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1、汽车车身尺寸工程概述 2015年11月25日 广汽吉奥技术中心 广汽吉奥技术中心广汽吉奥技术中心 目录 第一章 前言 第二章 车身制造偏差的来源 第三章 尺寸工程定义 第四章 基准点系统 第五章 车身公差分配 第六章 SPC过程控制 广汽吉奥技术中心广汽吉奥技术中心 第一章 前言 近年来，世界知名汽车制造企业的国际性合并不断加剧着汽车市场的竞争，轿车车身制造 的尺寸偏差控制日益成为公益界和学术界的热点研究问题之一。 车身制造偏差是在全球汽车制造企业普遍存在的质量问题，它直接影响到轿车风噪声、密 封性、美观性、装配返修成本等；在产品开发阶段还可能因此延长新产品投放周期而增加设计 成本；甚至还会影
2、响公司、品牌声誉。 目前，车身制造偏差的世界最好水平已经达到1.8mm（终端公差链）。然而，我国轿车车 身制造偏差还不够稳定，远远落后于世界先进水平。随着进口高档轿车进入中国国内市场，使 得消费者更加重视车身的制造质量，在此种情况下，开展车身制造偏差的研究就显得尤为迫切 。 广汽吉奥技术中心 4 第二章 车身制造偏差的来源 在设计或制造的每一个阶段都难以避免偏差的产生，从而导致实际生产得到的车身尺寸与设计值之间存在 着一定的偏差，按照车身开发制造的顺序，可将导致车身制造偏差的因素大体分为：与设计相关的设计偏差、 与车身零件制造相关的零件制造偏差、与车身装配过程相关的装配过程偏差。 车身制造偏差
3、 零件制造偏差 设计偏差装配过程偏差 公差分配不合理 连接方式不合理 数据干涉 缝隙不合理 模具设计不合理 冲压工艺不合理 过程因素 人为因素 工具磨损 人为因素 焊接因素 工具设计不合理 广汽吉奥技术中心 5 通常的轿车车身装配涉及300500个薄板冲压零件，150250套夹具，70120个焊接、装配工位， 30006000个焊点，装配过程复杂，影响因素繁多。车身制造偏差形成的过程以车身焊接、装配过程为主线， 以偏差的产生和累计为辅线说明（下图）。因此，开展尺寸工程是控制偏差的必要手段。 车身装配过程及偏差累计 零件工位1 工位i 定位 夹紧 焊接 夹具释放 工位i+1 工位n 工位i+1
4、主线：焊接装配过程 辅线：偏差的产生与累积 零件 偏差 车身 设计 偏差 使用磨损 设计不合理 维护偏差 制造偏差 定位偏差夹块偏差焊枪偏差、焊点热效应 装配偏差 车身 制造 偏差 广汽吉奥技术中心 6 第三章 尺寸工程定义 车身尺寸工程是一个覆盖车身设计、零件制造和装配全过程的概念，包括概念设计阶段的配合间隙（ GAP/FLUSH）目标值的定义、零部件设计阶段的零部件定位方式和形位公差定义、制造装配阶段的装配偏差分 析等，从而进一步延伸并影响到零部件的模具设计、检具设计、夹具设计和测量方式等，因此，尺寸工程的实 施可以系统性地监控和改善车身制造质量。 车身尺寸工程的主要工作有：尺寸技术规范，
5、通用基准定位策略，偏差分析、图纸制作、测量点图制作、 测量系统规划、匹配、测量数据收集及分析、持续改进。 研发系统重点工作：尺寸技术规范，通用基准定位策略，偏差分析、图纸制作、测量点图制作。 质保系统重点工作：测量系统规划、匹配、测量数据收集及分析、持续改进。 尺寸工程基本流程 广汽吉奥技术中心 7 第四章 基准点系统 车身尺寸工程是一个覆盖车身设计、零件制造和装配全过程的概念，包括概念设计阶段的配合间隙（ GAP/FLUSH）目标值的定义、零部件设计阶段的零部件定位方式和形位公差定义、制造装配阶段的装配偏差分 析等，从而进一步延伸并影响到零部件的模具设计、检具设计、夹具设计和测量方式等，因此
6、，尺寸工程的实 施可以系统性地监控和改善车身制造质量。 基准体系是由基准面或基准孔构成，一般的刚体领进定位基准体系满足“3-2-1”定位原则，由于车身零件 薄板冲压易于变形，往往那个还需要一些辅助基准而采用“N-2-1”(N3)定位方法。无论采用何种定位原则， 只有当零件的模具、检具、夹具与零件设计的定位基准相一致时，才能统一由不同供应商开发的模具、检具、 夹具的定位基准及夹紧点位置，最大限度地降低因彼此基准不同导致的偏差。因此正确的、统一的定位基准设 计是尺寸工程的关键。 广汽吉奥技术中心 8 定位：限制刚体的6各自由度。 广汽吉奥技术中心 9 符合定位规则的“一面两销”方式。 Z Y n
7、优点： 可靠 容易实现 容易维护 n 缺点： 精度低 广汽吉奥技术中心 10 基准点：建立在汽车坐标系中的零件定位点X、Y、Z。 前轮轴 中心点 广汽吉奥技术中心 11 定位应用举例： 夹紧不等于定位 夹紧 定位 制造误差造成装配困难与一致性差 合理的定位系统保证了一致性 n 基准点系统是定位系统的具体体现 n 良好的基准点对产品一致性至关重要 n 汽车企业要有自己的基准点系统标准 n 基准点的使用贯穿了产品开发、制造、质量控制至售后服务全过程 n 适用所有零部件及工装设备 广汽吉奥技术中心 12 第五章 车身公差分配 1、原则： 依据产品外观和功能的要求，考虑知道系统的经济性和制造工艺能力，
8、合理地给零部件分配公差。 2、适用范围： 适用于焊接、装配之前的所有零部件。 3、具体依据： u 以内外观间隙公差为依据； u 以产品功能要求为依据； u 以总体技术要求为依据。 公差的面类型：焊接面、铆接面、涂胶面、压合面 公差的孔类型：圆孔、方孔、腰孔、长孔、异形孔 广汽吉奥技术中心 13 4、确定哪些工作？ u 零部件的公差； u 模、夹、检具的公差。 5、公差分配流程 外观公差表 分析车身结构 可实现性？ 分解公差 设定零部件公差 设定模、夹、检具公差 YES NO 设定车身 公差 设定总成 公差 设定单件 公差 验收品质 基准书 验收品质 基准书 验收品质 基准书 设计制造 模具 设
9、计制造 夹具 设计制造 检具 冲压焊装 检查 检查 NO NO 结束 YES 广汽吉奥技术中心 14 6、公差分配方法 2）极限法 概率法无法满足要求时；多用于要求极为严格的公差时 。 特点：考虑了测量系统的误差。 1）概率法 适用于指定单件或总成的公差值。 分配方式ABAB ABCABC 0.50.250.250.50.5 0.160.160.160.40.40.4 1.00.50.50.70.7 0.330.330.330.570.570.57 1.50.750.750.860.86 0.50.50.50.70.70.7 公 差 计 算 实 例 极 限 法 概 率 法 广汽吉奥技术中心 15 发盖 翼子板 下车身 发盖总成 翼子板 轮罩总成 轮罩 翼子板 发盖外板 发盖内板 概 率 法 公 差 设 定 实 例 发盖到翼子板： 间隙/面差1.0 发盖总成： 间隙/面差0.7 发盖内/外板、翼子板与轮罩： 间隙/面差0.5 广汽吉奥技术中心 16 第六章 SPC统计过程控制 SPC？ SQ9000五大工具之一，SPC就是应用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与 保障质量的目的。 标准差（）与方差（） 过程能力指数Cpk UDL：上限；LDL：下限；：样本参数均值 广汽吉奥技术中心 17 广汽吉奥技术中心广汽吉奥技术中心 谢 谢！
