设计尺寸链与公差分析

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1、车身GD&T设计尺寸链与公差分析标准I. GD&T车身尺寸链与公差定义22功能分析53.定位基准54 尺寸链55公差示意图76 制造工程77、尺寸链的计算8、设计值9、补偿偏差10、极限总偏差II、封闭环总公差TOL12、装配调整量计算1GD&T车身尺寸链与公差定义利用总成装配间隙、外观间隙、面差分析示意图将造型的要求和零部件与总成的设计转化为 具体的尺寸要求，这些尺寸具体可表现为以下的几种：11间隙：所取值不包括半径.标称尺寸5公差+/- 0512、面差/段差:标称尺寸00公差+/- 0.5+1/01. 3、水平对齐（本例为上下对齐）:X%1 r标称尺寸00公差+/- 0.5+1/01. 4

2、、平行度:I1 */0.7间隙与面差的公差补充在零部件的图纸上.增加的小标记就是为了保证外观质量。间隙与面 差分析应该符合造型的要求。1. 5、各个总成间及总成内部零部件在焊接装配处间隙的设计值和公差标称尺寸0公差+/- 0.5COOQC4 CC926GI9 cccql c O 926G33CnogcooCCMCQ 匚V-7 yj tL. L/k-1 O vJCGOQIT。匚CCCQCC-7C926G3 7Icccqlc-792613/匚 cv-z w rC926G9926G5CQLU 926厂5OOTlorTC v-/ u t_ w r(jCCyCUC-JC926G7C926F7CCOQIT

3、4 Ccccacc 926G3ccccc 4 CCCUUC xc926gIC926FI-CCCCLC7C926I6/cccz?厂Z?7C926G6/C926F8C926G87C926F86 C926G867C926FI7CCCQC 4 7C926GI7926厂23CCCQCCC926G23926G25C00i07 t_ur c iC0007CCCQLCCC926I29rnnornnC926G29926F3I 926G3I间隙与面差分析使用的截面将会用做尺寸链计算的基础以及整车检测参考标准。正确的尺寸链的计算及其在产品和工艺改进方面尽可能的应用，都是为了保证最终能满足设计上对表面质 量的要求。这

4、一点也需要在模夹具的开发与制造过程中加以确认。2功能分析所有安装在白车身上的配件都要遵守相应的功能条件，以保证它们在白车身上的正确安装及 其正常工作。为了在白车身研发的过程中始终都考虑到这些条件，我们将这些信息应该集中反映到图纸上 来，这些图纸被称为“车身件功能分析图纸”，必须包含以下信息：-明确各小总成的基准，尽可能的限制其6个自由度确定白车身与各个配件之间的搭接及间隙（接触面，定位基准和固定方式）-各配件正常工作所需要满足的条件（位置，形状，平行度）以及公差。我们用I SO标准来 规范的表示这些条件：缶0、2A作为设计过程中应该遵守的一个规范性文件，其集中体现了为确保配件正确安装和运行所需

5、 遵循的所有几何尺寸方面的限制条件。此文件中涉及到的所有功能条件都需要与尺寸链的结果进 行对比。所有的白车身上通过尺寸链分析得出的限定条件，都应该补充到车身功能分析图纸中，而且 必须保证各个配件（风窗，座椅的滑动槽，车顶的滑动槽等）的正常工作。配件供应商应该对相 关的功能条件与设计人员交流、沟通，缺少供应商的相关信息，功能分析图是不会完整的。3.定位基准定位基准是为了保证在装配阶段，各零部件和分总成不会移动。也就是说通过定位销和支持 件来锁死六个自由度，同时也满足各零部件的灵活性。基准的建立应该在工艺方法图纸中有所描 述，图纸上也必须反映出在X，Y，Z （车身坐标）三轴上的主次定位。同样有可能

6、需要用到各零 部件和分总成的功能区域（见功能分析图纸）。我们利用基准面可以用来协助几何尺寸人员以及工艺人员的工作，比如设备供应商、工装夹 具供应商的工作。图纸一定要通俗易懂。4尺寸链尺寸链是在功能分析（功能条件图）或间隙与面差分析的基础上用来制定条件公差的。公差 的计算以工艺（总装，焊接）本身和产品（零部件）本身为基础，得出的结果在零部件和分总 成的图纸上做出标注，并且应该和功能分析图纸对照（装配可行性和部件能否正常工作）。一旦 遇到不协调的地方应该进行相应的优化方案，比如安装顺序，定位基准，零部件或配件的重新设尺寸链是由一个个有代表性的“环”组成的。不同的“环”对应的公差，由工艺（冲压工 艺

7、，焊接工艺）标准来确定。为了正确开始尺寸链的计算，必需了解工艺（安装顺序，定位基 准）和设计（典型截面，3D数模文件）的要求。J =功能el, a2, a3, e4 =环节工艺对尺寸链计算的影响示例：-装配顺序的改动：-定位基准的改动:5公差示意图公差图纸是对正确建立零部件数模的必要补充。按照工艺方法图纸中的基准来制定的公差， 应该是通过尺寸链核对过的，满足其需求的。公差图是对设计阶段几何尺寸工作的小结，同时也 给接下来的工业及生产阶段（零部件的生产加工）提供了参考材料。6制造工程制造零件Sub成白车身成品finished在工业化过程中，几何尺寸分析包括公差图上指明的条件和整车的尺寸链的要求。

8、为此, 如下工作是必要的：-零件的鉴定:对零件进行测量，来检查其是否满足图纸中规定的尺寸条件。-工具清洁度的鉴定:通过工具的尺寸检查及其制造标准使用情况的检查来保证所用工具符合 设计要求。-工艺的鉴定:通过小总成的3D测量，以检查各小总成的差尺寸与公差图上规定的是否相 符。-整车的分析:通过对整车的缺陷评价来明确不同的问题。通过这些分析，采取对应的更正和/或优化方案，最终满足重复性（即总是出现相同的缺 陷）的目的，然后再满足工具的性能要求（缺陷消除）。这些工作是按照下面的循环来实现的，并且必须尽量满足项目开始时车辆预定的质量要 求。检测制造分析7、有关计算7. 1、6(DETA)为设计面差或段

9、差或间隙值，61(DETA1 )为补偿面差或段差或间隙值，SUP 为公差的设计许用上偏差，INF为公差的设计目标的许用下偏差。SUP为第i项公差项的上偏差,INF为第i项公差项的下偏差，TOL为第i项公差项的公差值,TOL为第i项iii6Cr公差项的正态分布公差值,IT为统计总公差值，IT为统计正负偏差值，DISP为统计公差平方和的平 utliz方根，RISK ,RISK ,RISK ,RISK ,RISK分别为不同意义的风险系数。E1E 2pip 2n为与面差等计算公差的增环的公差项目数，N为与面差等计算公差的减环的公差项目数。总项目数为n+N7. 2、TOL = SUP -INF，i=1,

10、.,n+Niii7. 3、TOL = TOL /1.36 Cii7. 4、DISP= Ttol 26Cii=17. 5、IT = 1.3-DISP,IT = IT /2utliz.utliz.7.6、设计目标公差值为 ITobject=IT= |SUP - INF,应设计使 ITv=IT/2=ITobject/2 7. 7、风险系数RISKRISK1=(IT - DISP )/2utliz.RISKE1RISKE 2=RISK1 - (- IT /2) )-(6/DISP) =|(RISK1 - ( IT /2) )-(6/DISP)1RISKEi2 RISK = e 2 丿P1 g1RISK

11、E22 丿RISK = e 2 丿p2 J2 兀RISK = (2 -(RISK + RISK ) -100 %P1P 28、补偿偏差518. 1、如果 INF! 0,IT -|SUP = 0,且|IT -1INF 0令 5 = |IT|-SUP；如果SUP 0,5 = |IT| + SUP|A、*的1/2在尺寸链增环方向组成环上n个项中每个项目中通常考虑制造的能力的易于计算 和统计的公差的正负偏差各减去5 /(n+N)，作为设计的正尺寸链坐标方向的目标各项目的公1差。B、5的1/2在尺寸链减环方向组成环上N个项中每个项目中通常考虑制造的能力的易于计算 和统计的公差的正负偏差各加上5 / (n

12、+N)，作为设计的负尺寸链坐标方向的目标各项目的公1差。这样一来，就可以用正负相等的考虑制造的能力的易于计算和统计的公差先进行公差合理分 布和尺寸链优化，然后将补偿偏差按照如上方法计算出实际产品设计的每个件或总成的公差及公 差方向，原则上箭头为公差尺寸链的坐标增环方向，减环为上下偏差对调。9、设计值5当51大于等于2mm,可以考虑将面差/段差，间隙等设计数值可以加一个数值根据8.1条件得5 = 5 +或根据8.2情况得5 = 5 -5，这种情况下，公差都可取正负相等的值，制造和设计管理1 1都十分容易。10、极限总偏差10. 1、不补偿的极限偏差-最大总偏差上下偏差分别为：SUP=工 SUP

13、-因INFMAXiii=1i=1+nINF =工 INF -因SUPMINiii=1i=1+nTOL= SUP - INF =为 SUP -因INF -工 INF -因SUP =工TOL + 因TOLMAXMINiiiiiii=1i =1+ni=1i=1+ni=1i =1+n10.2、补偿后的极限偏差-最大总偏差:考虑到各个组环的公差园整，使实际的偏差补偿量减少或增加卩3551 -3。当8.1条件时：SUP=工 SUP -因INF + 15 IMAX5ii 1 41i =1i=1+nINF =工 INF -因SUP + 15 I MIN5ii I 4丨i=1i=1+n当8.2条件时：SUP =工 SUP -因INFMAX5iii=1