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公差分析技术在整车设计与制造中的应用研究

2017/6/20    来源:互联网    作者:喻大伟  陈普  李潇妹  殷锦文      
关键字:公差分析  尺寸链  蒙特卡洛模拟法  方和根法  
公差分析是整车尺寸管理过程的重要部分,在降低成本,缩短开发周期以及提高品质质量等方面起着非常重要的作用。本文主要介绍了公差分析的三种方法:极值法、方和根法以及蒙特卡洛模拟法。并简要介绍了公差分析在产品设计与制造中的应用意义。最后,通过两个公差分析在某车型开发中的运用实例,阐述了公差分析技术的运用有助于整车设计与制造。

    5 公差分析技术在整车制造中的应用实例

    本章将通过对某车型制动踏板与仪表板横梁(CCB)装配的尺寸公差分析,具体阐述公差分析在车型制造中的作用。由于制动踏板与CCB装配错孔问题是在调试阶段发现且在设计阶段没有对该装配进行尺寸分析,因此在制造阶段进行的公差尺寸分析能为缺陷解析提供理论依据。由于制动踏板与CCB装配各链环(排除装配、工装等实际生产的影响)基本满足正态分布,因此选用方和根法作为尺寸公差分析的依据。

    制动踏板与CCB在车身坐标系下主要为X向装配,因此将对z和Y两个方向分别进行装配尺寸计算。表2、表3以及表四为制动踏板与仪表板横梁Z和Y方向尺寸链链环列表以及评价结果。从表四的分析结果可以看出,制动踏板与仪表板横梁Y向装配超差风险较高,计算结果与制造缺陷一致。再进一步对每个尺寸链环逐一确认:表2中链环3、5和表3中链环7、9产生的装配误差是由于制动踏板、助力器主缸以及踏板连接支架装配时缺少明确定位导致的。因此降低整个装配链环装配公差,可以从优化上述三个零件定位着手。表5为优化制动踏板、助力器主缸以及踏板连接支架定位后尺寸链计算评价结果。从结果分析,优化装配定位后,制动踏板与仪表板横梁z向超差风险由1.66%降为0.59%;制动踏板与仪表板横梁Y向超差风险由8.77%降为0.78%。后期将分析对策实施后,现场缺陷得到彻底改善。

    表2 制动踏板与CCB Z向尺寸链环

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    表3 制动踏板与CCB Y向尺寸链环

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    表4 尺寸链公差分析计算结果

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    表5 尺寸链公差分析计算结果(优化后)

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    6 结语

    通过实例本文介绍了公差分析技术在整车设计与制造中的应用。同时各异的零部件总成设计以及装配函数关系决定了所选用的分析方法的差异。随着公差分析技术在整车开发中的广泛应用,整车的开发周期进一步缩短,整车的品质质量显著提升。

责任编辑:张纯子
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