尺寸工程培训PPT学习教案

1、会计学1 尺寸工程培训尺寸工程培训 目目 录录 一、尺寸工程概述一、尺寸工程概述 二、尺寸工程工作流程二、尺寸工程工作流程 三、减小累积公差的方法三、减小累积公差的方法 四、奇瑞公司尺寸工程的现状四、奇瑞公司尺寸工程的现状 五、尺寸仿真软件五、尺寸仿真软件VisVSAVisVSA工作原理和应用情况介绍工作原理和应用情况介绍 第1页/共51页 第2页/共51页 1、什么是尺寸工程？、什么是尺寸工程？ 尺寸工程是完善设计和装配制造阶段的工程化过程。 尺寸工程是通过控制制造偏差和优化设计来提高产品尺寸质量和减低产品生产 成本的一种手段。 从产品研发早期介入一直到量产，通过执行一套完整、系统、严谨、科

2、学、操 作性强的工作流程，达到降低研发成本，缩短开发周期，完成产品设定目标，提高 产品竞争力的目的。 尺寸工程确保产品的：a、功能（舒适性、安全性、密封性）；b、装配；c、外 观设计要求。 尺寸工程应该贯穿整个产品开发周期，尤其是产品设计前期的工作尤为重要。 尺寸工程是通过产品设计前期的尺寸工作介入，来解决、规避、或者最大限度尺寸工程是通过产品设计前期的尺寸工作介入，来解决、规避、或者最大限度 的减小产品功能、装配、外观的问题，并通过工业化过程中的数据分析、总结来的减小产品功能、装配、外观的问题，并通过工业化过程中的数据分析、总结来 修正前期分析，并建立数据库，供下一车型适用。修正前期分析，并

3、建立数据库，供下一车型适用。 第3页/共51页 产品设计 尺寸工程 结构分析 工艺/生产质量控制 同步工程 第4页/共51页 实际制造出的尺寸（形状）与名义尺寸（形状）的差异 尺寸偏差 形状偏差 第5页/共51页 第6页/共51页 4 4、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法 a、二维手工计算法 基于制造工艺一致性和稳定性比较好的前提下常用的一种方法。 它的有效性 经过了数理统计的理论分析和生产实践的验证。通常，有极限法和均方根法两种 分析方式。 第7页/共51页 100.2100.2100.2100.2 0.2+0.2+0.2+0.20.8

4、4 4、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法 极限叠加法 T=T1+T2+T3+Tn 优点：可以完全互换；计算简单。 缺点：不能考虑数据的分布情况，当组成环环数较多时，用这种方法就不合适，因这 时各组成环公差将很小，加工很不经济，所以极值公差一般用于3环以下的尺寸链； 对非线性的装配计算结果不够精确。 第8页/共51页 均方根法：有效性经过了数理统计的理论分析和生产实践的验证。统计公差是根据概 率论的基本原理对尺寸链进行计算的方法，计算用的数学公式，是在概率论基本原理 的基础上推导出来的。 100.2100.2100.2100.2 优点：计算简

5、单；考虑了数据 分布的情况。 缺点：对非线性的装配计算结 果不够精确；不能考虑中间值 的偏移。 第9页/共51页 均方根法： 第10页/共51页 abcd abcd 装配5000次 4 4、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法 b、计算机仿真 （蒙特卡罗法 Monte-Carlo） 第11页/共51页 4 4、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法、尺寸公差累积的计算方法：两种方式，三种方法 b、计算机仿真 （蒙特卡罗法 Monte-Carlo） 第12页/共51页 5 5、什么是尺寸链？、什么是尺寸链？ 在车身焊接和附件装配（机器装配或零

6、件加工过程）中，由相互连接的尺寸 形成封闭的尺寸组。 环：列入尺寸链的每一个尺寸。 在机加工中，尺寸链是即可计算公差，又可以计算尺寸，但在我们汽车行业， 我个人认为尺寸链仅仅只可以做为计算公差的工具。 第13页/共51页 环 尺寸链 第14页/共51页 第15页/共51页 可以将尺寸工程分为以下几个步骤：可以将尺寸工程分为以下几个步骤： 1、DTS验证 造型阶段进行初步的分配计算，画出尺寸链（使用均方根法手工分析），并结 合经验，验证DTS的合理性，确保造型的尺寸性满足工艺要求。 如：A13车型的DTS定义 第16页/共51页 前期DTS定义的0.5mm的低进量够不够？ 工艺能否实现？或者说工

7、艺实现需要哪些条件？ 我们可以根据Benchmark的值作为参考，也可以根据以前车的工艺能力作为 参考，但是，我们有没有一种方法可以科学的、简单的分析值定义的是否合 理？或者说我们的工艺能不能实现定义值，需要分总成、单件达到什么公差 才可以实现？ 第17页/共51页 通过计算平度公差并和理论值比较，当公差比理论值小时，则理论值可行；当公 差比理论值大时，则说明不可行，需要改变定位、安装、单件公差下，或者直接 改变DTS的定义。 尺寸链：尺寸链： 第18页/共51页 将尺寸链上的公差带入RSS计算表格 第19页/共51页 计算结果为0.750.92，即-0.17+1.67，不能够满足0.50.5

8、的要求，故定义不 可行。需要更改DTS，或者更改定位、安装、单件公差。 现在A13玻璃经常超出后背门，更改需要花大量的费用和人力，如果前期尺寸工程 开展，诸如此类的问题完全可以避免。 第20页/共51页 2、初版RPS的建立：根据经验制作初版RPS 第21页/共51页 第22页/共51页 a a、数模干涉检查、数模干涉检查 对车身进行尺寸分析，避免后期出现干涉等 问题； 设计中看似不干涉的问题，其实在生产中， 有些会产生干涉。 事例：以A13前大灯和前大灯安装支架举例 第23页/共51页 在设计看来，这个地方的设计没有任何问题， 有0.6mm的间隙。 但是在实际生产中，这个地方会产生干涉的 可

9、能性相当的大。 其实，在前期引入尺寸工程，便可以解决这 个问题。 第24页/共51页 我们只要在设计阶段计算出L0的公差， 再拿过来和0.618比较，就可以避免 这个问题的发生。 L0 第25页/共51页 问题：问题： 第26页/共51页 事例：以事例：以A13A13的水箱横梁安装举例的水箱横梁安装举例 设计的车身上的安装螺栓是M10的螺栓，水 箱横梁上的安装孔是12.5，有单边 1.25mm的间隙。 设计完成的时候，我们想知道：水箱横梁安装 是否会出现安装不上的问题？如果干涉，将通 过改进什么来消除？怎么办？ 对车身所有的安装孔进行尺寸分析，避免后期出现安装干涉或者安装不便的问题； 第27页

10、/共51页 通过尺寸链计算，得出公差并和1.25mm的 调整量比较。要加大孔径、或者改变设计 结构、焊装顺序等。 A13A13在实际装车中，这个部位多数是装配不上的，在实际装车中，这个部位多数是装配不上的， 实际上，就是孔径过小导致的安装干涉，如果在实际上，就是孔径过小导致的安装干涉，如果在 前期可以完整的开展尺寸工程，此类问题大部分前期可以完整的开展尺寸工程，此类问题大部分 是可以避免的。是可以避免的。 比1.25mm小，则OK 比1.25mm大，则要加大孔径、或者改变设 计结构、焊装顺序等来解决此问题 第28页/共51页 GD&T是统一的工程语言。 第29页/共51页 第30页/共51页

11、第31页/共51页 第32页/共51页 第33页/共51页 1、缩短尺寸链 改变车身结构，变重要方向的对接为滑动搭接，最大限度的消除单件公 差的累积； 调整焊装顺序，重要部件尽量最后焊接，缩短尺寸公差的累积； 改变定位点形式，在需要控制的部位设置定位点，缩短尺寸链； 变更安装形式，消除安装形式不良带来的误差。 2、减小尺寸链中每环的公差 提高冲压件的精度； 提高夹具的精度； 提高附件的精度。 第34页/共51页 1、缩短尺寸链 对接 滑动搭接 改变焊接顺序 改变夹具定位 第35页/共51页 2、减小尺寸链中每环的公差 0.50.50.5 1.5 0.30.30.3 0.9 第36页/共51页

12、第37页/共51页 五、 1、VisVSA软件的工作原理及输入输出条件 VisVSA是目前常用的三维尺寸仿真分析软件之一，它通过引入数据模 型，输入单件特性、装配顺序及定位系统，模拟装配多台车身模型（一般 模拟5000台车），得出3及Cp的值，评估设计是否能满足尺寸规格要求， 从而对车身工艺制造能力进行评价。 输入条件： 3D数模设计数据基本上类型为CATIA，需要转化为jt格式 装配流程图根据工序图卡，模拟真实装配顺序及操作 GD&T组成车身的冲压件制造公差及夹具等的制造公差、并给定基准 测量点可自行定义评价点，用于后期的测量操作 第38页/共51页 第39页/共51页 第40页/共51页

13、上面图表是2D尺寸链的具体表现形式： L0为所求项即封闭环； L1为铰链安装孔到A柱加强板总成定位孔公 差0.5 ； L2为A柱加强板总成定位孔到侧围加强板总 成定位孔公差0.5 ； L3为侧围加强板定位孔到侧围总成定位孔公 差0.5 左侧图表为尺寸链的计算： 上面显示尺寸链各组成环的详细信息，从图 中可以得出 3= 0.87 第41页/共51页 第42页/共51页 装配界面 模型界面 输入信息 装配界面为整个侧围总成的特性，可显示夹具信息，装配操作，数据信息， 数据特性（GD&T） 模型界面可将特性可视化，图中可以看出侧围外板的定位系统，定位特性 （包括板件和夹具公差及矢量方向） 第43页/

14、共51页 工序图卡 公差库 第44页/共51页 输出信息 左侧的图表显示仿真数据 分布的详细信息： 除了包含上述信息外， 还包括超差率 过程仿真结果数据显示 第45页/共51页 贡献因子界面 造成偏差出现的各组成要素，从中可以看出： 侧围外板总成Z向定位，夹具基准面公差占19.52%； 侧围外板总成主定位孔与定位销的配合精度占 7.53%； 铰链安装孔与基准销的配合精度占7.53%； 一些装配操作也有一定程度的影响 我们在用2D软件计算尺寸链时考虑的是影响 尺寸链的主要因素，而VSA软件是把所有可能影 响尺寸链因素综合在一起通过几千次的模拟， 并且考虑到了夹角等因素，2D和VSA仿真结果的 差异，也在一定程度上说明了VSA仿真软件分析 问题的全面性。 此次仿真结果显示偏差在设计要求范围内，若仿真结果大于设计要求， 则可以从贡献因子报告中提取影响偏差的主要因素，分析特性的定 位系统，装配流程，对某些公差也可适当放小 第46页/共51页 爆炸图 第47页/共51页 3 3、VisVSAVisVSA软件的其它功能软件的其它功能 GD&T 可用多种3D特征建立模型特性：如轴、(圆或长) 孔、平面、点、销、成组特征等。可以模拟 各类公差、复合公差、尺寸公差，也可应用MMC（最大实体原则） 、 LMC（最小实体原则） 条件等 公差库能使用公差库来连接和管理模型中所有的特征（装配、