海马培训-车身尺寸分析方法080411

1、Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University1上海治信汽车科技有限公司上海治信汽车科技有限公司上海交通大学汽车工程研究院车身技术中心上海交通大学汽车工程研究院车身技术中心 2008.4于奎刚于奎刚 博士博士Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University2q 尺寸公差概述尺寸公差概述q GD&T在车身开发中的应用在车身开发中的应用q 尺寸链介绍尺寸链介绍q 车身公差分析方法车身公差分析方法q 公差分析软件公差分析软件AV

2、A介绍介绍目录目录Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University3一、尺寸公差概述一、尺寸公差概述1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注2.2.基准基准 3.3.公差公差 4.4.公差原则公差原则 Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University4 按存在的状态分：实际要素、理想要素按存在的状态分：实际要素、理想要素 按结构的形式分：轮廓要素、中心（导出）要素按结构的形式分：轮廓要素、中心（导出）要素 按所处的地位分：被测要素、

3、基准要素按所处的地位分：被测要素、基准要素 按结构性能分：单一要素、关联要素按结构性能分：单一要素、关联要素1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 要素要素任何机械零件都是由点、线、面组合而成的，这些构成任何机械零件都是由点、线、面组合而成的，这些构成零件几何特征的点、线、面称为几何要素。零件几何特征的点、线、面称为几何要素。要素按不同的特征进行分类：要素按不同的特征进行分类：Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University5要素要素 按存在的状态分：按存在的状态分： 实际要素是按规定方法实际要素是按规定方法

4、, ,由在实际要素上测量有限个点得到由在实际要素上测量有限个点得到的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。的实际要素的近似替代要素（测得实际要素）来体现的。 理想要素理想要素 Ideal Feature 理论正确理论正确的要素的要素(无误差无误差)。 在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用在技术制图中我们画出的要素为理想要素。理想轮廓要素用实线实线( (可见可见) )或虚线或虚线( (不可见不可见) )表示；理想中心要素用点划线表示。表示；理想中心要素用点划线表示。 每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。每个实际要素由于测量方法不同，可以有若干个替代要素。

5、 测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。测量误差越小，测得实际要素越接近实际要素。实际要素实际要素 Real Feature 零件加工后零件加工后实际存在实际存在的要素的要素(存在误差存在误差)。1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 要素要素Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University6要素要素 按结构特征分：按结构特征分： 中心中心(导出导出)要素要素 Derived Feature 由一个或几个轮廓由一个或几个轮廓(组成组成) 要素得到的要素得到的中心中心点点(圆心或球心圆心或球心)、中心中心线

6、线(轴线轴线)或或中心中心面。面。素线素线圆锥面圆锥面圆柱面圆柱面球面球面圆台面圆台面轮廓要素轮廓要素轴线轴线球心球心中心要素中心要素轮廓轮廓(实有实有)要素要素 Integral Feature 表面表面上的点、线或面。上的点、线或面。1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 要素要素Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University7要素要素 按所处的地位分：按所处的地位分： 被测要素在图样上一般通过带被测要素在图样上一般通过带箭头的箭头的指引线与形位公差框格指引线与形位公差框格相连；相连；基准要素基准要素在

7、图样上用基准符号表示在图样上用基准符号表示。A0.1 A 2.5 0.2 被测要素被测要素基准要素基准要素被测要素被测要素 Features of a part 图样上给出了图样上给出了形位公差要求形位公差要求的要素，为测量的对象。的要素，为测量的对象。基准要素基准要素 Datum Feature 零件上用来零件上用来建立基准建立基准并实际起并实际起基基准作用的准作用的实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）实际要素（如一条边、一个表面或一个孔）。1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 要素要素Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jia

8、otong University8 单一要素单一要素 Individual Feature 具有具有形状形状公差要求的要素。公差要求的要素。 2.5 0.2 0.02 功能关系功能关系是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平是指要素间某种确定的方向和位置关系，如垂直、平行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。行、同轴、对称等。也即具有位置公差要求的要素。 关联要素关联要素 Related Feature 与其它要素具有与其它要素具有功能关系功能关系的要素。的要素。 A0.1 A 关联要素关联要素单一要素单一要素要素要素 按结构性能分：按结构性能分：1.1.术语、符号和标注术语、符号

9、和标注- 要素要素Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University91.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 符号符号Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University10修正符号修正符号 Modifier SymbolsTermSymbolMaximum Material Condition(MMC) 最大实体原则Least Material Condition(LMC) 最小实体原则Regardless of Feature S

10、ize(RFS) 独立原则Default 缺省Free State Condition 自由状态Projected Tolerance Zone 延伸公差带Unilateral Modifier 单边公差带MLUPF1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 符号符号Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University11其它符号其它符号 Other Symbols理论精确值，公差随其它相关尺寸公差变化没有公差，该值仅供参考(25)RCRSRDiameter 直径Spherical Diameter 球径Contro

11、lled Radius 控制半径Radius 半径Reference 参考尺寸Spherical Radius 球半径Square 正方形Between 范围ARC Length 弧长All Around 全周Places or By 10处10XBasic Dimension 基本尺寸25 S 1001.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 符号符号Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University12公差框格公差框格Feature Control Frame 无基准要求的形状公差，公差框格仅有前两项；有基准要

12、求无基准要求的形状公差，公差框格仅有前两项；有基准要求的位置公差，公差框格包含三项，为三格至五格。的位置公差，公差框格包含三项，为三格至五格。 形位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放形位公差框格在图样上一般为水平放置，必要时也可垂直放置（逆时针转）。置（逆时针转）。公差值及修正符号公差值及修正符号基准要素的字母及修正符号基准要素的字母及修正符号( (可选可选) ) 公差特征符号公差特征符号多数公司的图纸上，通常的公差框格为1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 标注标注Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong

13、 University13小结小结 与与 练习练习0.5M P20 ABMC形位特征符号（位置度）直径符号形位公差值基准特征符号实体状态符号（最大实体）延伸公差带符号延伸公差带值第一基准第二基准用于基准的实体状态符号（最大实体）1.1.术语、符号和标注术语、符号和标注- 标注标注Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University142.2.基准基准 Datum1）基准要素）基准要素2）基准体系）基准体系3）基准目标）基准目标4）基准顺序）基准顺序5）自由状态）自由状态Institute of Automotive

14、Engineering, Shanghai Jiaotong University15基准基准 Datum 与被测要素有关且用来定义其几何位置关系的一个几何理想要素(如轴线、直线、平面等)，可由零件上的一个或多个要素构成。基准基准要素要素 Datum Feature 在加工和检测过程中用来建立基准，且具有足够精度的实际表面。基准要素的符号基准要素的符号 为了致引起误解，E、I、J、M、O、P、L、R、F不用模拟模拟基准要素基准要素零件零件1零件零件2基准要素基准要素(一个底面一个底面) 在在建立建立基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差基准的过程中会排除基准要素本身的形状误差1）基准要素In

15、stitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University16实际上，是对6个自由度的约束。 三个相互垂直的理想(基准)平面构成的空间直角坐标系，想象6个自由度2）基准体系Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University17板类零件基准体系板类零件基准体系 用用三三个个基基准准框框格格标标注注 基准基准F - - 第三基第三基准平面约束了准平面约束了一一个自由度。个自由度。 基准基准E - - 第二基第二基准平面约束了准平面约束了二二个自由度，个

16、自由度，根据夹具设计原理：根据夹具设计原理： 基准基准D - - 第一基第一基准平面约束了准平面约束了三三个自由度，个自由度，2）基准体系Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University18点基准目标点基准目标线基准目标线基准目标面基准目标面基准目标 基准目标的基准目标的位置位置必须用必须用理论正确尺寸理论正确尺寸表示。表示。面面目标还应标注其表目标还应标注其表面的面的大小大小尺寸。尺寸。 某些公司图纸上，通常给出了车身坐标xyz3）基准目标当需要在基准要素上指定某些点、线或面来体现个基准平面时，应标当需要在基准

17、要素上指定某些点、线或面来体现个基准平面时，应标注基准目标。注基准目标。用用”X”X”表示表示用双点划线表示，并在棱边上加用双点划线表示，并在棱边上加“X”用双点划线给出图形，并打剖用双点划线给出图形，并打剖面线面线Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University19强调强调4孔轴线孔轴线与与A轴线平行轴线平行强调强调4孔轴线孔轴线与与B平面垂直平面垂直基准体系中基准的顺序基准体系中基准的顺序前后前后表示表示不同的设计要求不同的设计要求4）基准顺序Institute of Automotive Engineeri

18、ng, Shanghai Jiaotong University20该符号用于表示几何公差或参考基准在自由状态或不约束状态下。5）自由状态F当用于基准时，图纸上经常用当用于基准时，图纸上经常用 “free state”, “Rest”, “Assist”标明，表示在不约标明，表示在不约束情况下的公差。束情况下的公差。标注非刚性零件的状态。标注非刚性零件的状态。Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University215）自由状态这符号放置于形位公差框格中公差值的后面。描述零件在制造中造成的力释放后的变形。这符号放置于形

19、位公差框格中公差值的后面。描述零件在制造中造成的力释放后的变形。所以，只有非刚性零件才应用此符号。所以，只有非刚性零件才应用此符号。 当零件处于约束状态时（注），右侧圆柱面的径向圆跳动不得大于2mm零件处于自由状态时，左侧圆柱面的圆度误差不得大于2.5mmNOTE1 (约束条件)：基准平面A是固定面(用64个M6X1的螺栓以 9-15 Nm的扭矩固定)，基准B由其相应规定的尺寸边界约束Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University223.3.公差公差1 1） 形状公差（形状公差（a.a.直线度、直线度、b.b.

20、平面度、平面度、c.c.圆度、圆度、d.d.圆柱度）圆柱度）2 2） 轮廓公差（轮廓公差（a.a.线轮廓度、线轮廓度、b.b.面轮廓度面轮廓度）3 3） 定向公差（定向公差（a.a.垂直度、垂直度、b.b.倾斜度、倾斜度、c.c.平行度平行度) )4 4） 定位公差（定位公差（a.a.位置度位置度、b.b.同轴度、同轴度、c.c.对称度对称度）5 5） 跳动公差（跳动公差（a.a.圆跳动、圆跳动、b.b.全跳动）全跳动）Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University23a. 直线度直线度 Straightnes

21、s 若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行若系给定平面上线的直线度（如刻度线），则公差带为两平行直线。直线。给一个方向给一个方向给二个方向给二个方向1）形状公差 FormInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University24b. 平面度平面度 Flatness公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面1）形状公差 FormInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University25c. 圆度圆度 Roundness公差

22、带形状为公差带形状为 两个同心圆两个同心圆1）形状公差 Form用以限制回转表面（圆柱面、圆锥面、球面等）的径向截面轮廓用以限制回转表面（圆柱面、圆锥面、球面等）的径向截面轮廓的形状公差的形状公差Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University26d. 圆柱度圆柱度 Cylindricity公差带形状为公差带形状为 两个两个同轴圆柱同轴圆柱 从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控从理论上分析，圆柱度即控制了正截面方向的形状误差，又控制了纵截面方向的形状误差。制了纵截面方向的形状误差。1）形状公差

23、FormInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University27a. 线轮廓度线轮廓度 Line Profile公差带形状为公差带形状为 两个等距曲线两个等距曲线 采用采用线轮廓度线轮廓度首先必须将其理想首先必须将其理想轮廓线标注出来轮廓线标注出来，因为公差带形状与因为公差带形状与之有关。之有关。 当当线轮廓度带线轮廓度带基准成为位置公差基准成为位置公差时，则时，则公差带将与公差带将与基准有方向或基准有方向或/ /和和位置要求。位置要求。2） 轮廓公差Institute of Automotive Engineeri

24、ng, Shanghai Jiaotong University28b. 面轮廓度面轮廓度 Surface Profile公差带形状为公差带形状为 两个等距曲面两个等距曲面 GM标准对周标准对周边要求的边要求的两种两种标注标注形式。形式。 采用采用面轮廓度面轮廓度首先必须首先必须将其理想将其理想轮廓面标轮廓面标注出来注出来，因为公差因为公差带形状与带形状与之有关。之有关。 本面本面轮廓度带轮廓度带基准属位基准属位置公差。置公差。 面面轮廓度轮廓度公差带与公差带与基准基准 A 有垂直要有垂直要求。求。2） 轮廓公差Institute of Automotive Engineering, Shan

25、ghai Jiaotong University29 我国我国GB标准标准面轮廓公差带为面轮廓公差带为对称于理想轮廓对称于理想轮廓面一种面一种(图图a)。 GM-04标准标准用符号用符号 U 表示公表示公差带不对称于理差带不对称于理想轮廓的分布想轮廓的分布。0.6 U 0.6GM标准面轮廓度的标注标准面轮廓度的标注0.6 U 00.6 U 0.2 U 后为要素后为要素体外的尺寸。体外的尺寸。2） 轮廓公差b. 面轮廓度面轮廓度 Surface ProfileInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University30a.

26、 垂直度垂直度 Perpendicularity公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面 定向定向公差其被测要素为关联要素。公差其被测要素为关联要素。面对面垂直度面对面垂直度面对线垂直度面对线垂直度3）定向公差 OrientationInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University31a. 垂直度垂直度 Perpendicularity公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面3）定向公差 Orientation线对线垂直度线对线垂直度给给定定平平面面上上线线线对面垂直度线对面垂直度Instit

27、ute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University32公差带形状为公差带形状为 一个圆柱一个圆柱任任意意方方向向轴线对面垂直度轴线对面垂直度3）定向公差 Orientationa. 垂直度垂直度 PerpendicularityInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University33b. 平行度平行度 Parallelism公差带形状为公差带形状为 两个平行平面两个平行平面公差带形状为公差带形状为 一个圆柱一个圆柱任任意意方方向向3）定向公差 Ori

28、entation面对面面对面面对线面对线线对面线对面线对线：公差带为两个平行平面或一个圆柱线对线：公差带为两个平行平面或一个圆柱公差带为两个平行平面公差带为两个平行平面Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University34c. 倾斜度倾斜度 Angularity公差带形状为公差带形状为两个平行平面两个平行平面 采用采用倾斜倾斜度首度首先必须将先必须将其理想角其理想角度标注出度标注出来来，因为，因为公差带方公差带方向与之有向与之有关。关。3）定向公差 Orientation用于限制被测要素对基准要素有夹角的误差。面对

29、面；面对线：线对面：线对线线对面：被测要素为轴线时，公差带为圆柱体Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University35位置度公差位置度公差描述的是被测要素实际位置对理想位置允许的变动区域。位置度有点的位置度、线的位置度、面的位置度。描述位置度的方法：坐标法、几何法4）定位公差 Position10.5+/-0.510.5+/-0.5 8.5+/-0.1Rectangular Tolerance Zone 8.5+/-0.110.510.5ABCA1.4A B CMInstitute of Automotive E

30、ngineering, Shanghai Jiaotong University36点的位置度点的位置度公差带为：一个球公差带为：一个球S 0.64）定位公差 PositionInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University37公差带为：一个圆柱公差带为：一个圆柱 右图是用右图是用量规量规来描述零件的检测来描述零件的检测。 0.4轴线的位置度轴线的位置度( (任意方向任意方向) )4）定位公差 PositionInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaoto

31、ng University38面的位置度面的位置度公差带为：两平行平面公差带为：两平行平面4）定位公差 PositionInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University39孔孔( (要素要素) )组的位置度组的位置度公差带为：一组圆柱公差带为：一组圆柱 当两种位置相同时。合一个框格标注；当两种位置不相同时，分上下当两种位置相同时。合一个框格标注；当两种位置不相同时，分上下两格分别标注。称为两格分别标注。称为复合位置度复合位置度。盘类件盘类件孔组的位置度由两种位置要求组成。一个是孔组的位置度由两种位置要求组成。一个

32、是各孔各孔( (要素要素) )之间的位置之间的位置要要求；一个是求；一个是孔组孔组( (整组要素整组要素) )的定位的定位要求。要求。4）定位公差 PositionInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University40公差带为：一组圆柱公差带为：一组圆柱孔孔组组的的定定位位要要求求各各孔孔之之间间的的位位置置要要求求v 复合位置度复合位置度位置度位置度 Position ToleranceInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong Universit

33、y41延伸公差带延伸公差带 Projected Tolerance Zone1图例中的左图所示的螺纹连接，按常规方法标注，将出现干涉现象。延伸公差带就是为了解决此问题而产生的一种特殊标注方法。它的原理是把螺纹部分的公差带延伸至实体外（右图）。P干干涉涉4）定位公差 Position是将被测要素的公差带延伸到工件实体之外，控制工件外部的公差带，以保证相配零件与该零件配合时能顺利装入。Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University42 圆跳动是一种测量方法，本无公差带而言。为了标准内容的一圆跳动是一种测量方法，本无

34、公差带而言。为了标准内容的一致性人为的定义了公差带。致性人为的定义了公差带。径向圆跳动径向圆跳动为为两同心圆、两同心圆、端面端面圆跳动圆跳动为为两两个圆（个圆（测量圆柱面上）测量圆柱面上）。GB标准还有标准还有斜斜向圆跳动向圆跳动为为两同个圆两同个圆（测测量圆锥面上）量圆锥面上）。a. 圆跳动圆跳动 Circular Runout5） 跳动公差指被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由固定的指示表在给定方向上测得的最大与最小读数之差，是测量所允许的最大跳动量。Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong Universit

35、y43b. 全跳动全跳动 Total Runout 全跳动是一种测量方法，无公差带而言。为了标准内容的一全跳动是一种测量方法，无公差带而言。为了标准内容的一致性人为的定义了公差带。致性人为的定义了公差带。端面端面全跳动全跳动为为两两平行平面平行平面、径向全跳动径向全跳动为为两两同轴圆柱同轴圆柱、斜斜向全跳动（向全跳动（GB标准无）标准无）为为两同轴圆锥。两同轴圆锥。5） 跳动公差是指被测要素绕基准轴线作无轴向移动连续多周旋转，同时指示表作平行或垂直于基准轴线的直线移动时，在整个表面上所允许的最大跳动量。Institute of Automotive Engineering, Shanghai

36、Jiaotong University444.4.公差原则公差原则 RulesRules1 1） 概述概述2 2） 最大实体最大实体MMCMMC和最小实体和最小实体LMCLMC3 3） 独立原则独立原则Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University45公差原则公差原则 Rules(处理尺寸公差与形位公差之间关系处理尺寸公差与形位公差之间关系)问题的提出问题的提出 20 h6 0 0- 0.013- 0.013 + + 0.0210.021 0 0 20 H7 要求这一对零件的最小间隙为要求这一对零件的最小间隙为

37、0、最大间隙为、最大间隙为0.034。 但当孔和轴尺寸处处都加工到但当孔和轴尺寸处处都加工到 20 时，由于存在形状误时，由于存在形状误差，差，则装配时的最小间隙将则装配时的最小间隙将不可能不可能为为0。这就产生了线性尺寸公差。这就产生了线性尺寸公差与形位公差之间的与形位公差之间的关系问题关系问题。定义孔、轴配合的目的是定义孔、轴配合的目的是:1） 概述Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University46最大实体状态最大实体状态(MMC) 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之 内，并具有实体最大实体最大(即材料

38、最多)时的状态。最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS) 实际要素在最大实体状态下的极限尺寸。 内表面(孔) D MM = 最小极限尺寸D min 孔最小 外表面(轴) d MM = 最大极限尺寸d max轴最大孔: 15+/-0.5, MMC= LMC轴: 15+/-0.5, MMC= LMC14.515.5最小实体状态最小实体状态(LMC) 实际要素在给定长度上处处位于尺寸极限之内，并具有实体最小实体最小(即材料最少)时的状态。最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS) 实际要素在最小实体状态下的极限尺寸。 内表面(孔) D LM = 最大极限尺寸D max； 外表面(轴) d LM = 最小极限尺寸d

39、 min。15.514.5练习练习2） 最大实体MMC和最小实体LMCInstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University47独立原则独立原则 与要素尺寸无关 ，Regardless of Feature Size即图纸给定的尺寸要求与形状、位置要求相互独立，应分别满足要求，两者无关。独立原则在图样的形位公差框格中没有任何关于公差原则的附加符号。 采用独立原则要素的形位误差值，测量时需用通用量仪通用量仪测出具体数值，以判断其合格与否。 20 0.5 0 0- 0. 5- 0. 5完工尺寸完工尺寸轴线直线度公差轴线直线

40、度公差 20 19. 75 19. 5 0.5 3） 独立原则Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University48二、二、GD&T在车身开发中的应用在车身开发中的应用1. 概述概述2. GD&T在车身开发中的应用在车身开发中的应用3. 车身产品的基准设计车身产品的基准设计Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University49制造部门设计部门GD&T系统质保部门规范前提依据GD&T系统是整个产品质量体系的

41、核心。供应商标准GD&T在整个质量系统的地位在整个质量系统的地位1.概述概述Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University502. GD&T在车身开发中的作用在车身开发中的作用1 1）第一阶段：项目立项（确立纲领）第一阶段：项目立项（确立纲领）2 2）第二阶段：工程设计阶段（）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）设计）3 3）第三阶段：生产准备阶段（功能评估）第三阶段：生产准备阶段（功能评估）4 4）第四阶段：生产阶段（生产状态的监控）第四阶段：生产阶段（生产状态的监控）Institu

42、te of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University511）第一阶段：项目立项（确立纲领）此阶段的主要目的是根据市场调研的结果以及假想竞争对手的车型的情况明确车型定位。针对尺寸方面 在这个阶段需要确定一个有竞争力的尺寸有竞争力的尺寸技术规范技术规范。 包括整车所有外饰，车身覆盖件等之间的间隙，面差的标准(高档车与低档车会有所不同)；车身开发可分为主要四个阶段：项目立项；设计阶段；生产准备阶段；生产阶段。Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University

43、522）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）自顶向下的功自顶向下的功能分解过程能分解过程此阶段的主要目的是根据车型的定位确定工艺方案，根据最初的尺寸技术规范进行工艺及制造可行性的分析。设计阶段尺寸工程的主要工作为：根据整车配合规范，1）基准的设计；）基准的设计；2）公差设计）公差设计：将对整车的公差要求从整车逐级分配到总成、分总成、最后到零件上，形成整套GD&T设计图纸。Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University53一份GD&T图纸，通常由六部分组成： 1. 零件外观图，图纸索引

44、2. 零件版本信息 3. 装配关系、未注公差说明 4. 基准点描述 5. 截面图、重要部分的公差说明2）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University54 GD&T设计图纸范例设计图纸范例2）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）图纸索引说明借用图纸图号参考数模信息图纸说明Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University55 2）第二阶段：工程设计阶段（GD&T

45、设计）图纸更改说明Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University562）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）总成装配树总成组成图示Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University572）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）未注公差说明材料等信息Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University582）第二阶段：工程设计阶段（GD&a

46、mp;T设计）定位基准信息Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University592）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）孔控制要求Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University602）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）孔控制要求Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University612）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）孔

47、控制要求Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University622）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）面控制要求Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University632）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）面控制要求Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University642）第二阶段：工程设计阶段（GD&T设计）Institute

48、of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University653）第三阶段：生产准备阶段（功能评估）生产准备阶段尺寸工程的主要工作为：以GD&T图纸作为依据，对整车进行尺寸功能评估尺寸功能评估，逐级验证零件-分总成-总成-白车身尺寸质量是否能够满足设计要求。自底向上自底向上的功能评的功能评估过程估过程FE1 阶段阶段:初始试模合格的零件/总成在检具和/或夹具上拼装成分总成并逐步进行认证的过程。FE2 阶段阶段:初始试模合格的零件/总成在检具和/或夹具上拼装成主要分总成、总成、白车身及整车，并逐步进行认证的过程。FE3 阶段阶段:按正常

49、生产过程（PPAP状态）制造零件、总成重复FE1、FE2的拼装过程。FE online1 阶段阶段: FEOL1是白车身零件/总成在生产线上按正常生产方式拼装并逐步论证的过程（但不必按正常生产节拍）。FE online2 阶段：阶段：FEOL2是评估零件/总成在生产线上按正常生产方式拼装并逐步认证的过程。Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University664）第四阶段：生产阶段（生产状态的监控）生产阶段尺寸工程的主要工作为检测数据采集、分析和处理，与GD&T设计公差对比，如存在质量问题提出整改方案。Ins

50、titute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University671） 基准的功能基准的功能2） 3-2-13-2-1准则准则3） 网格平行性准则网格平行性准则4） 一致性准则一致性准则5 5） 基准设计基准设计Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University68基准可作为加工、测量的统一支承基准可作为加工、测量的统一支承，它保证了在每个加工工艺的尺寸稳定性：模具、夹具和检具必须使用相同的基准，测量状态与加工状态一致，便于偏差源诊断。1）基准的功能 I

51、nstitute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University692）3-2-1准则3-2-1准则保证零件的空间状态完全确定。布置的不好 布置的好Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University702）3-2-1准则Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University71网格平行性准则要求基准尽量布置在平面上。3）网格平行性准则Institute of Automotiv

52、e Engineering, Shanghai Jiaotong University72为什么要采用网格平行性准则？3）网格平行性准则Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University73一致性准则要求基准从零件-分总成-总成-白车身具有延续性。4）一致性准则Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University745）基准设计-轿车整车定位方式前后主副定位孔前后主副定位孔: :一般取前纵梁为主定位孔,后纵梁为副定位孔,单侧定位(左或者右

53、侧),也有取对角线.前后前后Z Z向支撑面向支撑面: :一般是左右对称布置,取三对或者四对,原则是刚性大,并且便于夹具设计的Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University755) 基准设计-大总成定位方式发动机舱总成发动机舱总成 定位孔定位孔: :左/右前纵梁前部为主定位孔,左/右前纵梁后部为副定位孔,采用单侧或者左右布置 Z Z向主定位面向主定位面左右前纵梁底部四个定位面Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University76前地板

54、总成前地板总成定位孔定位孔: :左/右为主/副定位孔, 采用单侧或者对角线布置Z Z向主定位面向主定位面前后左右布置至少四组定位面,也有两组注:由于中央通道的存在,定位销建议设计成圆销,而且设计三/四个销子,甚至四个5) 基准设计-大总成定位方式Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University77后地板总成后地板总成定位孔定位孔: :左/右后纵梁后部为主定位孔,左/右后纵梁前部为副定位孔,采用单侧或者左右布置Z Z向主定位面向主定位面左右前纵梁底部四个定位面5) 基准设计-大总成定位方式Institute of

55、Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University78侧围总成侧围总成定位孔定位孔: :左/右侧围前部A柱中部为主定位孔,后下部为副定位孔Y Y向主定位面向主定位面左/右侧框上布置定位面,常见68组5) 基准设计-大总成定位方式Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University795) 基准设计定位理论新发展 定位销的发展趋势 随着机械制造业制造水平的飞速发展,模具制造水平在过去十年内发生了长足的发展,这也带动了汽车扳金零件制造能力的提高,因此对我们汽车的装配工

56、艺带来了新的要求，零件的主副定位销模式已经从过去的四位销四位销+ + 两位销两位销模式发展为四位销四位销+ + 四位销四位销的定位模式Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University80定位面的变革定位面的变革定位面的设计要求夹具和检具的定位基准统一,但是:夹具: 是夹持零件在某一状态,要求做到状态唯一稳定,并且能满足零件的装配要求-要求装卡稳定要求装卡稳定, ,夹头多多夹头多多益善益善( (吸收偏差吸收偏差) )检具: 是为了让相关人员检查出零件的实际真实状态,一方面指导模具进行修模,另一方面指导制造过程中进行

57、质量控制-要求夹头满足基本的定位要求要求夹头满足基本的定位要求, ,即即3-2-13-2-1定位定位要求就行要求就行如何协调夹具如何协调夹具-检具的定位要求呢检具的定位要求呢? ?5) 基准设计定位理论新发展 Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University81夹具的定位基准和检具的定位基准统一,但是夹具为了稳定夹持的需要可以增加夹头,但是增加的夹头不得引起零件的变形.5) 基准设计定位理论新发展 Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong Uni

58、versity825) 基准设计零件基准设计A基准的设计也就是主安放面的定位,从刚性物体来说至少是三点,扳金零件原则上来说,也应该这样设计.但是当零件在自身重量作用下可能会产生变形的零件,需要在相应位置设立基准定位点.常见过定位零件常见过定位零件: :车门内外板车门内外板, ,地板地板, ,顶盖顶盖, ,侧围侧围, ,翼子板翼子板, ,发动机内外板发动机内外板, ,行李箱内外板行李箱内外板Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University835) 基准设计零件基准设计A基准的设置必须避免基准出现偏差时零件的状态失真

59、面积尽可能大,但是应该符合理论力学原理,不然中部则会出现重力作用下的变形几何关系原理决定了定位点相互位置越远，基准偏差的影响越小Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University845) 基准设计零件基准设计零件的基准要设置在平直(不易变形)的焊接面上,并且在夹具设计时严格统一基准坐标,否则会造成焊点干涉Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University855) 基准设计零件基准设计基准设计时,允许零件制造商根据零件的形状调整零件检具的

60、设计基准面(正反面),但是不能调整位置Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University865) 基准设计零件基准设计相邻零件之间的基准尽量位置统一,如果是定位孔,则可以考虑合并在一起目的是方便偏差诊断,分析问题方便夹具的设计制造,降低成本Institute of Automotive Engineering, Shanghai Jiaotong University875) 基准设计零件基准设计基准的大小基准的大小理论上,3-2-1定位模式,只要求六个点就可以定位,但是实际上必然需要一定大小的定位面才能定位。基准面的“比面积”大小直接影响测量和定位精度。比面积:就是基准面的大小和整个零件在该方向的大小的比率。一般来说,零件越大,定位基准面积也越大常见的检/夹具定位基准的大小:8 8 很小零件很小零