白车身设计：白车身设计过程中的质量控制.docx

白车身设计：白车身设计过程中的质量控制现代汽车质量的好坏完全决定设计水平。对于一部好的车身来说，必需在设计阶段已经完全考虑了各种公差.工艺性等因素的影响，再加上设计中的控制文件，完全保证了后期车身生产质量。本文主要介绍设计中的公差及工艺性需要考虑的因素。一.   车身在设计阶段公差的控制在设计阶段充分考虑各种主要公差，主要有冲压公差.焊接公差.制造公差.装配公差.移动公差等。要有效保证车身零件在整车使用寿命范围内工作状况最佳，必须合理利用和分配各种公差。设计知识资源网 一）.装配公差保证零件安装无误，而且保证零件工作性能得到很好保证，一定综合考虑和分配各零部件的公差。以下以车门内板和玻璃升降器的安装为例说明公差分配。前车门内板玻璃升降器的安装如图1,玻璃升降器安装螺栓为M6，门内板安装孔直径为ø7。如果公差分配不合理，后期安装困难。 因为车门内板的冲压精度较高，公差较小如图2所示，能够保证孔的距离公差在±0.2mm范围内。要求在设计玻璃升降器的时候考虑玻璃升降器支架总成的精度。如果玻璃升降器安装支架总成的距离精度320.5±1mm，很难保证安装。计算如下：门内板两安装孔距离为Lmin=320.3mm,Lmax=320.7;玻璃升降器支架安装点之间距离为Dmax=321.5mm设计知识资源网 Lmin+（ø7-M6）/2*2=321.3321.5=Dmax所以就会导致两个零件单独检测均合格，但安装不上的现象。一旦出现上述情况汉阳科技，需要协调解决，有以下两种方案：1.提高玻璃升降器安装支架总成的精度，保证距离精度在320.5±0.8mm范围内；2.加大门内板上的安装孔，将孔径由ø7mm，加大到ø7.5mm。二）冲压公差为了保证车身零件安装的可靠性，必需保证冲压件安装面的精度。对一些要求较高的功能面和孔的公差必需特别要求。三）焊接公差为了保证整车的精度，对每级焊接总成的公差结合实际情况给定设计范围。所示一焊接总成，该图中标注了产品需要的公差，即焊接根据实际情况必需保证的公差。设计知识资源网  四）移动公差1.移动公差的目的：与车身的全长.全宽.全高有关的部件或影响外观质量的部件，对以后可能发生的倾向在事前生产部件时要保证一侧的尺寸，反映在模具.夹具及检具的制作上，这是为了确保质量及质量培育期间的缩短。 2.移动公差定义：移动公差是在部件装配过程中按照图纸中的数据制作各部件因偏差（公差内偏差）发生干涉或装配困难，所以事前预测公差的中心向哪一侧变更（移动），在设计阶段提前处理的叫移动公差。下面以侧围亮饰条和侧围为例介绍移动公差。 图所示两处截面: 设计知识资源网 图中辊压件和侧围亮饰条在设计时理论上应该等间隙，但是考虑到两个零件成型后的变形量，不能设计成等间隙（图7），如果设计成等间隙，后期生产阶段基本不可能控制。具体原因设计时考虑滚压件成型后局部尺寸有变化，在设计时考虑成型减薄在0.6-0.8mm，而且亮饰条和滚压件之间间隙要求较高，所以在设计时已经将此处间隙调整到3.2mm. 总而言之，要很好保证车身的质量，必须在产品设计阶段综合考虑各种公差，而且还需要进行公差计算。只有这样才能保证每一个零件和总成全部控制在设计范围内。即车身所有生产过程都有据可依，均在设计公差控制范围内，这样才能保证后期生产的车子是完全符合设计要求的。二.工艺性一）    冲压工艺性：主要从以下几方面考虑：1.零件冲压方向，进而确定压力中心2.零件拔模角（无负角）设计知识资源网 3.零件结构对材料流动性的影响3.1 零件本身的结构是否合理3.2 零件的拉延深度是否过深 表中字母说明：t材料厚度K坯料宽度h最大拉深深度B拉深宽度 表二：筒形拉深最大相对深度 (h/d)设计知识资源网  h最大拉深深度 d拉深直径 df凸缘直径t材料厚度     d0坯料直径3.3具有一定深度的较大的凸台处的过渡圆角尽可能地大一些MMS，最好倒成球面状的R，以利冲压成形(见表三) 设计知识资源网 表三：拉延最佳圆角半径 (r)表中字母说明：h拉延深度 r圆角半径  B拉延宽度3.6 冲切的孔边距是否合理根据冲模对冲裁件工艺性的要求，孔边距b与材料厚度t的关系是：b2t ,当t1mm时，按t=1mm计算，并且不得小于3mm，必要时可以取b=(11.5)t，但模具寿命因此降低或结构复杂程度增加。冲孔的最小直径dm与材料厚度t的关系是：dm1.3t4.确定零件的冲压工序，进而考虑模具成本三维数模圆角对冲压工艺的影响（内圆角大于材料的厚度，圆角过小造成材料撕裂等）设计知识资源网 模具寿命（零件圆角和台阶结构的尺寸过小会使模具寿命降低）拉延深度（零件现有材料牌号是否适合此拉延深度，拉延深度是否合理）二） 焊接工艺性良好的焊接工艺性应能满足材料较省.工序较少.夹具加工较易.寿命较高.操作较方便及产品质量稳定等要求。1.焊接结构工艺性定义焊接结构工艺性是指钣金结构件在焊接夹具上组合拼装后，实施焊接的难易程度。 2.常用焊接方法2.1.电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。包括点焊.凸焊.缝焊.对焊。设计知识资源网 2.2 电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作为热源的焊接方法。包括CO2保护焊.焊条电弧焊.氩弧焊.等离子弧焊等。3.焊接结构工艺性设计要点3.1.点焊接头形式及焊接空间在零件设计时，点焊接头应尽可能设计成敞开式，同时还要考虑周边空间，以保证焊钳能够操作。如果必须设计成半敞开式或封闭式，应根据实际情况及时采购或定制焊钳。（附图4-1点焊接头形式） 3.2 .焊接边宽度两个（或三个）相焊接零件的焊接边重叠部分的直边宽度,一般应不小于12mm，且相焊接零件的焊接边要平齐。因冲压或装配等工艺要求，允许1-2个焊点焊接处焊接边的宽度为8-13mm。具体参照表1及图3-2（若板材为不同厚度组合，按较薄的板选取）： 3.3.焊点间距是否合理设计知识资源网 车身焊接件上的焊点直径一般为ø6-ø7，焊点间距为50-60mm(小尺寸零件除外)。板厚t.焊点直径d.设计时可选取的最小焊点直径dmin及焊点间的最小距离e，具体数据可参见图3-3.3-4.3-5和表2。若板材为不同厚度组合，按较薄的板选取。特殊情况下必须超出表2规定设计点焊接头时应考虑设备的实际可操作性。3.4.点焊零件的板材层数及料厚比点焊零件的板材的层数一般为2层，最多三层，三层板料厚之和不大于6mm；点焊接头各层板材的料厚比应小于3。 如因结构要求确需4层焊接，首先应检查料厚比MMS版权所有，如果合理可以焊接，如果不合理，应考虑开工艺孔或工艺缺口，错开焊点，以保证点焊处料厚比在允许的范围内。 3.5.检查零件定位.夹紧是否方便可靠在零件的设计时，应考虑合适的焊接夹具定位孔和定位基准面，以便设计制造低成本.高质量的焊接定位夹具。设计知识资源网 4CO2气体保护焊焊接加工工艺检查要素4.1.焊接空间设计合理4.2.可见区域内焊接处必须留有塞焊工艺孔及凹坑，以保证焊接后有较好的外观质量。三） 涂装工艺性主要考虑整条生产线的节拍.车身在涂装时入电泳槽角度.出电泳槽角度等因素，确认设计的涂装工艺孔的位置.大小等是合理的。四） 安装工艺性主要根据安装工具.操作空间.操作方便性等确认安装工艺孔的位置和大小是合理的，而且方便操作。总之，设计一款现代时尚的轿车车身，必须综合考虑各种因素，只有这样才能设计出一款符合现代人的使用观念而且实用的轿车车身。