摘要：车身本体即白车身，它包含了加强板、车身的梁柱、覆盖件等构件。同时，白车身还加装了发动机罩、车门及翼子板，这些构件可用来承载上侧车身，构成了根本的载体。制作白车身的步骤中，会涉及多样的复杂原理，例如人机工程、振动噪声、车身外在的造型原理、空气动力学的根本机理。制造白车身时用到的尺寸工程可配置最合适的零配件尺寸，优化设计计算。本文对尺寸工程概述、应用现状、流程及应用进行了阐述，仅供参考。
关键词:尺寸工程；白车身制造；具体应用
车身制造偏差是全球汽车厂普遍存在的质量问题，它直接影响了整车的风噪、密封、外观、装配性能等，在产品开发阶段还可能延长产品的投放周期和增加设计成本。那么，在整车开发过程中怎样科学系统的设计尺寸和公差，同时对其监测管理从而更加科学、合理、有效地保证车身质量则至关重要。这个过程我们称之为“车身尺寸工程”。
1尺寸工程概述
在工程领域内，尺寸工程被看作新概念，用于限定车身构件的尺寸。从根本内涵来看，尺寸工程整合了零件外形、产品的工 装、制造及装配车身的整体流程 ，这种工程因而表现为系统性。日常的生产中，尺寸工程可用于限定各类型白车身制作，杜绝了装配时的偏差。对于常见性的装配干涉，也可有效予以解决。这是由于，常规制作某一类车身的过程中，都很难彻底摒除隐含的偏差。如果出现误差，那么累积性的误差将会干扰至后续的装配流程，造成 装配障碍。
尺寸工程属于新兴工程，它以传统制造领域为基础，其意义在于弥补传统制造工程的缺陷以及规范传统制造工程的施工步骤，几乎在所有的制造行业中都能派上用场。汽车制造领域的尺寸工程包括了产品外形设计、零部件制造、产品工装设计以及装配的全过程。它可以有效解决许多实际问题，例如在产品装配的过程当中常常遇到的装配干涉类问题。所有零部件的制造都可能产生尺寸公差，这些误差本身是很难避免的，并且不会对制造工程整体造成明显影响。但是在产品装配的过程中，这些误差会逐渐积累，其产生的影响就会被逐渐放大，导致出现装配干涉问题和装配困难问题。然而尺寸工程的工作理念就是在制造之前将可能产生的公差考虑到其中，从而有效避免此类问题的出现，并且帮助提高了车辆制造工程中对车身尺寸偏差的监控效率和诊断能力。此外，将尺寸工程技术应用到车身制造、施工工艺以及施工管理等方面进行尺寸与公差系统优化，有助于缩短产品的开发周期、提升装配尺寸的精确度、明显降低产品开发成本，并能在实现大批量制造的同时确保产品质量的稳定性，对持续改进具有极大意义。
2国内外尺寸工程的应用现状
上世纪八十年代左右，日本汽车制造行业应用全面质量管理达到了车身综合误差控制在两毫米之内的效果，正是由于这种出色的车身质量，使得日系车辆在国内赢得巨大市场。随之，美国政府拿出400万美元投资到车身质量研究中，“2mm工程”的研究构想在1991年被提出。之后，此举为美国的工业生产提供了一套完整的行之有效的全新方法，极大的促进了车身制造水平。
近年来，国内有许多大型的汽车制造企业开始对尺寸工程的研究。但是现有的尺寸工程研究团队远远不能满足所有车型的车身设计工作的要求，而且团队普遍在内外饰设计、底盘设计以及电装领域的尺寸工程能力薄弱。我国汽车制造企业将尺寸工程技术主要应用在了产品生产制造阶段，而忽略了车身本体研发阶段的汽车零部件精度设计、分析、计算工作。
3尺寸工程的流程
3.1制定DTS
整车尺寸目标制定侧重于对整车内、外尺寸配合偏差的研究，并由其负责关键问隙、通用公差、面差以及功能性要求的制定，以制造技术工艺、制造能力、制造效率等为依据来制定目标公差。
3.2公差设计
公差设计即设计细化的偏差并且定位基准。在此项制造过程当中，设计目的在于构建定位体系。无论是零配件还是整车，都要对其进行妥善、准确的定位以及设定形位公差。在此过程当中需要描绘图纸，并且需要在图纸上将制造车身本体的精确公差显示出来。此外，图纸还在工装供应商设计或制造模、检以及夹具的过程当中发挥指导和约束作用，帮助实物零部件达到设计尺寸精度的要求。
3.3尺寸链的设定
在以往设计时，人们常常倾向于凭借经验。然而，制作白车身的流程中隐含了多种不可确定的要素。如果批量生产，很容易增加额外的消耗。若能构建必要的尺寸链用来检定公差，即可将尺寸偏差缩减至最小数值。具体而言，尺寸链包含了封闭性的某一组尺寸组合，依照给出来的次序来排列尺寸。从几何特性来看，尺寸链包含了平面性、空间性及线性这三类。依照不同的特性，尺寸链又可分成组成环及封闭环的两类链条。具体在测定时，累积起来的偏差构成了尺寸链的制约关系。针对于组成环，可调控它的精度，把这种精度限制于可掌控范围中。
3.4解析尺寸的常见方法
从目前来看，可选取统计法或极值法用来解析白车身尺寸。相比而言，极值法体现为高效及简便的优势，可适用于多环节内的车身装配。然而，针对于环数较少或精度较低的装配，则很难予以适用。统计分析法相比更为科学，它构建于概率论基础上。一旦符合了特定环数，则可缩减至最低限度的分配公差。对于轿车车身，常用这类方法来解析尺寸。
4寸工程技术在车辆制造中的应用
4.1选取应用的实例
在具体制造时，选取了某型号轿车，运用尺寸工程来解析。选取了白车身的翼子板及前罩这两个部分，具体解析了装配步骤中的分配面差。若面差没能限制于给定范围内，则需重设面差并且再次调整。在确定尺寸链时，先要解析精确的装配面差，对此选用了封闭环的解析方式。例如，翼子板构成了组成环，可选取多层焊接的固定方式，由此解析了轮廓表面的面差。
经过详尽的解析，选用特定软件用来调控前罩等的构件尺寸。白车身各点都配备了不同定位，计算可得不同方位的约束关系，这种基础上再去简化线性关系。尺寸链最好构建为线形，输入参数而后再次予以验证。经过仿真验算，即可保存分析得出的数值结果。
4.2影响因子分析
前罩相对于翼子板装配面差是所需求的，也就是封闭环。接下来分析有关前罩相对于翼子板装配面差的组成环的影响因子。应从翼子板入手，观察可发现，翼子板配合处部位的面轮廓公差是一个组成环。此外，由于用来固定翼子板的装配支架通常采用多层焊接的方法，因而肯定会差生面轮廓面差。其次，分析与前罩板相关的影响因子。观察可发现，前罩与翼子板之间配合处部位的面轮廓面差是组成环。因为前罩板是通过铰链与车身本体相连接的，所以铰链装配面产生的面轮廓公差会对其产生影响。
4.3建立尺寸链
传统的公差设计方式通常过于依赖相关工程师个人的工作经验和标准(如图1)。然而在实际的生产制造过程当中，不确定因素往往多到不允许忽略，在大批量生产的条件下，如果不对这些因素加以考虑，那么必将造成巨大的损失。如果采用尺寸链技术来检验和分析公差的合理性，则可以将绝大多数影响偏差的因素的作用大大降低。
5结语
综上所述，将尺寸工程技术应用到控制车身本体设计精度以及提高制造装配质量当中，尤其是将功能尺寸上溯到产品设计阶段，能够实现大幅度提高产品制造精度、明显缩短产品开发周期。因此，尺寸工程对于汽车制造工程而言是一项具有实际指导意义的技术，对车型研发以及生产过程具有极大的帮助。
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