车身外观间隙、面差及其公差研究

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:张晓光 李孝坤 卢小龙 付贵 李会宾 李蒙蒙
[导读] 我国的汽车行业在不断的进步,对于汽车的要求和标准也越来越高。
        张晓光  李孝坤  卢小龙  付贵  李会宾  李蒙蒙
        奇瑞汽车河南有限公司  河南开封  475000

        摘要:我国的汽车行业在不断的进步,对于汽车的要求和标准也越来越高。汽车在外观的间隙段差以及公差设定上也需要较强的研究,而这门课程也会对我国未来的汽车制造业有着重要的影响。那么,本篇文章就主要围绕着对于车身外观具有间隙、面差以及公差进行研究,而这一重要指标也会影响着对于车身外观整体的美感。目前,受到各种汽车生产企业的市场竞争,会有越来越多的企业注重这方面的改进,许多的汽车生产企业已经意识到需要去解决车身外观这些差的问题,来提高该品牌在汽车市场竞争力,因此必须要对车辆进行专题研究。
        关键词:车身外观;间隙;面差;公差
前言
        在车辆进行装配的过程当中,所使用到的车辆零部件也是非常多的车体上的几何,准确度也是最为重要的一点,车辆的质量会影响到车辆的整体效果。车体的零部件几何度,如果一旦出现偏差,就会影响整个车身的设计感以及装配过程。就比如门和盖装配都需要保持圆滑以及均匀,在装配的间隙上也需要达到良好的配合性。汽车制造公司在进入项目工程当中,所包含对车体外观间隙面差,以及公差设定进行一定的工作安排,通过虚拟化的情境来更好的做好装配工作。
一、相关知识
(一)间隙、面差
        由于外观间隙、面差定义没有相应法规要求,我们需要根据定义来规范对于外观的设计,但是在实际操作时又比较自由,并没有过多的参考定义分析。最重要的是考虑车辆的美观以及工艺设计,面差的定义更加需要空气动力进行辅助,空气动力学也是要运用到车辆外观设计上的。外观的间隙值越小,那么车辆的性能以及工艺方面的价值更高,所能够保证的能力也有一定的质量要求。与此同时所要求的运动间隙也会越来越难以满足,这是因为要控制的差值比较小,能够满足这样条件的工艺技术还比较高超。对于前、后门之间的运动间隙也不能小于2.5mm,在制造公差方面也需要考虑间隙值,这个差值也不能太小,再满足各方面要求的情况下,也尽量满足公差值的需求。所以对间隙值方面的要求还是比较高的。除此之外,判断外观是否整齐最重要的衡量标准就是均匀度,就比如说前后门之间的分块,现在间隙值上还需要涂抹均匀度。在定义面差的时候,首先要确保车身对于空气动力的性能来说有一定的保障,在降低空气阻力的同时,还需要减少空气阻力系数和车辆的迎风速度,合理的确定面差的度数可以减少迎风面积以及减少噪音。
(二)零件公差
        车身与冲压件的允许范围之内,公差是可以存在一定的差值。对于零部件的公差可以分为好几类,为此我们做出了以下具体分析。
1.前、后门尺寸链
        后门对于轮廓之间的误差,首先确保它能够保证与其他后门之间安装的顺序和差值相等。其次,再到后门的铰链掉后值上面有一定的误差,对于侧围以及后门之间的铰链安装有一定的要求,需要根据相关的规定进行安装,然后就是侧围与前门之间的铰链安装,再到前门与铰链门安装之间的误差,最后就是前门对于整个包装轮廓的误差。完成这一系列的前后门尺寸,要保证误差值小于等于5毫米。
2.前门铰链孔直径
        在铰链的安装孔位置上,距离不能过近或过远,在0.5毫米之间即可。M8螺栓安装所剩余的安装材料,可以在车体的安装点上进行配置。在车体的铰链上进行安装口的设置,可以较好的满足公差要求,对于前门的安装有一定的精确度要求。


3.后门铰链孔直径
        在后门上的铰链安装点偏差也是需要保持在0.7毫米以内,对于安装孔的位置,差值也不能过大需保持0.5毫米。。M8螺栓安装所剩余的安装材料,可以在车体的安装点上进行配置。对于车体上安装铰链的安装孔,只要在12毫米范围许可内都可以满足,对公差的要求对于后门的安装精度要求也较低。
(三)间隙公差
        由上述分析可以得知,前、后门对于公差以及间隙之间的影响要求还比较低,而这样的影响并不会对车身造成较大的影响。0.72+0.72 ≈1.0因而得出的结论就是前门与后门之间的间隙,在外板型面公差只需要保持在0.7毫米,对于间隙的公差要求不高。
三、一般段差基准值
        一般的想法主要是基于车身的整个骨架,再附上其他的零部件,就比如说前后盖、前后保、前后灯、油箱口盖都要低于车身框架,这样才能保证整个车身看起来较为的整齐美观。对于公差以及段落差,我们需要确定好车身的外形,将整个车身的空气动力降低主力只有做好降低空气阻力的系数,保证了整个车辆的迎风面积,在合理的定义段差减小迎风面积,并且减弱相应的噪音。对于公差的分解方式,主要取决于外观上的间隙以及零部件的尺寸要求,外观公差的定义也需要考虑零部件的制造能力,零件的公差定义一般是由外观的公差进行分解下来的,把外观的公差分解到零部件的公差上,主要是分算法和最恶法这两种算法。
分算法主要适用于部分零部件以及局部的组合,以公差作为基准,在制造方面测量零部件的差误值,公式为:公差= (A.PART)2+(B.PART)2+(C.PART)2;
最恶法主要是以分算法作为基础,更加精准化的满足其他公差的要求,用来适用于公差的范围,最恶法公式为:公差=(A.PART)+(B.PART)+(C.PART);
1.平行差,左右差及对齐差
        平行差是在同一间隙不同部位的差别,而左右差是对称两个部位之间的差距,对极差是两个部件形成对接时,两个零部件之间的平齐差别。
2.左右差涉及部位
        一个人就能看到两个对称的间隙,这就意味着需要设置相应的左右差距离,在发盖与左右翼子板的间隙,需要注意照亮灯的某个间隙,根据前挡玻璃的两侧间隙,对于后面两侧的间隙进行测量。
四、结语
        目前的轿车所讲究的间隙比较的均匀,并且在插值方面也相对较小,过度面更加平整光滑,所对接的侧边也较为整齐,而这样整体的外观会让人感到舒服。这样的外观设计也能够极大的吸引顾客进行购买。为此许多的汽车生产企业对于车身的外观间隙会有更多的研究,主要是为了提高车辆的核心竞争力。在定义外观的公差时,需要将零部件进行测量,确保整个零部件的公差都符合当前的要求。与此同时,我们也需要考虑设计上的结构是否合理,在动态情况下零部件是否牢固来满足整个车身的需求。因此,认真做好设计过程当中的每一项数据,计算好每一个步骤,控制好尺度的精准,才能够做出更加优质的车身外观。
参考文献:
[1]周瑞海. 汽车外观间隙段差及其公差的设定研究[A]. 海南省科学技术协会.第九届海南省科技论坛——智能制造 绿色发展主题论坛论文集[C].海南省科学技术协会:海南省机械工程学会,2018:7.
[2]王金良.车身外观间隙、面差及其公差验证[J].现代零部件,2010(05):37-39.
[3]王金良. 车身外观间隙、面差及其公差验证[A]. 中国汽车工程学会.2009中国汽车工程学会年会论文集[C].中国汽车工程学会:中国汽车工程学会,2009:3.
作者简介:张晓光(1988-11-15),男,汉族,籍贯:河南省濮阳市,当前职务:主管质量工程师,当前职称:质量工程师,学历:大专,研究方向:冲压/车身焊接技术/质量管控、提升
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