白车身零部件尺寸误差分析及公差优化分配

发布时间：2017-07-21 01:19

  本文关键词：白车身零部件尺寸误差分析及公差优化分配

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【摘要】：车身作为整车的重要组成部分,其加工质量反映出了汽车企业的设计水平、制造水平和管理水平。随着汽车企业之间的竞争越来越大,为了使自己的产品在市场竞争中处于有利地位,各个汽车厂商对车身的外观品质要求也越来越高。国内外学者针对车身公差分配及精度控制等问题进行了大量的研究,并取得了一定的成果。但是,这些研究一般是从车身零部件的功能性要求出发,并且仅以降低汽车生产商的制造成本为目标,而没有考虑到客户的质量损失成本。因此会影响车身零部件公差分配的合理性,而这些因素对车身零部件公差分配极其重要。本文以国家自然科学基金项目“车身结构全设计流程理论及正向概念设计方法研究”为依托,研究了车身误差的来源,分析了制造工艺、定位基准和薄板零件公差对车身误差的影响。分析对比传统车身公差分配方法,指出了传统分配方法的局限性。应用图论中的有向关联图表示出了车身零部件之间的装配关系；基于全路径搜索,采用Dijkstra算法给出了建立车身尺寸链的方法。基于制造成本最小的车身公差分配方法,综合考虑了车身零部件加工的经济性、工艺要求,及质量特性的波动对顾客所造成的损失等问题；引入了车身质量损失成本,建立了以总成本最小为目标,以满足装配要求为约束条件,以各组成环公差为设计变量的白车身公差优化分配的计算模型。最后,以某白车身的前门和前翼子板为研究对象,建立装配尺寸链,利用基于制造成本和质量损失成本的车身公差优化分配方法,结合拉格朗日乘数法对尺寸链中各组成环尺寸公差进行优化分配。将公差分配结果与传统车身公差分配方法得到的结果进行了对比。结果证明,本文车身公差的分配结果满足车身的装配需求,优于采用传统方法分配的公差,为车身公差设计提供了借鉴。
【关键词】：白车身 外观间隙 车身误差 公差分配 制造成本 质量损失成本
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG801;U463.82
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-18
• 1.1 白车身精度设计概述13-14
• 1.2 国内外研究现状14-15
• 1.3 本文研究意义15-16
• 1.4 本文研究内容16-18
• 第2章 白车身误差影响因素研究18-32
• 2.1 白车身尺寸工程概述18-20
• 2.1.1 白车身尺寸工程的定义18-19
• 2.1.2 车身尺寸工程的流程19-20
• 2.2 车身误差的主要影响因素20-24
• 2.2.1 车身制造工艺对车身误差的影响20-21
• 2.2.2 定位基准对车身误差的影响21-23
• 2.2.3 车身冲压件与车身误差的关系23-24
• 2.3 车身定位系统24-31
• 2.3.1 RPS的基本理论24-25
• 2.3.2 RPS的基本设计准则25-30
• 2.3.3 定位基准的设计内容30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 白车身公差分配基本理论和方法32-43
• 3.1 尺寸误差的特点32-33
• 3.2 刚体尺寸公差的分配理论33-37
• 3.2.1 尺寸公差设计33-34
• 3.2.2 尺寸公差分析及分配方法34-37
• 3.3 传统车身公差分配方法37-42
• 3.3.1 车身公差分配概念37-38
• 3.3.2 传统车身公差分配算法38-41
• 3.3.3 车身公差分配流程41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 基于制造成本及质量损失成本的车身公差设计43-56
• 4.1 制造及质量损失成本最小法概述43-44
• 4.2 白车身间隙44-45
• 4.3 白车身装配尺寸链45-48
• 4.4 车身成本-公差函数48-50
• 4.4.1 车身制造成本定义48-49
• 4.4.2 车身成本-公差函数曲线拟合49-50
• 4.5 车身质量损失成本函数50-53
• 4.5.1 田口质量损失函数50-52
• 4.5.2 质量损失成本52-53
• 4.6 基于制造成本-质量损失成本车身公差模型建立53-55
• 4.6.1 车身公差优化分配约束条件53-54
• 4.6.2 车身公差优化分配目标函数54-55
• 4.7 本章小结55-56
• 第5章 公差分配方法在车身公差分配中的应用56-66
• 5.1 白车身尺寸链模型56-59
• 5.1.1 车身结构分析56-57
• 5.1.2 尺寸链分析57-59
• 5.2 白车身公差模型59-62
• 5.2.1 前车门与翼子板尺寸基本信息59-60
• 5.2.2 求解成本曲线60-62
• 5.3 白车身公差分配优化62-65
• 5.4 本章小结65-66
• 总结与展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录72

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本文编号：570861