汽车研发:车身设计中工艺余量的选用!

漫谈君 汽车大漫谈 2020-03-10


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老司机都知道,追小姐姐不能过于热情,一定要有策略,要有一定的余量,光做舔狗是不会被小姐姐们珍惜的,来的太容易,就很难被珍惜!车身中的很多零件在工艺处理时,也需要设计出装配余量,才便于装配与使用。



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车身设计中工艺余量的选用

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车身的设计涉及大量的钣金件,而钣金件相对于加工件精度较差,一般不做基准与其它精度要求高的件做配合安装,车身要满足碰撞,受力等的承重要求,所以在车身设计时,出于性能、工艺装配等要求,需要预留相应余量从而保证满足设计要求。


定义及作用

设计工艺余量的首要目的是为保证钣金件以及车身的最终尺寸和装配精度。
拉延过程是决定钣金件形状的工艺过程。绝大部分的钣金件形状在此过程中被最终确定。

某些钣金件的形状与尺寸在拉延之后的过程中会有变化, 为了保证钣金件的最终尺寸, 冲压和其他过程中需要预先设定一定的余量,用以补偿此变形量。这就是工艺余量的定义。
广义的工艺余量应包括安装时所需的补偿量。


分类及使用

各道工序都存在加工误差、产品会产生一定的结构变形、在制造的过程中采取加放余量的措施,所以说工艺余量也就是是工序余量的总合。那根据钣金件装配方式的不同,工艺余量可相应的分为以下几类:

1

压边余量
压边是一种钣金件之间的装配方式。压边本身有多种方式。
压边过程中,钣金件的外形尺寸有一定的变化。可能变大也可能变小 ,因压边的方式而不同。较为常见的是变小,如图所示。此例中的余量取 0.5 毫米。更精确的数值可通过实验来获得。

影响此余量的因素很多,如钢材物理性质,曲率,压边方式。

2

门上沿余量

       所有的门与盖,在关紧状态下会有一定量的受力变形。其中,门上沿的变形量为最大,需要加以补偿, 以减轻调节门上沿与门框平整的工作量。一般估计此变形量为 2 至 3 毫米。精确估算值可利用有限元方法或实验方法来取得。



橡胶带的设计压强及门的刚度是余量大小的决定因素。通常, 三维数模的状态是门受力变形情况下的状态,而二维图纸的状态应是门的自由状态。工艺工程师应该根据具体情况来选择处理的方式。
例如,让模具厂商在模具设计时加入此余量,此在三维数模中即开始考虑此变形,这会有助于设计可靠性高的门;玻璃的升降系统应考虑能在门开和关的两种情况下都能可靠工作。

3

门的下坠补偿余量

现行的汽车装配工艺通常将门的零部件,如玻璃, 在门已装上车身或已确定与车身关系的情况下安装。零部件的重量会造成门的变形如图中原来位置线所示。

为了保证门的安装精度,工艺工程师以一余量来补偿此变形,俗名为“踢上量” (kick-up ),让我们称之为门的安装侧转余量。这一侧转余量应在 2 毫米左右, 方向如图中箭头所示。零部件的重量分布和门的刚度是侧转余量大小的决定因素。


工艺工程师必须理解, 侧转余量是门与车身之间的相对关系,当车身的支承方式不同时, 侧转余量应有所不同。另外, 侧转余量并不能取消门的侧转调节, 只是减少调节的工作量而已。这一点与 门上沿余量非常相像。
车身设计工程师应当知道,门虽然有变形,门的设计余量却是不必要的。


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