车身尺寸链计算的概念和基础
汽车制造基础尺寸链
Zi M Ai M
34 26.7 6.58 1.83 25.59 0.48 6.1 0.85 27.07 0.1
6 31.69
A5
R1
Z7
a）
A4 A5
R2
b）
A2 A3
A5 A6 c）
A3
Z5
A5
d）
A1
A3
A4
e）
Z6
Z4
17
4.4.4 工序尺寸图表法
工序公差
余量 最小 平均 平均 单向偏差 公差 余量 余量 尺寸 形式标注
若逐个零件逐个尺寸测量，增加工作量。采用专用检具可减小假 废品出现的可能性。
由新建立的尺寸链可解出：L4 6000..0326
6
4.4.3 直线尺寸链应用
工序基准是尚待加工的设计基准
【例】 图示键槽孔加工过程如下：
1）拉内孔至 D1 49.800.046 ； 2）插键槽，保证尺寸 x； 4）磨内孔至 D2 5000.030 ，同时保证尺寸 H 53.800.30 。 试确定尺寸 x 的大小及公差。
保持Z2不变 → L1＝30.85±0.1
10
4.4.4 工序尺寸图表法
当零件在同一尺寸方向上加工尺寸较多，且工序（测量）基准需多次转 换时，尺寸链建立和计算比较困难，采用图表法可较好解决这个问题
【例】 图示零件有关轴向尺寸加工过程 如下：
31.69±0.31
1）以Ⅳ面定位，粗车Ⅰ面，保证Ⅰ、
Ⅳ面距离尺寸A1，粗车 Ⅲ 面，保证Ⅰ 、Ⅲ面距离尺寸A2；
L2 4000.19
L0 1000.36
LL3 2 5000.02
L1 50L004.17
测量尺寸链示例
尺寸链概念及尺寸链计算方法
尺寸链的计算一、尺寸链的基本术语：1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。
如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，形成尺寸链。
2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。
如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。
长度环用大写斜体拉丁字母A，B，C……表示；角度环用小写斜体希腊字母α，β等表示。
3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一尺寸，称为封闭环。
如上图中A0。
封闭环的下角标“0”表示。
4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部尺寸，称为组成环。
如上图中A1、A2、A3、A4、A5。
组成环的下角标用阿拉伯数字表示。
5.增环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，该组成环为增环。
如上图中的A3。
6.减环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动，该类组成环为减环。
如上图中的A1、A2、A4、A5。
7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定的要求，该组成环为补偿环。
如下图中的L2。
二、尺寸链的形成为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的不同形式。
1.长度尺寸链与角度尺寸链①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链，如图1②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图32.装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图4②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链，如图6。
工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。
装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链。
3.基本尺寸链与派生尺寸链①基本尺寸链——全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链，如图7中尺寸链β。
汽车制造研究尺寸链,提高车身工艺设计水平e
确定各组成环的极限偏差： 按照偏差入体原则和偏差对称 原则，即包容尺寸（孔、槽）标注 正偏差，下偏差为零；被包容尺寸 （轴、键）标注负偏差，上偏差为 零；中心距离或其他尺寸，可标注 双向偏差。 根据封闭环中间偏差与各组成 环中间偏差的关系：封闭环的中间 偏差等于所有增环中间偏差之和减 去所有减环中间偏差之和
图1
2008年第4期
14
汽 车 工 艺 与 材 料
AT&M
A
A T & M
T & M 论坛
F O R U M
尺寸保证能力较好。并且，后围内 外板均属外部尺寸，后围左右加强 板为一般长度尺寸。 根据 “ 偏差入体原则 ” 及 “ 偏差对 称原则” 后围外板的偏差：ES=0； EI=-1.0 mm。 后围内板的偏差：ES=0； EI=-1.0 mm。 后围左右加强板的偏差： ES=+0.5 mm；EI=-0.5 mm。
AT 或进行经ห้องสมุดไป่ตู้论证。 &M
由上面计算：后围总成的公 差及上下偏差： ES =0 ； EI =-1.732 mm。 公差=1.732 mm 公差分配，由式(1) Tav,q=1.0 mm 由于工艺上后围左右加强板尺 寸保证能力较差，而后围内外板的
1
∑ i=1+1
m
∆i
（3） （4）
作者简介
王治富，高级工程师，工程硕士，一汽解放 汽车有限公司卡车厂厂长，中国焊接协会第五届 汽车专业委员会主任。2006年被授予车身制造专 家。2000年“柔性制造技术”项目获一汽集团公司 科技进步二等奖，2005年“车身冲压自动线技术 改造的研究与应用”项目获吉林省科技进步三等 奖，2007年“车架用高强度钢板的研制开发与应 用研究”获长春市科技进步一等奖及吉林省科技 进步三等奖。
尺寸链概念及尺寸链计算方法
尺寸链的计算之答禄夫天创作一、尺寸链的基本术语：1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。
如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，形成尺寸链。
2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。
如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。
长度环用大写斜体拉丁字母A，B，C……暗示；角度环用小写斜体希腊字母α，β等暗示。
3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一尺寸，称为封闭环。
如上图中A0。
封闭环的下角标“0”暗示。
4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部尺寸，称为组成环。
如上图中A1、A2、A3、A4、A5。
组成环的下角标用阿拉伯数字暗示。
5.增环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，该组成环为增环。
如上图中的A3。
6.减环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动，该类组成环为减环。
如上图中的A1、A2、A4、A5。
7.抵偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定的要求，该组成环为抵偿环。
如下图中的L2。
二、尺寸链的形成为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等分歧观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的分歧形式。
1.长度尺寸链与角度尺寸链①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链，如图1 ②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图32.装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链①装配尺寸链——全部组成环为分歧零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图4②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链，如图6。
工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。
装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链。
3.基本尺寸链与派生尺寸链①基本尺寸链——全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链，如图7中尺寸链β。
gdt车身设计尺寸链与公差分析
1．GD&T车身尺寸链与公差定义利用总成装配间隙、外观间隙、面差分析示意图将造型的要求和零部件与总成的设计转化为具体的尺寸要求，这些尺寸具体可表现为以下的几种：1．1 间隙 :1．2、面差/段差 :1．3、水平对齐（本例为上下对齐） :标称尺寸 5公差+/- 0.5标称尺寸0 0公差+/- 0.5 +1/0所取值不包括半径.标称尺寸0 0公差+/- 0.5 +1/0 1．4、平行度:// 0.7间隙与面差的公差补充在零部件的图纸上. 增加的小标记就是为了保证外观质量。
间隙与面差分析应该符合造型的要求。
1．5、各个总成间及总成内部零部件在焊接装配处间隙的设计值和公差标称尺寸0公差+/- 0.5尺寸链是由一个个有代表性的“环”组成的。
不同的“环”对应的公差，由工艺（冲压工艺，焊接工艺）标准来确定。
为了正确开始尺寸链的计算，必需了解工艺（安装顺序，定位基准……）和设计（典型截面， 3D数模文件）的要求。
工艺对尺寸链计算的影响示例 : - 装配顺序的改动 :- 定位基准的改动 :A + BA +B + CCBAJ =功能e1, a2, a3, e4 = 环节A +B + CCBA5．公差示意图公差图纸是对正确建立零部件数模的必要补充。
按照工艺方法图纸中的基准来制定的公差，应该是通过尺寸链核对过的，满足其需求的。
公差图是对设计阶段几何尺寸工作的小结，同时也给接下来的工业及生产阶段（零部件的生产加工）提供了参考材料。
6．制造工程A + BA +B + CCBA成品车finishedSub零件Analysis检测结果报告车白车身身小总成-分析3D control3D 检测Qualitycontrol质量控制Product and process modification产品与工艺改动Control report检测结果报告3D control3D 检测3D control3D 检测制造。
尺寸链概念及尺寸链计算方法
尺寸链的计算之欧侯瑞魂创作一、尺寸链的基本术语：1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。
如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，形成尺寸链。
2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。
如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。
长度环用大写斜体拉丁字母A，B，C……暗示；角度环用小写斜体希腊字母α，β等暗示。
3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一尺寸，称为封闭环。
如上图中A0。
封闭环的下角标“0”暗示。
4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部尺寸，称为组成环。
如上图中A1、A2、A3、A4、A5。
组成环的下角标用阿拉伯数字暗示。
5.增环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，该组成环为增环。
如上图中的A3。
6.减环——尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动，该类组成环为减环。
如上图中的A1、A2、A4、A5。
7.抵偿环——尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定的要求，该组成环为抵偿环。
如下图中的L2。
二、尺寸链的形成为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等分歧观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的分歧形式。
1.长度尺寸链与角度尺寸链①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链，如图1 ②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图32.装配尺寸链，零件尺寸链与工艺尺寸链①装配尺寸链——全部组成环为分歧零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图4②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链，如图6。
工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。
装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链。
3.基本尺寸链与派生尺寸链①基本尺寸链——全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链，如图7中尺寸链β。
汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程
汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程摘要：汽车车身尺寸工程的目标是实现尺寸链的价值工程，这是保证车辆内外装饰美观和低噪音的基础。
为满足各细分市场客户需求，并兼顾考虑制造、维护成本，实现整车尺寸工程设计及匹配标准，已成为国内许多汽车企业的基本发展能力。
关键词：汽车尺寸工程；尺寸链；分析方法；流程一、尺寸链概述1、形式。
尺寸链包括二维、三维尺寸链。
其中，二维尺寸链：全部组成环位于一个或多个平行平面上的尺寸链。
在二维尺寸链中，若所有组成环与封闭环平行，则称为直线尺寸链(见图1)；若组成环与封闭环不平行，则称为平面尺寸链(见图2)。
三维尺寸链：组成环位于几个不平行平面上的尺寸链，也称为空间尺寸链(见图3)。
图1 直线尺寸链图2 平面尺寸链图3 空间尺寸链2、表达方式。
尺寸链的表达方法约定：封闭环应向右或向上，或靠近该方向的空心箭头表示(当其不平行垂直或水平时)；封闭链环的起始端称为起始面，末端称为到达面；绘制组成环时，从起始面开始，按顺序逐一列出影响因素，并顺序编号，在到达面上形成封闭。
二、尺寸链分析的计算方法1、极值法。
所有组成环公差之和为封闭环的公差。
特点：该方法计算的目标公差考虑了所有组成环的极值状态，简单可靠。
理论上讲，只要每个环的实际偏差在允许范围内，最终封闭环必定超差。
但这种方法也有明显的缺点：即不是所有的组成环都会同时出现极值，计算结果余量太大，也会给后期生产带来麻烦。
2、统计法。
将统计学与组成环的分布形式相结合，计算出封闭环公差。
其优点是根据组成环的实际分布概率进行统计，更接近实际情况。
然而，缺点是概率预测可能不准确，并且在某个封闭环中仍存在超差的可能性。
三、定位分析白车身由许多钣金件焊接、装配而成，每个零件冲压、检验、焊接和装配都需定位基准，以限制其自由度，磨具、检具、夹具各工序零件的基准应尽可能保持一致，以避免基准转换引起的误差。
定位分析应考虑几何角度、功能性和可行性；为保证定位的一致性及继承性，满足3-2-1或N-2-1的定位原则，尽量不要过度约束，所选形状应尽量简单。
车身尺寸链计算的概念和基础详解
4
二、尺寸链有关的几个基本概念
1、尺寸链 在机械零件的加工或机器装配过程中,由相互关联的 尺寸所形成的封闭尺寸图形称为尺寸链。
2、环
尺寸链中每一个尺寸称为环。其中在加工或装配中 是间接得到(或获得保证) 的,称为封闭环;是直接得到 (或获得保证) 的,称为组成环。在尺寸链中,当其余组成 环不变,凡能使封闭环随其增大而增大的组成环为增环, 凡能使封闭环随其增大而减小的组成环为减环。
车身尺寸链计算的 概念和基础
1
现代工程的核心问题
1、合理的公差设计 2、正确的制造工艺 3、经济的加工方法
2
一、概述
3
几何尺寸及公差（GD&T）问题贯穿于汽车车身 设计及制造的整个过程，1997年关于汽车原始故障 的质量调查（J.D.Power）表明：目前和车身尺寸质 量有关的问题在所有的问题总数中所占比例高达41 ％。不合理的尺寸装配偏差会引发一系列的问题： 车身装配外观表明质量差、风噪声高、阻力系数增 加、关门力增加、漏水等等。直接造成顾客购买兴 趣的下降及售后三包费用的增加，因此，GD&T设计 的合不合理直接关系到整车性能的好坏及其市场竞 争力的高低。
7
车身尺寸偏差的鱼刺图
8
2.1 设计偏差
9
孔信息设计不正确
定位孔（铰链安装孔、玻璃升降器安装孔）； 调整孔（翼子板、水箱上横梁安装孔）
10
11
12
叉臂式玻璃升降器6个安装点
平行
13
零件之间的干涉
1、由制造偏差产生的硬接触静态干涉； 2、硬接触动态干涉（例如：铰链运动过程中 与门内板的干涉）； 3、弹性接触未干涉（例如：卡扣、缓冲块、 弹性金属卡子、空调出风口的安装点）。
5
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4
二、尺寸链有关的几个基本概念
1、尺寸链 在机械零件的加工或机器装配过程中,由相互关联的 尺寸所形成的封闭尺寸图形称为尺寸链。
2、环
尺寸链中每一个尺寸称为环。其中在加工或装配中 是间接得到(或获得保证) 的,称为封闭环;是直接得到 (或获得保证) 的,称为组成环。在尺寸链中,当其余组成 环不变,凡能使封闭环随其增大而增大的组成环为增环, 凡能使封闭环随其增大而减小的组成环为减环。
5
尺寸链及环示例
6
三、车身尺寸偏差的主要来源
在设计或制造的每一阶段都难以避免偏差的产生， 从而导致实际生产得到的车身尺寸与设计值之间存 在着一定的偏差。按照车身开发制造的顺序，可将 导致车身制造偏差的因素大体分为与设计相关的设 计偏差、与车身零件制造相关的零件冲压偏差及与 车身装配过程相关的装配过程偏差等3大类，如下图 所示的鱼刺图。
车身尺寸链计算的 概念和基础
1
现代工程的核心问题
1、合理的公差设计 2、正确的制造工艺 3、经济的加工方法
2
一、概述
3
几何尺寸及公差（GD&T）问题贯穿于汽车车身 设计及制造的整个过程，1997年关于汽车原始故障 的质量调查（J.D.Power）表明：目前和车身尺寸质 量有关的问题在所有的问题总数中所占比例高达41 ％。不合理的尺寸装配偏差会引发一系列的问题： 车身装配外观表明质量差、风噪声高、阻力系数增 加、关门力增加、漏水等等。直接造成顾客购买兴 趣的下降及售后三包费用的增加，因此，GD&T设计 的合不合理直接关系到整车性能的好坏及其市场竞 争力的高低。
21
四、车身尺寸公差及尺寸链
公差设计
1、公差分析：对于某个特定零件最终公差的计算。 2、公差综合：对于装配总成中零件尺寸公差的分配， 目标为通过每个零件公差的分配达到制造成本的最小 化。
公差计算方法 1、极值法 2、均方根法
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极值法
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均方根法
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公差分配与制造成本的关系
单零件公差与制造成本的关系
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零件之间分缝、间隙不正确
1、运动干涉（开闭件） 2、制造偏差的原因导致干涉、不满足安全 法规（侧围外板与加强板之间的间隙、A柱 与前门内板之间的间隙）
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零件之间连接方式不合理
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前地板y向断面
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装配顺序不合理产生的偏差
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在改善汽车车身总成的尺寸偏差时，有4个途径可以实现： 1、减小零件的偏差； 2、减小零件和夹具的偏差敏感度系数； 3、减少零件的数目； 4、对零件之间的连接接头、采用的装配顺序来减小车身总 成的尺寸偏差。
7
车身尺寸不正确
定位孔（铰链安装孔、玻璃升降器安装孔）； 调整孔（翼子板、水箱上横梁安装孔）
10
11
12
叉臂式玻璃升降器6个安装点
平行
13
零件之间的干涉
1、由制造偏差产生的硬接触静态干涉； 2、硬接触动态干涉（例如：铰链运动过程中 与门内板的干涉）； 3、弹性接触未干涉（例如：卡扣、缓冲块、 弹性金属卡子、空调出风口的安装点）。
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总成件公差的分配与制造成本的关系
敏感环
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27
谢谢！
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