DTAS在电池包上下壳体多孔装配公差分析中的应用

电池包作为新能源汽车的核心部件，它的性能、结构等方面越来越受到工程师的关注。零部件尺寸公差设计是电池包结构设计的一个重要组成部分，若零部件公差设计不合理，对电池包的生产制造有很大影响。

电池包上下壳体装配是电池包装配过程中比较重要的一个步骤。一般汽车上的电池包体积较大，且封闭性要求高，因此上下壳体上装配孔的数量较多，从而在一定程度上增加了壳体上孔的设计、加工、装配难度。多孔装配对公差设计要求较为严苛，如果零部件尺寸公差设计不合理，可能导致上下壳体装配成功率较低，废品率增加，生产成本提高。

本文以某公司设计的电池包为例，利用DTAS-多轴穿多孔计算模板检验其零部件公差设计的合理性，如果公差设计不合理，将给出相关的优化方案。

问题：样件装配过程中，出现安装孔错位，无法装配的情况，需检验电池包上下盖安装孔公差设计是否合理。

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上下壳体装配过程：（1）通过上下壳体上的定位孔将二者进行定位（定位销）。（2）用装配销连接上下壳体上的安装孔。

多轴穿多孔问题较为复杂，用单纯的尺寸链解决不了，DTAS软件在尺寸链计算基础上加入一些特定算法，开发出DTAS-多轴穿多孔模板来解决这类问题。DTAS-多轴穿多孔模板操作便捷，计算效率高。

模板输入

模板输出

模板输出结果有两种参数：

（1）装配率——模拟装配5000次，上下壳体装配成功的次数占模拟总次数的概率。

由计算结果可知，电池包上下盖74个孔全部能安装成功的概率为43.04%，说明当前零件公差设计不合理，容易存在难以装配情况。若按当前尺寸公差加工零件，则加工的零件在装配过程会产生较高的废品率，因此需要对当前尺寸公差设计进行优化。

上下盖上各孔通过率如下表所示：

由上表可知，装配孔11、12；装配孔26、27；装配孔48、49；装配孔63、64的通过率较低。

根据图纸可知，装配孔11、12位于上下盖左下角；装配孔26、27位于上下盖左上角；装配孔48、49位于上下盖的右上角；装配孔63、64位于上下盖的右下角，由此说明上下盖四个角上的装配孔装配较为困难。

影响上下壳体装配孔的装配成功率的因素：孔的直径尺寸公差和孔位置度

具体优化如下；

优化后，电池包上下壳体的装配成功率由43.04%提高到97.58%，基本能满足生产要求。