淺析汽車內(nèi)外飾過定位設(shè)計的必要性

郭軍強+高菲

摘 要：汽車內(nèi)外飾的外觀品質(zhì)與配合精度是給消費者的第一感官。消費者的第一印象很大程度上影響了其購買欲望。完善的定位系統(tǒng)則是保證外觀品質(zhì)及配合精度的前提。本文從汽車內(nèi)外飾設(shè)計中的定位系統(tǒng)進行闡述，以證明過定位設(shè)計的必要性。

關(guān)鍵詞：汽車內(nèi)外飾；過定位；必要性；

概述

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國每年汽車的銷量居全球前列，市場潛力巨大。隨之而來的是成熟的消費觀念，消費者不再只局限在車輛的行駛代步功能，逐漸向娛樂舒適方向轉(zhuǎn)化。而完美的汽車內(nèi)外飾是給消費者的第一印象，很大程度上決定了汽車產(chǎn)品的銷量。汽車內(nèi)外飾設(shè)計是汽車設(shè)計中的重要組成部分，而定位系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾設(shè)計，相關(guān)的研究也成為重點的方向。為了消除汽車內(nèi)外飾上的差距，需要我們對汽車內(nèi)外飾件進行更多的定位設(shè)計，以保證品質(zhì)與外觀。所以過定位設(shè)計也成了一種必要。本文從汽車內(nèi)外飾件的定位系統(tǒng)進行闡述，說明過定位設(shè)計的必要性。

1 定位系統(tǒng)理論

1.1 為什么要定位

所有的汽車制造廠在巨大的壓力下都在不斷的提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善工藝，同時降低制造成本。但是，令人苦惱的是零部件總是存在缺陷。這主要的原因有一下幾點：

①零部件不能被精確定位

②零部件的精度不能令人滿意

③按照制造工藝，復(fù)合公差在累加

由于以上原因，當(dāng)總成或車輛在總裝時，出現(xiàn)很多配合問題，沒人能解釋為什么。但是所有的部件都進行了測量、檢查。那么為什么呢？因為在生產(chǎn)中，還存在一下問題：

①基準(zhǔn)變換：每個部件設(shè)計者都以自己的基準(zhǔn)進行測量；

②準(zhǔn)備不足：為保證加工精度，零件定位點應(yīng)在設(shè)計階段被定義，但是策劃者總是在最后階段才定義；

③診斷不足：在研發(fā)和工藝規(guī)劃過程中，經(jīng)常存在討論不充分現(xiàn)象。坐標(biāo)系平行的問題沒有重視。

1.2 RPS定位系統(tǒng)

RPS的全稱：reference point system，即定位系統(tǒng)，源自德國大眾汽車。通常主定位方式為3-2-1，某些零件需要添加輔助定位N-2-1。其在應(yīng)用過程中，主要把RPS用作參考點：

①測量點：測量的時候，RPS作為固定點

②質(zhì)量控制點：質(zhì)量控制使用RPS點，不論是單件還是總成

③工裝定位點：RPS點用作工裝夾持點

④多個功能點：RPS從功能和測量上保證定位的統(tǒng)一

在每一道生產(chǎn)工序，在每一個件的尺寸穩(wěn)定性上，RPS點提供明確的信息。

1.3 RPS系統(tǒng)的優(yōu)勢

①能用于直接裝配，從而大幅度消減定位樣板的使用；

②除了樣板本身的成本，樣板的使用導(dǎo)致裝配需求的增加，導(dǎo)致操作時間增加；

通過RPS的一致使用，是能夠消減制造公差的、減少后處理、縮減生產(chǎn)時間，最終保證的高質(zhì)量、低成本。

2 為什么要過定位

在剛體中，只要有清晰的六自由度概念，很容易區(qū)別定位不足與過定位問題。定位不足無論是在接近剛體的模型中還是在塑料件這種容易變形的非剛體模型中，都是不允許的。然而塑料材料雖然比剛度高，但絕對剛度卻比金屬材料相差很多，所以在塑料件設(shè)計中需過定位的地方比比皆是。如果過定位是合理的，就意味著只用傳統(tǒng)的經(jīng)典定位理論來進行設(shè)計必然會帶來定位不足的問題。

2.1結(jié)構(gòu)需要

在汽車飾件中，剛度是一項基本要求。剛度不足，一是影響產(chǎn)品的使用壽命和性能指標(biāo)；二是影響客戶的舒適度，過軟的內(nèi)外飾產(chǎn)品常會給人以次品的感覺。塑料件剛度主要是由所選擇的材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計決定的。在內(nèi)飾標(biāo)準(zhǔn)中，剛度要求在幾十牛頓力的作用下只允許 1 m m 左右的變形。需要注意的是，在滿足強度和剛度標(biāo)準(zhǔn)的前提下，并不是剛度越高越好，比如還要考慮人體保護的吸能結(jié)構(gòu)。

2.2工藝要求

工藝加工是另一個引起尺寸誤差的重要因素。注塑成型條件波動所造成的誤差占塑件公差的 1/3。乘用車內(nèi)飾件匹配要求非常精細(xì)，造型特征線以及零件之間的間隙與面差要求多在 0～2 m m 范圍內(nèi)變化，誤差常在 0.5 m m 左右，小尺寸零件要求更高。圖 2 示出某車門板內(nèi)飾的一個細(xì)長塑料零件（長約 700 m m ，厚約 2.5 m m ，PC/ABS 材料）的 M oldFlow 分析模型。從圖 2 可見，兩端的注塑變形達 4 m m ，這和實際變形相當(dāng)吻合。如果任由其自身變形不加控制，造型的效果與精細(xì)化設(shè)計就無法保證

2.3其他因素

生產(chǎn)過程中，對汽車內(nèi)外飾件塑料件的影響因素較多，例如模具、材料以及環(huán)境溫度等因素。這些因素影響的結(jié)果就是塑料件的尺寸精度不足，避免出現(xiàn)這些因素的方法就是采用合理的過定位。不管是柔性的還是剛性的，都需要規(guī)避定位不足的狀態(tài)。

3 結(jié)束語

由于工藝的原因，塑料件在加工過程中出現(xiàn)變形是不爭的事實。在塑料件開發(fā)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)對過定位予以充分的肯定，并在設(shè)計過程中予以應(yīng)用。判斷是否需要過定位的原則就是看塑料件是否存在變形。

參考文獻：

[1]徐佩弦.塑料件的設(shè)計[M ].北京：中國輕工業(yè)出版社，2001

[2]李文麗，劉慶上.定位系統(tǒng)在汽車內(nèi)外飾設(shè)計中的應(yīng)用[J].汽車工程師，2013endprint