張宏達
(奇瑞汽車股份有限公司鄂爾多斯分公司 017000)
隨著我國汽車普及程度的提升,人們對汽車的要求也水漲船高,特別是汽車內外飾的外觀及匹配度很大程度上決定了人們對汽車的評價及購買。因此,汽車廠商對汽車的外觀越來越重視,在汽車研發前期就會計算設定汽車外觀部件的間隙面差,確保后期的匹配要求得到滿足。本文闡述了定位系統的概念及設計原則,并就定位系統在汽車內外飾設計中的應用展開探討。
世界通用的定位系統表示方法有2種,第一種叫RPS定位系統(基準點系統),主要用于歐洲;第二種叫CDLS定位系統,主要應用于美國。雖然這兩種定位系統的名稱不同,但是其本質是一樣的,都是利用相關結構限制相關零件的6個自由度,從而保證零件安裝位置的精確度。本文將針對CDLS定位系統展開探討[1]。
確定物體的空間位置是定位系統的主要職能和作用,具體來說,定位系統可以限制產品的6個自由度,保障其安裝位置的準確性,確保其位置不會隨意出現移動或改變的情況。假如產品剛度和強度滿足要求,則產品的定位系統設計也應遵循如下幾點原則。
(1)A基準不少于三個點。
(2)B基準應該限制三個方向的水平運動。
(3)C基準負責限制轉動。
如圖1所示,A基準的3個點A1限制產品的X方向的轉動,A2限制產品的Y方向的轉動,A3限制XZ方向的移動,實現對產品的3個自由度的限制。B基準是直徑為(10±0.1)mm的主定位圓孔,負責限制產品X、Y方向的轉動。C基準限制產品在Z方向的轉動,起到輔助定位作用。
從汽車內外飾采用的材料來看,塑料、纖維發泡等是使用最多的材料類型,缺乏較好的剛度,如汽車的保險杠和儀表盤等部件一般都需要借助定位系統在提升其安裝匹配度和精確性[2]。
汽車內外飾設計風格眾多,材料熱點和成型方式各種多樣,型面復雜,且剛度不足。因此,需要從整體上來分析并設計汽車內外飾件的定位系統,以使其剛匹配滿足DTS要求。
本文以某車型的儀表板中安裝的儀表罩的定位系統為例,對其展開分析,以闡明定位系統在汽車內外飾設計中的應用策略。處于汽車駕駛位中央的儀表板是整部汽車最核心的內飾系統之一,也是整部車的內飾中對外觀要求最高的內飾系統。
其中儀表罩就是儀表板內飾系統的重要裝飾部件,處于汽車駕駛員的視線范圍內。因此,儀表罩與周圍部件的匹配精確度對于汽車內飾外觀設計來說非常重要。該型號汽車的儀表罩中置,需要與中央控制系統上部面板、正中框架、組合儀表等部件互相匹配。因此,設計其定位系統時需要確保證儀表罩能夠和上述部件匹配良好。而儀表罩具有較大的弧度,Y方向上的長度更長,可能會導致較為嚴重的變形。而組合儀表罩的DTS要求中,對儀表罩和周圍部件的匹配間隙要求很高。因此,在儀表罩中需要在左右兩邊各設置一個主定位銷,來較好的控制組合儀表罩在Y方向上的變形。為該型號汽車組合儀表罩的定位系統設計如圖2所示。
(1)A基準包括A1、A7、A8、A9、A17和A21。其中A8、A9是螺釘安裝面,其主要作用是限制車輛的X方向,即前后方向。
(2)B基準包括B4、B5兩個主定位銷,主要用于限制車輛Y方向。
(3)C基準包括C4、C5兩個主定位銷,其主要作用是限制車輛Z方向,即上下方向。為了滿足組合儀表罩和中央控制系統上部面板的匹配間隙要求,在A基準添加了A16、A18、A19、A20、A22,主要作用是輔助定位儀表罩的翻邊[3]。
綜上所述,當前我國汽車保有量居世界前列,且仍在上漲。各大汽車廠家為了獲得競爭優勢,都在嘗試優化改進汽車制造設計,設法提升汽車整體品質。作為汽車設計的重要組成部分之一,汽車的內外飾設計也越來越受到重視,而定位系統已經被廣泛應用內外飾設計。在此背景下,本文針對定位系統的設計原則及應用進行了探討,希望能為提高汽車的外觀品質提供幫助。
【參考文獻】
[1]劉發臣,許光舜.定位系統在汽車內外飾設計中的應用探究[J].山東工業技術,2016(7):271.
[2]李文麗,劉慶上.定位系統在汽車內外飾設計中的應用[J].汽車工程師,2013(2).
[3]沈亮涵.定位系統在汽車內外飾設計中的應用方法研究[J].企業科技與發展,2014(24).