MLP系統在汽車內外飾設計中的應用探索

陳冬梅

摘 要：定位系統在進行汽車內外飾設計時，具有重要影響。為滿足客戶的外觀品質化需求，各車企對于定位系統的應用范圍也愈發廣泛。本文以定位系統設計在汽車內外飾中的作用，在闡述定位系統設計原則的基礎上，結合實際分析了在汽車內外飾設計中的應用，以促進汽車設計外觀品質化的提升。

關鍵詞：MLP；汽車內外飾；設計與應用

汽車工業作為我國的后起之秀，成為了我國工業和經濟發展的重要標志。據權威數據統計結果顯示，截止2018年9月，我國的汽車保有量已經突破2.35億輛，成為全球最大的汽車市場。同樣，面對龐大的市場份額，汽車廠商不得不進行“量”到“質”的轉變，不僅重視汽車的機械參數和性能，還對汽車內外飾造型和精致工藝進行控制，運用定位系統進行設計優化，使汽車的整體質量水平得到了有效的提升，形成了具有核心競爭力的產品開發體系。

1 定位系統的概述

1.1 定位系統的基本概念

在汽車設計中，常用的定位系統包括：歐洲國家應用的RPS系統（德語單詞Referenz Punkt System 定位點系統的縮寫，英語轉譯為Reference Point System）和美國應用的CDLS（Common Datum Locating System）系統，這兩種系統也是汽車生產制造與設計中應用的主流[1]，其應用核心就是使汽車結構零件實現精準的定位與限制，并通過定位系統的分析，讓汽車設計與裝配達到更為精準和平衡，從而實現汽車設計結構的完美結合，以便于汽車的整體設計與后期的調試維護。結合RPS和CDLS系統，自主品牌以長安為例的一些車企用MLP（Main Locator System）系統，本文結合實際工作情況著重以MLP系統進行闡述。

1.2 MLP設計原則

從汽車研究中廣泛的物理空間科學運用可以了解到，物體在空間中具有6個運動自由度，其主要表示形式即沿X、Y、Z軸的線性移動以及繞X、Y、Z軸的轉動。而在汽車設計中要全面確定控制物體的空間位置，就需要準確的限制其自由度。對于剛性件常采用3-2-1原則對6個自由度進行控制，其中1個坐標基準面和2個定位由3個定位點來確定，其基本原則可表示為：目標基準面A≥3比較穩定（對于復雜的大件，當目標基準面A≥4時，需要控制A4及其余基準面的面輪廓度在0.5mm內）。如圖1所示，A1-A4四個基準面控制Y方向，基準B控制X、Z向運動；基準C控制Z向的轉動，從而完成零部件六個自由度限制。

在汽車生產制造過程中，對于內外飾的材料選擇上，大多數采用塑料、纖維發泡等材料，由于材料缺乏一定的剛性，極易產生不同程度的形變，我們稱之為柔性件。以塑料件為例，為了更有效的定位，一般會采用過定位方式，主次定位孔面一般不按照3-2-1原則，而是采用N-2-1原則。

1.3 內外飾MLP設計要求

（1）功能性。通常選擇定位基準優先選孔，其次選面，最次選邊為定位基準的原則，并且相關零部件的使用特征要能夠與定位基準形成關聯性。如孔、銷、筋、推拉配合形成定位的卡爪等定位結構。對于門飾板和立柱這些裝飾件可以選擇安裝卡扣，B柱上下飾板可采用上下飾板的搭接結構相互定位等。

（2）穩定性。要保持定位基準的穩定性，就要注重在生產和裝配過程中的尺寸控制，了解供應商制造水平，在成本可以接受的情況下，增加定位基準的尺寸公差控制，MLP點選擇上要進行多方案分析，必要時增加尺寸鏈公差分析，內外飾件的基準布置和鈑金類似，最好布置在尺寸穩定的區域。

（3）一致性。汽車內外飾設計中使用定位系統，必須要考慮到相同的料厚和結構一致性，注塑件的產品從模具出來一次成型，相同尺寸的結構收縮和變形會相似，方便通過調整模具參數等手段，達到設計的尺寸公差要求。只有在保持定位精度的前提下，才能實現內外飾品質的提升。

（4）簡易性。汽車內外飾設計屬于復雜工程，在定位系統的運用中雖能夠實現復雜的設計定位，但在實踐過程中，過于復雜的定位基準，不利于零件的生產與檢具的加工。因此，在設計從簡的要求下，實現設計的品質提升必然要從根本上簡化檢具制作難度，用最簡單的定位結構，讓零件在檢具上定位穩定，方便檢測，降低零部件的生產成本。

2 MLP系統在汽車內外飾設計中的應用

2.1 MLP系統要突出關鍵部位的設計

基于汽車內外飾的材料選擇和制造方式的多元化發展，使得汽車的內外飾設計型面更為復雜，受材料工藝等因素的制約，定位系統的設計方案必須要進行全面的分析。以轉向鎖殼蓋板為例，它的間隙面差配合是內飾定位設計中比較典型的，位于方向盤下面，是駕駛員的關注飾件。從設計的角度看，上部方向盤轉動過程配合的地方間隙、面差越小越美觀，上下蓋板上部及兩側的匹配間隙要求0.3mm±0.3mm，面差要求0mm±0.3mm，在裝配過程中變形度相對較大，容易造成翹曲，在需要控制間隙、面差的地方都布置定位結構，如圖2所示。上下蓋板裝配時，通過間隙卡爪控制間隙，四處平面和卡爪一起形成推拉定位控制面差，變形控制在±0.3mm范圍之內。對于尺寸較大的零件進行設計時，要按實際布置空間的需求，盡可能在靠近間隙、面差的區域設計定位基準。大多數采用定位筋，方便修模，越靠近基準的地方間隙、面差越容易保證。

2.2 MLP系統要實現有效的質量控制

汽車內外飾零件存在著各種型面與尺寸，其結構形態相對復雜，在進行內外飾的裝配中面臨著諸多的問題。因此，汽車廠商在設計的選擇上也具有廣泛性，但也同樣會產生各種零件之間的尺寸差異。因此，在定位系統應用的基礎上，要加強汽車內外飾配件定位中的質量控制。根據其復雜多元的特點，制定相應的執行標準，將其差異性、形變量控制在標準范圍內。對于影響汽車內外飾外觀的設計結構，要根據實際情況進行更改或重新設計，并實行嚴格的統計制度，將內外飾的定位設計更改進行記錄，為后續的檢測與裝配提供原始資料，從而形成系統性的設計應用過程，減少在設計開發周期和成本的浪費。可利用先進的三維尺寸分析軟件或三維專業設計軟件，對定位安裝穩定性進行裝配分析，同時，可進行多方案比較，也可通過軟件建模進行各部件的受力、裝配可行性的驗證性分析。根據分析結果影響因素進行優化設計。結合DTS（Distance and Tolerance System尺寸公差系統）標準制定三坐標測點設計，讓測量值量化，制定好的檢具方案，其對于定位基準質量的控制起著重要作用。后期對檢具和匹配檢具的有效利用，能夠快速發現問題，加速整改，從而提升效率。

項目開始就要制定的DTS，隨著造型和供應商能力，白車身精度等因數，不斷的修訂這個DTS標準，整車開發過程DTS至少要發布四版。同時在DTS斷面上，要增加相應的測量標準，讓設計和測量一致，保證不同的人用相同的測量方法，使其測量符合重復性。設計和測量標準統一也能提升內外飾零件的質量。

2.3 MLP系統要基于多元素設計要求

MLP系統的應用意味著汽車行業迎來了標準化改革，在運用定位系統進行設計時，需要多角度進行分析，結合汽車內外飾設計的多元素格局，進行有效的實施定位與設計。首先，要考慮到汽車內外飾的材料主要采用的塑料與纖維類的材料，其具有大范圍的形變和缺乏剛性，因此在定位過程中，確保高精度的配合顯得十分必要。主要突出的方面就是在汽車重要的內外飾的結構間隙處，必須要在精準定位的前提下進行輔助的定位，從而增強和保證定位效果。其次，要利用定位系統優化設計結構，充分考慮汽車的后期使用，針對其材質特點，可采用關聯結構等縮短尺寸鏈長度，從而實現已經設定間隙、面差的要求和標準。最后，要充分認清當前的汽車行業設計發展形勢，結合市場特點，掌握汽車內外飾多元化的發展環境，利用現有的設計材料運用范圍，通過定位系統的應用，設計出具有較高市場定位的突出產品，提升內外飾匹配質量，在外觀上贏得顧客的好感。

3 結語

總之，從當前我國的發展態勢來看，我國仍是世界上最大的汽車市場，后期的汽車市場的發展空間巨大，汽車精致化發展之路也成為必然。對于汽車內外飾的設計也提出更高的標準，通過定位系統的廣泛應用，能夠極大提升汽車內外飾設計外觀質量，使企業走上品質化變革之路，不斷提升市場核心競爭力。

參考文獻：

[1]郭巍.微型汽車內外飾產品設計制造技術基礎研究[D].武漢理工大學，2013（2）.