汽車內外飾設計中的定位系統淺談

楊翠飛 楊雪松

【摘 要】汽車內外飾的外觀品質與配合精度越來越被消費者重視，合理的定位系統是實現完美的先決條件。本文闡述了RPS定位系統的理論基礎、設計原則和流程。使用RPS進行零件定位系統設計，能夠很好地滿足內外飾件之間的配合要求，達到預定的外觀品質目標，提高用戶的滿意度。

【關鍵詞】汽車內外飾；定位系統；設計；

概述

隨著汽車的普及程度越來越高，用戶對汽車的要求也越來越高，尤其是汽車內外飾的外觀品質和配合精度甚至決定了用戶對整車的主觀評價和購買意愿。因此，目前越來越多的國內廠家開始關注汽車的外觀品質，并且在開發初期就建立尺寸工程小組，對汽車外觀件的間隙面差進行設定計算，以滿足后期的匹配品質要求。

為了裝配、尺寸控制、提高生產效率的需要，近幾年汽車RPS定位系統被廣泛的應用到了汽車產品的各個環節，現在的汽車內飾設計，汽車RPS系統也受到了廣泛的關注，逐漸應用到了每個零件的設計當中。文章介紹了定位系統的理論基礎和設計原則，闡述了定位系統在汽車內外飾件中的應用。

1.定位系統理論簡介

目前常用的定位系統有 2 種標注方法：在歐洲，統一的定位系統通常稱為 RPS；在美國，定位系統通常稱為 CDLS。CDLS 與 RPS 雖然名稱不同，但是內容一致，其核心都是通過結構限制零件的 6 個自由度，保證零件的位置準確。

1.1定位系統的作用

通常來說，定位使產品裝配關系更加準確。定位與安裝點本質區別是：定位是使得零件更準確，而安裝點則是使零件連接更牢靠，二者各有分工。定位的作用般包括：1）零件裝配準確；2）零件裝配有可重復性；3）有利于后期產品生產調試

1.2定位系統的設計原則

一個完整的定位系統應該能夠確定物體在空間的位置，即限制產品的 6 個自由度，使產品裝配之后不能隨意變動。對一個剛度和強度都比較好的產品來說，一般至少要滿足“3-2-1”原則，即：1）A 基準至少有3個點；2）B 基準限制3個方向平動；3）C 基準限制轉動

1.3定位基準的選擇要求

1）功能性要求。定位基準的選擇一般遵循“孔>面>邊”原則。同時零件的定位基準應該能夠代表實際零件的某些特征關系，如平面、軸、孔及凸臺等在空間不足的情況下，定位基準會與固定點共用。

2 汽車定位設計流程

定位選取的原則及制定步驟

2.1首先，造型設計人員根據競爭車型和市場要求確定內外飾件之間的間隙和面差（DTS）；其次，設計人員根據 DTS 進行零部件的定位系統分析；然后，尺寸工程師根據零部件的定位系統、相鄰零件總成的裝配順序和零件搭接關系，進行尺寸鏈的計算，并優化定位系統；最后，出具零部件的 GD&T圖紙，進行檢具的設計和制造等工作。

2.1選取原則

在零件設計中，如果想達到1中陳述的作用和目的，就需要用RPS定位，但特別小的零件、與周圍沒有配合關系的零件可以考慮不用定位。

2.2制定步驟

2.2.1產品功能研究

首先對總成與周邊件的關系及總成內部結構間的關系加以研究，確定各零部件的要素及功能，依據安裝功能重要程度進行排序。

2.2.2產品公差研究

在保證總成功能的前提下，確定公差，即確定尺寸公差與幾何公差的項目及等級。確定公差要兼顧制造、安裝和檢測的統一性。

2.2.3產品公差計算

在進行產品公差計算時，應當充分利用RPS以保證設計目標的實現。

2.2.4繪制產品圖紙

將上述各階段的研究結果按照機械制圖標準、公差標準標注，繪制成完整的產品圖紙

3.定位形式

3.1 定位柱形式；主要應用于較小的零件，配合零件、限制零件某個方向的運動等，如下圖所示。

3.2 十字交叉型：主要用于大件的配合及總成與車身裝配時的定位，如下圖所示。

3.3 利用配合結構進行定位；配合結構有很多種，下面主要介紹三種供分析、參考；

4 結束語

通過對定位系統的研究和在汽車內外飾件中的大量應用，總結出以下常用定位方法：1）由于內外飾件大多為塑料件，剛度較差，因此在滿足“3-2-1”定位原則的情況下，在重要間隙面差的配合處需要增加一些輔助定位，來滿足匹配要求。對于某些細長件，可以布置 2 套定位系統。

2）主定位盡量布置在對間隙面差要求較高的地方，且在間隙和面差周邊布置一些輔助定位筋，與主定位相呼應，可更好地實現定位。

參考文獻：

[1]劉文麗、劉慶上 定位系統在汽車內外飾設計中的應用 汽車工程師 2013（2）

[2]周金濤 RPS在儀表板總成設計中的應用

[3]于金生關于汽車零部件空間定位設計的研究

（作者單位：長城汽車股份有限公司）