關于尾部多段式亮條匹配的研究

樂金

摘 要 本文從造型設計，結構工藝，零件公差和視覺效果共四個方面對尾燈多段式鍍鉻亮條的尺寸配合進行研究，挖掘出有效的定位方案和相關的控制因素，為制造系統提供穩定可靠的尺寸控制價值方案

關鍵詞 多段式;鍍鉻飾條;匹配

引言

隨著國家經濟的飛速增長和國民消費能力的持續提升，汽車產業迎來了一輪大幅度的發展。消費者的專業能力和敏感程度越來越高，汽車內外飾配合和感官質量也成為行業重點關注的區域。舒服完善的整車外飾配合能給消費者帶來良好的第一印象，成為消費者購車的驅動力，因此尺寸配合的價值越來越突出。

目前汽車尾部區域大量使用長的鍍鉻飾條連接左右側的尾燈，構造出一體化的視覺效果，最近某車型以意大利某知名賽道為靈感，創新性的首次采用了單側三段式鍍鉻飾條的造型和結構，引起了業界的足夠重視。多段式的鍍鉻飾條造型對配合提出了更高更精細化的要求。

本文以尺寸配合可達性和提高感知質量為目標，針對該種創新型的多段式飾條配合，從造型，結構工藝，零件公差和視覺效果共四個方面進行分析研究，形成一套系統的尺寸控制方案，最終達到設計和消費者的期望[1]。

1研究思路

針對后部多段式飾條配合存在的高關注問題，以尺寸配合可行性和提高感知質量為目標，從造型，結構工藝，零件公差和視覺效果共五方面進行分析研究，提煉出有利因素和控制方法，形成完成的尺寸控制方案，滿足設計要求和消費者的期望。

2造型設計

結合對比了市場上主流車型后可以發現，后部飾條配合可以分為三種，而單側三段式飾條對匹配和感觀質量要求最高。

首先是配合型面多，每段飾條的三個方向以及對齊度均有要求;其次是配合零件多，兩個尾燈，三根飾條，加上側圍和后蓋;最后是敏感程度高，尤其是飾條之間的匹配，理論間隙只有1mm，且呈斜45°，間隙大或者對齊度差都會對視覺效果產生巨大的影響，帶來不好的感官質量。另外飾條的工藝也會影響感官色差。因此如何從結構和工藝上保證設計的可行性需要進行詳細的研究[2]。

3結構工藝

尾燈飾條采用超聲波焊接固定。傳統熱塑性連接，主要有外部加熱焊接（如電爐焊接、熱氣擠壓焊接、高頻焊接等）、外加部件膠結連接等。傳統方法有很多弊端，如外部加熱焊接，塑料件容易和加熱源粘接且會造成空氣污染;注入焊接需要加入導電材料;特別是膠粘固定方法，需經過表面打毛、涂膠、粘接、固化、電烙鐵燙平、修整等工序。手工操作勞動強度大，工序多，生產效率低，質量難以保證，而且膠粘劑的揮發成分污染環境，影響操作人員身體健康。而超聲波塑料焊接則工藝操作簡單、安全可靠，焊接速度快，降低了產品成本，提高了經濟效益。同時還可以選用鉚接、埋植、切割、成型、封口等方式進行焊接，滿足不同場合的要求。

通過超聲波焊接保證了飾條相對于尾燈的位置后，需要保證尾燈間的相對位置。影響尾燈相對位置的因素包含兩個，一是尾燈定位，二是后蓋姿態，故在白車身需重點關注定位孔位置和調平點位置影響。

尾燈定位采用內側圓孔圓銷，外側圓孔橢圓銷結構，內側螺栓打緊，外側卡扣卡緊。尾燈旋轉對飾條間的配合影響最為直接，因此推薦尾燈的定位銷盡量靠近燈兩側型面，減小孔偏差帶來的放大效應，降低燈旋轉帶來的尺寸偏差影響。此外尾燈支架與后蓋外板的U/D向焊接面推薦保留0.25～0.5mm間隙，如果設置為零貼狀態，零件的尺寸波動會導致尾燈支架干涉落不到位，影響定位孔的位置度。另外尾燈背部的泡棉厚度以及材質也會影響尾燈的前后向位置，推薦在項目前期驗證尾燈打緊前后泡棉對前后向的尺寸影響。

后蓋飾條的三個銷子用來定位C/C向和U/D向，整段3M膠用來定位F/A向和貼緊作用，而后蓋上外板對應的三個孔的在前期評估由于無法保證精度并不能作為定位孔使用。從沖壓工藝角度上來說該零件需要六序來完成，而目前大多數設備最大工序為5道，這三個孔的沖孔工藝只能在OP20上實現，而OP20完成沖孔后還需要在OP30和OP40進行翻邊和整形，有導致沖孔變形和位置度產生變化的風險，因此孔的輪廓度和位置度理論上無法滿足定位孔要求（輪廓度要求+/-0.1mm，理論分析+/-0.2mm，位置度要求+/-0.5mm，理論分析+/-0.75mm）。從工藝模擬評估的角度上不推薦采用精定位，而工裝定位在實車驗證上也不可行。

工裝定位有兩種方案，一種以上外板的下翻邊輪廓為基準，尾燈配合的輪廓為導向制作工裝，一種以上外板的下翻邊輪廓為基準，通過磁石吸住下輪廓面。但是使用工裝定位的穩定性差，飾條兩側的U/D向一致性有1～1.75mm，完全無法滿足定位要求，同時單人單車安裝耗時達67S，工位現有操作工無法覆蓋，無法滿足安裝工時的要求。

考慮到工裝的方案沒有實施可行性，后續在項目階段對精定位的方案再次進行了確認。在項目階段收集了8個批次共25套上外板的白光數據，，無論是輪廓度和位置度均滿足精定位要求。另外飾條精定位U/D向的穩定性也經過充分驗證，一致性在0.3mm以內，滿足精定位重復性安裝的要求。后續造車驗證OK，因此推薦采用飾條精定位的方案。

4零件公差

整個尾部區域的配合，為了滿足一體化的視覺效果，整車制造企業需要按照精品車標準執行，后蓋/側圍尾燈之間的間隙公差需小于1.5mm，平整度公差需小于1.0mm。后蓋尾燈和后蓋飾條的間隙設計為1.0mm，間隙公差為小于0.75mm，避免設計干涉，平整度公差需小于0.75mm。同時結合目前采用的單件制造工藝，建議采用較為嚴格的公差來設置，建議為+/-0.5mm較為合理。

由于后蓋尾燈和飾條的理論間隙只有1.0mm，過大/過小間隙都會導致明顯的缺陷或者感官質量問題。因此建議尾燈和飾條均選擇同一家總成供應商，在總成供應商處制作環境檢具，實時監控零件狀態。至于白車身的影響，建議白車身增加套燈和飾條頻次，及時調整優化白車身尺寸帶來的影響。同時在整車廠內部通過TAC增加監控頻次，確保每天造車的穩定性。

5視覺效果

針對后蓋尾燈/飾條的對齊度，DTS要求為U/D向對齊度小于1.0mm。收集了項目階段大量的實車數據并拉動各區域進行實車評估，發現尾燈飾條比后蓋飾條U/D向偏低的感官效果比偏高要差很多。因為尾燈上的飾條呈45°，尖角在下方匹配區域，偏低后匹配面發生變化導致視覺間隙大，且手觸摸有刮手感。而尾燈飾條偏高則由于上部匹配為圓弧過渡，會弱化視覺效果，對齊度的感官質量不明顯。因此建議尾燈飾條U/D向偏高0.15～0.25mm控制，將理論狀態的匹配做到后蓋尾燈偏高，滿足精品車和感官質量的要求。

此外不同工藝帶來的飾條色差也會對感官質量帶來明顯影響，不同工藝即便按照色板進行調試優化也很難達到理想效果，推薦飾條采用一家供應商采用相同工藝保證飾條顏色一致性。工藝推薦使用PVD涂層技術，不推薦使用水電鍍工藝。PVD涂層技術是指物理氣相沉積工藝，是一種干式涂層技術，無任何廢水產生，且在色彩和視覺效果方面還可以有非常廣闊的設計選擇。

6結束語

本文分析了尾部多段式亮條配合的相關問題，從造型設計，結構設計，零件公差和感官質量等方面進行了研究和分析，形成了一整套的尺寸配合控制方案，有助于提高尾部復雜問題的分析效率和制造友好性，較好地完成了設計理論，達到消費者的預期。

參考文獻

[1] 中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊[M].北京：機械工業出版社，2008：11.

[2] 于俊一，鄒青.機械制造技術基礎[M].北京：機械工業出版社，2007：29.