李星 葉靖 陳明登 張少雄






摘 要:隨著生活水平的不斷提高,人們對于美好生活的追求越來越強烈,對于汽車品質的要求越來越高。各車企主要從設計品質、技術品質和制造品質以及服務品質等方面,綜合評價和衡量,提升汽車的品質水平,進而提升產品的競爭力。外觀品質作為客戶所見、所聞、所觸中最為直接的感知,各新能源車企在造型設計上更加美學,提升車輛辨識度,滿足客戶的審美需求。
關鍵詞:尾燈;感知;定位;制造工藝
中圖分類號:U463.651 文獻標識碼:A
0 前言
汽車外觀品質在消費者選擇新車時的地位占比逐年提升,尤其在年輕女性消費者中,其對于外觀品質的需求更加苛刻。汽車造型師在外觀設計上也相應的越發(fā)大膽激進前衛(wèi),如貫穿式背門尾燈[1],全玻璃車頂,分體式LED矩陣大燈等。此類設計對零部件制造以及裝配制造工藝都提出了新的高要求。
1 概述
如圖1所示,該車型尾燈的造型設計極具特色,采用“寰宇刀鋒”的設計元素構造,貫穿尾部和側面提升了車輛設計的連貫性與新的辨識度。該尾燈與周邊零件配合復雜,與常規(guī)車型尾燈的造型結構形式不同,其配合一直從車尾延伸到后車門,最終與后門把手相連,氣勢十足,但是相應的對產品設計和生產制造提出了更高的品質要求。為了保證整車尾燈裝配后與周邊環(huán)境件間隙面差配合良好,符合整車外觀美學設計定義要求,規(guī)避因為定位設計不合理帶來的返修工時增加,成本增加的問題,在常規(guī)的尾燈定位方案和裝配工藝基礎上,設計制定新的定位方案。
2 定位設計
2.1 定位面設計
從整體外觀分析,該尾燈為前后連通貫穿式,與側圍的配合從門縫處延伸至尾門燈處,投影法下在Y平面的面積最大;故選擇Y向作為尾燈主定位面,同時考慮與側圍外板面差配合面大,兼顧后續(xù)實車匹配可能需要對側圍外板進行調整修模,尾燈定位面與側圍按同質面平行設計(非常規(guī)車型尾燈絕對坐標方向)。
2.2 定位孔設計
該尾燈前端區(qū)域,存在側圍外板、后門把手、后門外板以及尾燈多達4個不同零件的間隙面差配合。主定位孔X/Z向設定在前端門縫處,直接定位在側圍外板上,直接保證該區(qū)域尾燈與周邊件的配合。副定位孔Z向設定后端尾燈板上,保證了尾燈和后保的配合。
2.3 輔助定位設計
該尾燈與背門尾燈配合區(qū)域,設定X向輔助定位,采用X向調節(jié)螺母,通過一定的調整量吸收尾燈X向尺寸傳遞后的累積偏差;該調解螺母在YZ方向為過孔設計,實際裝配在YZ向有一定的人工可調整空間。
3 定位及尺寸公差驗證
根據前期造型和尺寸對尾燈周邊間隙面差的設定,作為驗證分析輸入。以已經設計好的定位和裝配關系為基準,在3DCS[2]中搭建三維計算模型,并在模型中選取尾燈與周邊件的DTS點,計算分析相關分析點的偏差的分布狀態(tài)。
第一輪分析中,尾燈等相關零件公差按常規(guī)項目經驗值參與分析計算,將計算結果與間隙面差設定值進行對比,發(fā)現不能滿足合格率要求[3]。通過三維軟件看到影響因子中,對尾燈與側圍間隙和面差影響最大的公差有尾燈面輪廓度、側圍外板總成上尾燈的Y向安裝面的面輪廓度、側圍外板總成間隙和面差面面輪廓度。通過與燈具工程師及供應商溝通,對尾燈不同區(qū)域按照外觀感知的重要度進行不同的公差管控,將尾燈局部區(qū)域間隙面差面輪廓度由1.4 mm提升到1.0 mm,非重要感知區(qū)域降低至2.0 mm,如圖5所示。同時在側圍外板上,尾燈Y向安裝面的面輪廓度增加0.5 mm的復合公差要求。所有公差修正后,在3DCS上進行第二輪仿真分析,結果如圖6,分析結果顯示尾燈裝配后,尾燈與周邊件的間隙面差的偏差合格率滿足設計要求。
4 結束語
本文基于一款新型的前后貫穿式側圍尾燈,從主觀感知、制造工藝、公差能力等幾個方面,設計了該車型尾燈的安裝定位方案。采用三維軟件對尾燈周邊匹配偏差的進行分析驗證,并對尺寸公差進行優(yōu)化,提高匹配的穩(wěn)定性,確保滿足了尾燈與側圍、后門及后保險杠之間的間隙面差的合格率要求。該定位方方案已在實車生產匹配中得到可行驗證,以上內容可以為類似尾燈的設計開發(fā)提供參考方向。
參考文獻:
[1]白孟瑤.一種貫穿式尾燈固定方案設計[J].汽車電器,2020,61(03):43-45.
[2]馮勇先.基于3DCS在某車型尾燈匹配的偏差分析[J].機械研究與應用,2015,28(02):154-156.
[3]楊紅彥.某車型尾燈裝配間隙平行差超差的問題分析與解決[J].汽車工藝與材料,2018,33(07):52-55.