商用汽車A級曲面制作及評價標準研究

李駿夫 李克儉 田亮

摘 要：文章根據汽車A級曲面發展現狀，結合商用汽車項目實踐經驗，簡單梳理A級曲面制作流程及質量檢測評估標準。文章闡述的研究內容可作為商用汽車A級曲面全流程設計開發模板參考借鑒。

關鍵詞：商用汽車;A面制作;A面標準

中圖分類號：TH121? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）17-215-02

Commercial Vehicle A-class Model Making and Evaluation Criterion Research

Li Junfu， Li Kejian， Tian Liang

（Shaanxi Automobile Group Co. Ltd Technical Center， Shaanxi Xian 710000）

Abstract： The article according to automobile A-class surface development situation， contact commercial vehicle project experience， sketch A-class surface production process and surface quality evaluation and analysis. Article expound research contents as an exemplar of commercial vehicle A-class surface whole process.

Keywords： Commercial vehicle; Model Making; Evaluation Criterion

CLC NO.： TH121? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）17-215-02

前言

商用汽車A級曲面要滿足：（1）幾何光順要求;（2）審美需求;（3）曲面間的間隙數值、切率數值、曲率數值。符合這樣的標準才能確保整車外觀件的環境反射光順無瑕，簡要概括為：簡單但完美的曲面。乘用汽車廠家各自都有一套完整的A級曲面數據制作流程及質量檢測評估標準。相比乘用車，國內商用車造型設計中A級曲面發展較晚，基本參照乘用車相關標準結合自身生產工藝水平進行本地化修訂。因此針對行業發展情況，結合實踐經驗，簡析商用汽車A級曲面制作及評價標準。

1 制作流程

商用汽車A級曲面制作屬于造型設計開發中工程化的重要階段。A級曲面設計周期為3-4個月，進入此階段的前提是項目工程可行性問題基本解決，油泥模型凍結，掃描點云數據后，啟動A級曲面工作。A面品質決定了產品的外觀效果，數據狀態必須通過國際國內行業標準和企業標準。

商用汽車A級曲面制作范圍是零部件外表面的高可見區域，依據曲面所處的位置分類，外部：前圍、側圍、后圍、頂蓋、格柵、車窗、前保、門板、大燈、后視鏡等。內部：儀表臺、高架箱、門護板、座椅、臥鋪、內襯等，所有正常狀態下外觀可見的表面都要求達到A級曲面質量。

商用汽車A級曲面制作軟件，常用的有：ICEM Surf、Alias、CATIA等。隨著計算機硬件技術的不斷升級，三維曲面軟件設計能力也不斷加強，各類軟件的功能基本也殊途同歸。

商用汽車A級曲面制作主要分三大部分：基本面制作、過度面制作、DTS及圓角制作。

1.1 基本面制作

基本面主要為汽車形體的輪廓面，在創建時用最直接簡單的四邊面去表達且單張面片走勢統一。制作時通過逆向油泥點云數據制作完成，如果終版CAS與點云掃描數據偏差在2毫米范圍內，也可直接參照終版CAS基本面數據，部分微調即可。

1.2 過度面制作

過度面是反饋汽車造型特征的重要部分，過度面連接各個基本面。過度面在模型面片中是立體的、關聯的存在，和基本面相交線的合理與好壞是反映汽車整個姿態特征的關鍵。因此制作時需要把握好面與面之間相交線的走向，連續性關系及過度面自身的飽滿度。

1.3 DTS及圓角制作

DTS及圓角制作為A面的收尾工作，在保證基本和過度面片凍結后，便可以根據工程提供的DTS報告進行制作。DTS制作時需要明確基準面從而保證完成后的測量統一無誤。商用車DTS數值以具體生產工藝水平制定，較乘用車偏大，誤差值需根據實際情況判斷是否合理。圓角在制作時如無特殊工程要求且在滿足法規的情況下根據外觀視覺效果決定，但一定保證各圓角間均勻過度。

2 評價標準

商用汽車A級曲面制作完成后，實施結構驗證和模具加工。A面質量決定著模具型面和產品外觀品質，需嚴格進行質量檢測評估。評價標準以各主機廠結合自身制造和工藝水平而制定。

A級曲面的基本要求是曲面之間的連續性。物體表面達到光順的環境反射，數學定義上為曲面之間達到G2連續性，不過即使連續性滿足，也不一定是高品質A級曲面，因為從造型美學上講，如果型面在某曲率范圍內急劇變化出現了異常的皺褶、塌陷等不符合美觀的問題，則可以認為沒有達到A級曲面的要求。因此曲面的連續性是A級曲面的必要而非充分條件，A級曲面質量評價必須從曲面的功能層級性和質量美學性兩方面來考量，即曲面連續性和造型美觀性，一個是從數學上評價兩個曲面在連接處的質量，一個是從曲面設計的合理性評價。

綜合上述討論，對于商用車A面標準參照以下類別進行評價：（數值僅作參考）

2.1 造型符合率

（1）滿足終版造型效果圖所表達的創意和構思。

（2）符合整車總布置尺寸、比例、坐標。

（3）符合終版油泥點云貼合間隙小于2mm范圍。

2.2 造型基礎性

（1）無重復面和重疊邊、無三角面、無異形面。

（2）無小于0.2mm的小面。

（3）縫合檢查無露面。

（4）基本大面控制點小于等于6×6節，過度面控制點

小于等于8×8節。

（5）基本大面具有較好的可延伸性。

（6）控制點排列均勻，規整，按照邊界排布，無跳點。

（7）曲面法線方向統一。

（8）數據完成第一道翻邊圓角，翻邊沿出模向可拉伸且無褶皺。

2.3 連續性

（1）連續性要求G0≤0.005mm、G1≤0.1°、G2≤0.1。

（2）無特征Y0對稱面必須滿足G3連續（以一張完整對稱面制作）。

（3）前風窗玻璃張度及側窗玻璃弧度滿足工藝要求。

2.4 曲率梳

（1）曲率梳走勢清晰，邏輯結構明確，不存在無理由的扭曲抖動。

（2）保證單片曲面的曲率梳單凹或單凸。

（3）曲率連接處光順過度。

2.5 光影檢查

（1）整車表面光影，無缺失表面，無連續區域的光影斷裂，清晰的零部件邊界，良好的連續性，正確的斷差關系。

（2）高光走勢清晰流暢，合理體現造型趨勢。

（3）斑馬線走勢均勻，不出現凹凸或中斷。

（4）大面金屬反射效果檢查流暢無褶皺。

2.6 工程符合率

（1）滿足DTS定義的間隙、面差、圓角，間隙偏差小于0.1mm。

（2）滿足法規安全碰撞的最小圓角r≥2.5mm。

（3）滿足沖壓和注塑的最小工藝圓角。

（4）檢查零件配合滿足可行性斷面及翻遍要求。

（5）滿足工程出模角度。

（6）滿足工程斷面及技術輸出。

3 結論

本文從商用汽車產品研發角度，闡述A級曲面制作流程和評價標準，進行系統梳理和深入研究。隨著商用汽車的不斷發展，商用汽車產品外觀品質不斷向乘用車比肩，A級曲面作為商用汽車產品外觀的數據基礎，也必然得到各商用車公司的重視。上述研究可作為商用汽車A級曲面開發及評價過程的參考，結合實際工作進行探索并應用于產品造型研發中。

參考文獻

[1] 肖晟.汽車造型設計中A級曲面質量評價方法[J].大眾科技， 2018-9.

[2] 王鵬.汽車車身拼接曲面光順方法研究[J].汽車技術2018-9.