汽車大燈定位方案設(shè)計研究

夏超群

（上汽通用汽車 整車制造及新項目部尺寸工程科，上海 201206 ）

我國為汽車消費大國，消費者已不僅僅注重車輛性能，整車配合質(zhì)量逐漸成為關(guān)注重點，前部配合直面客戶，尺寸配合質(zhì)量決定了顧客第一感官印象。同時，精致車也是衡量整車廠設(shè)計與制造水平的重要指標之一。以大燈為中心的前部匹配零件多，尺寸鏈長，所以研究大燈設(shè)計定位與工藝，并提出優(yōu)化方案，對提高前部匹配質(zhì)量具有重要意義。

1 大燈定位策略

合理穩(wěn)定的零件定位至少需要符合3-2-1原則，同時兼顧尺寸配合，減少尺寸鏈，決定了大燈在車身上布置三個定位點的位置局限性，因此為確保定位穩(wěn)定，大燈通常為3-2-2或3-3-1過定位。如圖1所示。第一定位點為U/D、C/C、F/A基準，第二定位點為U/D、C/C基準，第三定位為U/D、F/A，或者為U/D、C/C基準。第四點不做定位基準，僅僅起支撐作用。

圖1 大燈定位策略

2 大燈定位結(jié)構(gòu)分析

（1）問題定義。在設(shè)計前期，選擇不同的定位方案，樣車制造結(jié)果也是不同的，如果前期對于定位方案的確定有理可依，提供最優(yōu)選擇，則可在時間、資金上為項目節(jié)省很多成本，從而減少開支。在某新項目A生產(chǎn)啟動階段，發(fā)生大燈定位結(jié)構(gòu)失效問題，導致其重復性無法滿足小于0.5mm的尺寸工程要求，原因是大燈第三定位點的基準布置錯誤。第三定位點的基準布置是前期設(shè)計關(guān)鍵點，本文將結(jié)合具體案例對第三定位點的基準選擇進行分析。

圖2 項目A燈定位

圖3 項目B燈定位

（2）問題分析。項目A大燈第三定位點前期選擇C/C方向基準（如圖2），實際結(jié)果大燈前部F/A向重復性不符合尺寸要求。而同時啟動的項目B（如圖3），重復性則符合尺寸要求。兩個項目均采用3-3-1相同定位方式，不同點是，項目A的1、3定位點X向距離小于1、3定位點的Y向距離，而項目B的1、3定位點的X向距離大于1、3定位點的Y向距離。通過實際驗證發(fā)現(xiàn)，項目A第三定位點處在F/A方向易旋轉(zhuǎn)，項目B第三定位點處在C/C方向易旋轉(zhuǎn)。推測出第三定位點基準布置，取決1、3定位點F/A向距離X與1、3定位點C/C向距離Y的相對關(guān)系（如圖4）。

圖4 驗證結(jié)果

第三定位點應防止燈在1、3點連線垂線方向旋轉(zhuǎn)，理想車身定位孔為連線方向腰孔。目前為滿足車身制造需求，便于在量產(chǎn)中對定位孔進行尺寸調(diào)整，主流方案都已采用C/C腰孔（大燈F/A基準）或F/A腰孔（大燈C/C基準）代替斜腰孔（如圖5）。

圖5 定位孔

從理論上來對燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析。

假設(shè)1#、2#兩個的大燈，其結(jié)構(gòu)定位分布，X1〉Y〉X2。

在1、3點連線方向受相同力F情況下（如圖6）。

M1y：燈1在Y方向扭矩；

M1x：燈1在X方向扭矩。

圖6 分析圖

根據(jù)：M=F×S

將力F分解，F(xiàn)y1〉Fy2；

X1〉X2；

所以 M1y=Fy1×X1〉Fy2×X2=M2y。

結(jié)論：

燈1比燈2更易在Y方向旋轉(zhuǎn)。

將力F分解，F(xiàn)y1〉Fx1；

X1〉Y；

所以 M1y=Fy1×X1〉Fx1×Y=M1x。

結(jié)論：

燈1在Y方向比X方向更易旋轉(zhuǎn)。

綜上所述：

當大燈1、3定位點F/A間距小于1、3定位點C/C間距時，則第三點為F/A基準（造型為左右橫燈定F/A）。

當大燈1、3定位點F/A間距大于1、3定位點C/C間距時，則第三點為C/C基準（造型為前后長燈定C/C）。

3 解決方案

（1）方案一：定位結(jié)構(gòu)優(yōu)化。項目A第三定位點處基準設(shè)計由C/C基準更改為F/A基準，同時車身定位孔配合更改，由F/A腰孔改為C/C腰孔。

（2）方案二：手持小工裝定位大燈。可使用手持工裝定位大燈第三點F/A向。手持工裝定位點選取車身tie bar工裝孔，該tie bar工裝孔同時也是前蓋工裝、翼子板工裝定位孔（如圖7）。該方案優(yōu)點為可打斷尺寸鏈長度，基準一致性好，配合調(diào)整靈活。缺點是增加總裝人員操作時間。

圖7 工裝定位大燈第三點

4 結(jié)語

以上針對大燈第三定位點失效問題，通過對定位設(shè)計的分析與試驗驗證，找到問題的根本原因，提出定位設(shè)計優(yōu)化方案，為前期最優(yōu)方案選擇提供指導性建議。同時也在其他項目中再次證明結(jié)論的正確性。可靠的大燈定位是前部精益匹配的關(guān)鍵基石。