基于設計和制造過程的汽車外觀匹配

王肖檀 竹培

摘要：汽車在當下的生活中發(fā)揮著重要的作用，本文將通過生產(chǎn)制造過程中對于汽車整體外觀的設計以及注意事項入手，對于汽車外觀與設計制造的關系作出分析。

關鍵詞：設計；制造；汽車外觀；匹配

隨著社會的快速發(fā)展以及科技智能的蓬勃而出，人們的生活水平有了明顯的提高，對于汽車的要求也在不斷地提高。因此，汽車行業(yè)迎來了新的機遇和挑戰(zhàn)。大部分群眾對于汽車的要求是外觀與性能都要趨于完美。資料表明，在實際的汽車使用過程中，外觀匹配問題導致了絕大部分的直行率過低情況，同時，汽車的外觀匹配也是客戶對汽車評價的重要影響因素。因此，在汽車的生產(chǎn)制造過程中，除了汽車的性能等，也要注重汽車外觀的設計以及制造。

一、運用自由度控制解決外觀匹配問題

任意物質(zhì)在空間內(nèi)沒有限制的情況下，有6個自由度參數(shù)。但是在汽車實際的生產(chǎn)制造過程中，自由度是一定有限制的，因為未被限制的元件在實際的汽車設計里活動空間是一定的。對于汽車元件的受力情況時，不用將外力情況考慮入內(nèi)，因為元件會被固定在特定的位置，并不意味著元件在脫離外力支點時也沒有辦法運動。元件的定位，主要是指通過二維平面的定位、平面圓孔的定位以及立體造型的定位。在實際的操作過程中，主要是通過上述的幾種定位方式的恰當組合以及變化來完成。

在汽車的生產(chǎn)制造中，常見的設計是三角模塊的定位以及安裝。在前車窗頭部三角元件的安裝過程中，需要充分考慮車身寬度，車窗高度以及三角模塊與后視鏡的相互關系，經(jīng)過專業(yè)人員的分析得出結(jié)論得知，三角形模塊的U型安裝槽應該放在三角模塊斜邊中上二分之一處，才能完美的滿足對于前車窗的要求以及與后視鏡之間的協(xié)調(diào)關系。

二、運用尺寸鏈計算解析外觀匹配問題

2.1尺寸鏈的概念以及算法

尺寸鏈是用來分析產(chǎn)品設計過程中目標位置的距離以及尺寸大小的工具。尺寸鏈有很好的密閉性以及關聯(lián)性，用來保證其在運用過程中不受到干擾因素，并保證其運用函數(shù)原理工作時與其他直尺的建立的確定關系。

尺寸鏈的算法包括兩種，第一種是極值法。極值法是通過計算極值，并去除極端值，從而得到數(shù)據(jù)，極值法的計算方法比較簡單，但是倘若尺寸鏈的密封程度不夠，就會導致數(shù)據(jù)的算法出現(xiàn)成本增加、結(jié)果不準等情況。另一種算法是概率法。概率法是指通過將之前的數(shù)據(jù)加以記錄以及分析，通過精密的統(tǒng)計數(shù)據(jù)學進行計算，從而得出計算數(shù)據(jù)。在汽車的生產(chǎn)過程中，尺寸鏈可以在很多方面發(fā)揮著重要的作用，例如汽車的小的零件的安裝牢固程度、元件焊裝的順序以及汽車附件安裝是否合乎汽車制造規(guī)范。在汽車制造的過程中，運用尺寸鏈的密閉環(huán)能夠在最后一步制造過程中起到檢驗汽車制造安裝質(zhì)量的作用。

2.2尺寸鏈最短原則

尺寸鏈最短原則是指在汽車制造的過程中，為了最大限度的減少密閉環(huán)的差值，需要盡可能的減少組成密閉環(huán)的環(huán)的個數(shù)，并將其運用于零件設計、裝配過程以及工藝制造等各個方面。通過尺寸鏈最短原則，能夠在最大程度上減少尺寸鏈計算數(shù)值的差值，保證尺寸鏈的準確性。

在汽車的設計制造方面，常見的尺寸鏈的運用位于車尾燈與側(cè)邊的連接部位。通過利用尺寸鏈得出數(shù)值，同時為了避免公差的積累，在計算過程中要注意盡可能的減少密閉環(huán)的組成個數(shù)。在進行實際的操作過程中，可以選擇利用零件的位置直接進行在車身的定位，從而減少尺寸鏈的環(huán)數(shù)。只有通過這種方法，才能夠減少公差產(chǎn)生的可能性。通過這種細致的計算，使得車尾燈與車的側(cè)身之間形成了良好的連接工藝，同時也避免了車尾燈與車后備箱蓋不兼容的問題。

2.3減少公差積累的其他方法

除了上文提到的通過尺寸鏈最少原則減少公差以外，還有其他的一系列措施減少公差的累積。例如，對于尺寸鏈設計的精確度也對公差的累積有著顯著的影響。尺寸鏈的設計誤差，會導致汽車車身各個部位難以協(xié)調(diào)，使得汽車在安裝完成后外觀出現(xiàn)明顯的紕漏。因此，在汽車生產(chǎn)過程中，要注重提高工藝的精確度，這樣可以明顯的減少公差的累積，最后，在汽車設計制造之前，制定好合理的設計規(guī)劃步驟也能夠減少生產(chǎn)過程中的公差。

三、RPS理論對于汽車車身的改進

RPS系統(tǒng)，也就是所謂的翻車保護裝置，是一種對于汽車行駛過程中安全的保障措施。同時，該系統(tǒng)也能夠通過控制基準點，從而避免由于基準點的不斷移動造成的零件之間的移動誤差最終導致的公差不斷增大。常見的可以影響到的汽車元件是車門外水切飾條。外水切飾條在安裝過程中的誤差是難以避免的，由于外水切飾條在安裝過程中經(jīng)常會存在±2mm的誤差，導致元件裝配時的極差達到了4mm，這種誤差是不能滿足設計公差規(guī)范的要求的。因此，可以將外水切飾條安裝在后視鏡的下端，便能夠避免由于外水切與三角模具搭配不協(xié)調(diào)造成的公差問題。

四、整車外飾件配合中的結(jié)構(gòu)考慮

汽車的外飾件，主要是后視鏡、車的遠光燈、近光燈、雨刮器、保險杠以及頂飾條等。在進行這些外飾件的安裝時，需要通過螺絲釘、卡扣或粘膠進行固定。汽車外飾件在安裝過程中，主要要滿足位置合理、外觀美觀以及減少誤差等要素。為了避免由于外飾件的安裝誤差導致的公差累積，要注意外飾件安裝時的位置選擇以及整體的結(jié)構(gòu)設計。

外飾件在安裝過程中，要注意通過恰當?shù)脑O計以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化來減少外觀沖突的問題。例如，在進行后視鏡以及車燈的安裝時，可以通過立體化安裝方式，既減少了安裝時殘留的縫隙，也能夠增加汽車的美觀程度，給顧客創(chuàng)造一種空間立體感?，F(xiàn)如今的汽車設計，多采用一體化結(jié)構(gòu)。一體化結(jié)構(gòu)的制造過程，應該注意汽車整體的完整性以及獨立部位的突出性，對于制造過程中產(chǎn)生的外觀縫隙，可以通過粘膠、螺絲釘?shù)冗M行補充。對于后視鏡，前后車燈以及保險杠等獨立的外觀元件，要注意隱藏其在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的接縫口，保證汽車整的美觀程度。

五、結(jié)語

在現(xiàn)代快節(jié)奏的社會生活里，汽車發(fā)揮著越來越重要的作用。這對于廣大汽車行業(yè)來說有利有弊，倘若抓住了這個汽車行業(yè)高速發(fā)展的機遇，就意味著保證了很多的客戶，這對于任何一個企業(yè)來說都是珍貴的資源。因此，汽車行業(yè)在設計生產(chǎn)汽車是，應該充分考慮顧客的需求，保證汽車外觀的美感以及與生產(chǎn)設計的匹配程度。只有在汽車整體外觀做的優(yōu)于其他行業(yè)競爭者，才能吸引更多的客戶，保證企業(yè)的核心競爭力。

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作者簡介：

王肖，出生年月：1992/08/06，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：安徽省宿州市，當前職務：工程師，當前職稱：無，學歷：本科，研究方向：汽車尺寸工程、汽車外觀匹配