汽車內(nèi)外飾設(shè)計中的定位系統(tǒng)淺談

楊翠飛 楊雪松

【摘 要】汽車內(nèi)外飾的外觀品質(zhì)與配合精度越來越被消費者重視，合理的定位系統(tǒng)是實現(xiàn)完美的先決條件。本文闡述了RPS定位系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、設(shè)計原則和流程。使用RPS進行零件定位系統(tǒng)設(shè)計，能夠很好地滿足內(nèi)外飾件之間的配合要求，達到預(yù)定的外觀品質(zhì)目標(biāo)，提高用戶的滿意度。

【關(guān)鍵詞】汽車內(nèi)外飾；定位系統(tǒng)；設(shè)計；

概述

隨著汽車的普及程度越來越高，用戶對汽車的要求也越來越高，尤其是汽車內(nèi)外飾的外觀品質(zhì)和配合精度甚至決定了用戶對整車的主觀評價和購買意愿。因此，目前越來越多的國內(nèi)廠家開始關(guān)注汽車的外觀品質(zhì)，并且在開發(fā)初期就建立尺寸工程小組，對汽車外觀件的間隙面差進行設(shè)定計算，以滿足后期的匹配品質(zhì)要求。

為了裝配、尺寸控制、提高生產(chǎn)效率的需要，近幾年汽車RPS定位系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用到了汽車產(chǎn)品的各個環(huán)節(jié)，現(xiàn)在的汽車內(nèi)飾設(shè)計，汽車RPS系統(tǒng)也受到了廣泛的關(guān)注，逐漸應(yīng)用到了每個零件的設(shè)計當(dāng)中。文章介紹了定位系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和設(shè)計原則，闡述了定位系統(tǒng)在汽車內(nèi)外飾件中的應(yīng)用。

1.定位系統(tǒng)理論簡介

目前常用的定位系統(tǒng)有 2 種標(biāo)注方法：在歐洲，統(tǒng)一的定位系統(tǒng)通常稱為 RPS；在美國，定位系統(tǒng)通常稱為 CDLS。CDLS 與 RPS 雖然名稱不同，但是內(nèi)容一致，其核心都是通過結(jié)構(gòu)限制零件的 6 個自由度，保證零件的位置準確。

1.1定位系統(tǒng)的作用

通常來說，定位使產(chǎn)品裝配關(guān)系更加準確。定位與安裝點本質(zhì)區(qū)別是：定位是使得零件更準確，而安裝點則是使零件連接更牢靠，二者各有分工。定位的作用般包括：1）零件裝配準確；2）零件裝配有可重復(fù)性；3）有利于后期產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試

1.2定位系統(tǒng)的設(shè)計原則

一個完整的定位系統(tǒng)應(yīng)該能夠確定物體在空間的位置，即限制產(chǎn)品的 6 個自由度，使產(chǎn)品裝配之后不能隨意變動。對一個剛度和強度都比較好的產(chǎn)品來說，一般至少要滿足“3-2-1”原則，即：1）A 基準至少有3個點；2）B 基準限制3個方向平動；3）C 基準限制轉(zhuǎn)動

1.3定位基準的選擇要求

1）功能性要求。定位基準的選擇一般遵循“孔>面>邊”原則。同時零件的定位基準應(yīng)該能夠代表實際零件的某些特征關(guān)系，如平面、軸、孔及凸臺等在空間不足的情況下，定位基準會與固定點共用。

2 汽車定位設(shè)計流程

定位選取的原則及制定步驟

2.1首先，造型設(shè)計人員根據(jù)競爭車型和市場要求確定內(nèi)外飾件之間的間隙和面差（DTS）；其次，設(shè)計人員根據(jù) DTS 進行零部件的定位系統(tǒng)分析；然后，尺寸工程師根據(jù)零部件的定位系統(tǒng)、相鄰零件總成的裝配順序和零件搭接關(guān)系，進行尺寸鏈的計算，并優(yōu)化定位系統(tǒng)；最后，出具零部件的 GD&T圖紙，進行檢具的設(shè)計和制造等工作。

2.1選取原則

在零件設(shè)計中，如果想達到1中陳述的作用和目的，就需要用RPS定位，但特別小的零件、與周圍沒有配合關(guān)系的零件可以考慮不用定位。

2.2制定步驟

2.2.1產(chǎn)品功能研究

首先對總成與周邊件的關(guān)系及總成內(nèi)部結(jié)構(gòu)間的關(guān)系加以研究，確定各零部件的要素及功能，依據(jù)安裝功能重要程度進行排序。

2.2.2產(chǎn)品公差研究

在保證總成功能的前提下，確定公差，即確定尺寸公差與幾何公差的項目及等級。確定公差要兼顧制造、安裝和檢測的統(tǒng)一性。

2.2.3產(chǎn)品公差計算

在進行產(chǎn)品公差計算時，應(yīng)當(dāng)充分利用RPS以保證設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)。

2.2.4繪制產(chǎn)品圖紙

將上述各階段的研究結(jié)果按照機械制圖標(biāo)準、公差標(biāo)準標(biāo)注，繪制成完整的產(chǎn)品圖紙

3.定位形式

3.1 定位柱形式；主要應(yīng)用于較小的零件，配合零件、限制零件某個方向的運動等，如下圖所示。

3.2 十字交叉型：主要用于大件的配合及總成與車身裝配時的定位，如下圖所示。

3.3 利用配合結(jié)構(gòu)進行定位；配合結(jié)構(gòu)有很多種，下面主要介紹三種供分析、參考；

4 結(jié)束語

通過對定位系統(tǒng)的研究和在汽車內(nèi)外飾件中的大量應(yīng)用，總結(jié)出以下常用定位方法：1）由于內(nèi)外飾件大多為塑料件，剛度較差，因此在滿足“3-2-1”定位原則的情況下，在重要間隙面差的配合處需要增加一些輔助定位，來滿足匹配要求。對于某些細長件，可以布置 2 套定位系統(tǒng)。

2）主定位盡量布置在對間隙面差要求較高的地方，且在間隙和面差周邊布置一些輔助定位筋，與主定位相呼應(yīng)，可更好地實現(xiàn)定位。

參考文獻：

[1]劉文麗、劉慶上 定位系統(tǒng)在汽車內(nèi)外飾設(shè)計中的應(yīng)用 汽車工程師 2013（2）

[2]周金濤 RPS在儀表板總成設(shè)計中的應(yīng)用

[3]于金生關(guān)于汽車零部件空間定位設(shè)計的研究

（作者單位：長城汽車股份有限公司）