商用汽車A級曲面制作及評價標(biāo)準(zhǔn)研究

李駿夫 李克儉 田亮

摘 要：文章根據(jù)汽車A級曲面發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合商用汽車項目實踐經(jīng)驗，簡單梳理A級曲面制作流程及質(zhì)量檢測評估標(biāo)準(zhǔn)。文章闡述的研究內(nèi)容可作為商用汽車A級曲面全流程設(shè)計開發(fā)模板參考借鑒。

關(guān)鍵詞：商用汽車;A面制作;A面標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TH121? 文獻標(biāo)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(shù)值、切率數(shù)值、曲率數(shù)值。符合這樣的標(biāo)準(zhǔn)才能確保整車外觀件的環(huán)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(shù)據(jù)制作流程及質(zhì)量檢測評估標(biāo)準(zhǔn)。相比乘用車，國內(nèi)商用車造型設(shè)計中A級曲面發(fā)展較晚，基本參照乘用車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合自身生產(chǎn)工藝水平進行本地化修訂。因此針對行業(yè)發(fā)展情況，結(jié)合實踐經(jīng)驗，簡析商用汽車A級曲面制作及評價標(biāo)準(zhǔn)。

1 制作流程

商用汽車A級曲面制作屬于造型設(shè)計開發(fā)中工程化的重要階段。A級曲面設(shè)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(jié)，掃描點云數(shù)據(jù)后，啟動A級曲面工作。A面品質(zhì)決定了產(chǎn)品的外觀效果，數(shù)據(jù)狀態(tài)必須通過國際國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

商用汽車A級曲面制作范圍是零部件外表面的高可見區(qū)域，依據(jù)曲面所處的位置分類，外部：前圍、側(cè)圍、后圍、頂蓋、格柵、車窗、前保、門板、大燈、后視鏡等。內(nèi)部：儀表臺、高架箱、門護板、座椅、臥鋪、內(nèi)襯等，所有正常狀態(tài)下外觀可見的表面都要求達到A級曲面質(zhì)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(shù)的不斷升級，三維曲面軟件設(shè)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(chuàng)建時用最直接簡單的四邊面去表達且單張面片走勢統(tǒng)一。制作時通過逆向油泥點云數(shù)據(jù)制作完成，如果終版CAS與點云掃描數(shù)據(jù)偏差在2毫米范圍內(nèi)，也可直接參照終版CAS基本面數(shù)據(jù)，部分微調(diào)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(guān)聯(lián)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(tài)特征的關(guān)鍵。因此制作時需要把握好面與面之間相交線的走向，連續(xù)性關(guān)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(jié)后，便可以根據(jù)工程提供的DTS報告進行制作。DTS制作時需要明確基準(zhǔn)面從而保證完成后的測量統(tǒng)一無誤。商用車DTS數(shù)值以具體生產(chǎn)工藝水平制定，較乘用車偏大，誤差值需根據(jù)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(guī)的情況下根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)

商用汽車A級曲面制作完成后，實施結(jié)構(gòu)驗證和模具加工。A面質(zhì)量決定著模具型面和產(chǎn)品外觀品質(zhì)，需嚴(yán)格進行質(zhì)量檢測評估。評價標(biāo)準(zhǔn)以各主機廠結(jié)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(xù)性。物體表面達到光順的環(huán)境反射，數(shù)學(xué)定義上為曲面之間達到G2連續(xù)性，不過即使連續(xù)性滿足，也不一定是高品質(zhì)A級曲面，因為從造型美學(xué)上講，如果型面在某曲率范圍內(nèi)急劇變化出現(xiàn)了異常的皺褶、塌陷等不符合美觀的問題，則可以認(rèn)為沒有達到A級曲面的要求。因此曲面的連續(xù)性是A級曲面的必要而非充分條件，A級曲面質(zhì)量評價必須從曲面的功能層級性和質(zhì)量美學(xué)性兩方面來考量，即曲面連續(xù)性和造型美觀性，一個是從數(shù)學(xué)上評價兩個曲面在連接處的質(zhì)量，一個是從曲面設(shè)計的合理性評價。

綜合上述討論，對于商用車A面標(biāo)準(zhǔn)參照以下類別進行評價：（數(shù)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(chuàng)意和構(gòu)思。

（2）符合整車總布置尺寸、比例、坐標(biāo)。

（3）符合終版油泥點云貼合間隙小于2mm范圍。

2.2 造型基礎(chǔ)性

（1）無重復(fù)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(jié)，過度面控制點

小于等于8×8節(jié)。

（5）基本大面具有較好的可延伸性。

（6）控制點排列均勻，規(guī)整，按照邊界排布，無跳點。

（7）曲面法線方向統(tǒng)一。

（8）數(shù)據(jù)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(xù)性

（1）連續(xù)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(xù)（以一張完整對稱面制作）。

（3）前風(fēng)窗玻璃張度及側(cè)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(jié)構(gòu)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(xù)區(qū)域的光影斷裂，清晰的零部件邊界，良好的連續(xù)性，正確的斷差關(guān)系。

（2）高光走勢清晰流暢，合理體現(xiàn)造型趨勢。

（3）斑馬線走勢均勻，不出現(xiàn)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(guī)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(shù)輸出。

3 結(jié)論

本文從商用汽車產(chǎn)品研發(fā)角度，闡述A級曲面制作流程和評價標(biāo)準(zhǔn)，進行系統(tǒng)梳理和深入研究。隨著商用汽車的不斷發(fā)展，商用汽車產(chǎn)品外觀品質(zhì)不斷向乘用車比肩，A級曲面作為商用汽車產(chǎn)品外觀的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，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(fā)及評價過程的參考，結(jié)合實際工作進行探索并應(yīng)用于產(chǎn)品造型研發(fā)中。

參考文獻

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[2] 王鵬.汽車車身拼接曲面光順方法研究[J].汽車技術(shù)2018-9.