基于設(shè)計和制造過程的汽車外觀匹配

王肖檀 竹培

摘要：汽車在當(dāng)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(shè)計以及注意事項入手，對于汽車外觀與設(shè)計制造的關(guān)系作出分析。

關(guān)鍵詞：設(shè)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(dǎo)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(shè)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(shè)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(dāng)組合以及變化來完成。

在汽車的生產(chǎn)制造中，常見的設(shè)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(guān)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(yīng)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(guān)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?zhǔn)怯脕矸治霎a(chǎn)品設(shè)計過程中目標(biāo)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(guān)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(guān)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(dǎo)致數(shù)據(jù)的算法出現(xiàn)成本增加、結(jié)果不準(zhǔn)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(xué)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(shè)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(zhǔn)確性。

在汽車的設(shè)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(xì)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(shè)計的精確度也對公差的累積有著顯著的影響。尺寸鏈的設(shè)計誤差，會導(dǎo)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(shè)計制造之前，制定好合理的設(shè)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(zhǔn)點，從而避免由于基準(zhǔn)點的不斷移動造成的零件之間的移動誤差最終導(dǎo)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(dǎo)致元件裝配時的極差達(dá)到了4mm，這種誤差是不能滿足設(shè)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(yuǎn)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(dǎo)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(shè)計。

外飾件在安裝過程中，要注意通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)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(shè)計，多采用一體化結(jié)構(gòu)。一體化結(jié)構(gòu)的制造過程，應(yīng)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(shè)計生產(chǎn)汽車是，應(yīng)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(shè)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(dāng)前職務(wù)：工程師，當(dāng)前職稱：無，學(xué)歷：本科，研究方向：汽車尺寸工程、汽車外觀匹配