關(guān)于尾部多段式亮條匹配的研究

樂(lè)金

摘 要 本文從造型設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)工藝，零件公差和視覺(jué)效果共四個(gè)方面對(duì)尾燈多段式鍍鉻亮條的尺寸配合進(jìn)行研究，挖掘出有效的定位方案和相關(guān)的控制因素，為制造系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的尺寸控制價(jià)值方案

關(guān)鍵詞 多段式;鍍鉻飾條;匹配

引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)和國(guó)民消費(fèi)能力的持續(xù)提升，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了一輪大幅度的發(fā)展。消費(fèi)者的專(zhuān)業(yè)能力和敏感程度越來(lái)越高，汽車(chē)內(nèi)外飾配合和感官質(zhì)量也成為行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域。舒服完善的整車(chē)外飾配合能給消費(fèi)者帶來(lái)良好的第一印象，成為消費(fèi)者購(gòu)車(chē)的驅(qū)動(dòng)力，因此尺寸配合的價(jià)值越來(lái)越突出。

目前汽車(chē)尾部區(qū)域大量使用長(zhǎng)的鍍鉻飾條連接左右側(cè)的尾燈，構(gòu)造出一體化的視覺(jué)效果，最近某車(chē)型以意大利某知名賽道為靈感，創(chuàng)新性的首次采用了單側(cè)三段式鍍鉻飾條的造型和結(jié)構(gòu)，引起了業(yè)界的足夠重視。多段式的鍍鉻飾條造型對(duì)配合提出了更高更精細(xì)化的要求。

本文以尺寸配合可達(dá)性和提高感知質(zhì)量為目標(biāo)，針對(duì)該種創(chuàng)新型的多段式飾條配合，從造型，結(jié)構(gòu)工藝，零件公差和視覺(jué)效果共四個(gè)方面進(jìn)行分析研究，形成一套系統(tǒng)的尺寸控制方案，最終達(dá)到設(shè)計(jì)和消費(fèi)者的期望[1]。

1研究思路

針對(duì)后部多段式飾條配合存在的高關(guān)注問(wèn)題，以尺寸配合可行性和提高感知質(zhì)量為目標(biāo)，從造型，結(jié)構(gòu)工藝，零件公差和視覺(jué)效果共五方面進(jìn)行分析研究，提煉出有利因素和控制方法，形成完成的尺寸控制方案，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和消費(fèi)者的期望。

2造型設(shè)計(jì)

結(jié)合對(duì)比了市場(chǎng)上主流車(chē)型后可以發(fā)現(xiàn)，后部飾條配合可以分為三種，而單側(cè)三段式飾條對(duì)匹配和感觀質(zhì)量要求最高。

首先是配合型面多，每段飾條的三個(gè)方向以及對(duì)齊度均有要求;其次是配合零件多，兩個(gè)尾燈，三根飾條，加上側(cè)圍和后蓋;最后是敏感程度高，尤其是飾條之間的匹配，理論間隙只有1mm，且呈斜45°，間隙大或者對(duì)齊度差都會(huì)對(duì)視覺(jué)效果產(chǎn)生巨大的影響，帶來(lái)不好的感官質(zhì)量。另外飾條的工藝也會(huì)影響感官色差。因此如何從結(jié)構(gòu)和工藝上保證設(shè)計(jì)的可行性需要進(jìn)行詳細(xì)的研究[2]。

3結(jié)構(gòu)工藝

尾燈飾條采用超聲波焊接固定。傳統(tǒng)熱塑性連接，主要有外部加熱焊接（如電爐焊接、熱氣擠壓焊接、高頻焊接等）、外加部件膠結(jié)連接等。傳統(tǒng)方法有很多弊端，如外部加熱焊接，塑料件容易和加熱源粘接且會(huì)造成空氣污染;注入焊接需要加入導(dǎo)電材料;特別是膠粘固定方法，需經(jīng)過(guò)表面打毛、涂膠、粘接、固化、電烙鐵燙平、修整等工序。手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，工序多，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量難以保證，而且膠粘劑的揮發(fā)成分污染環(huán)境，影響操作人員身體健康。而超聲波塑料焊接則工藝操作簡(jiǎn)單、安全可靠，焊接速度快，降低了產(chǎn)品成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)還可以選用鉚接、埋植、切割、成型、封口等方式進(jìn)行焊接，滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的要求。

通過(guò)超聲波焊接保證了飾條相對(duì)于尾燈的位置后，需要保證尾燈間的相對(duì)位置。影響尾燈相對(duì)位置的因素包含兩個(gè)，一是尾燈定位，二是后蓋姿態(tài)，故在白車(chē)身需重點(diǎn)關(guān)注定位孔位置和調(diào)平點(diǎn)位置影響。

尾燈定位采用內(nèi)側(cè)圓孔圓銷(xiāo)，外側(cè)圓孔橢圓銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)螺栓打緊，外側(cè)卡扣卡緊。尾燈旋轉(zhuǎn)對(duì)飾條間的配合影響最為直接，因此推薦尾燈的定位銷(xiāo)盡量靠近燈兩側(cè)型面，減小孔偏差帶來(lái)的放大效應(yīng)，降低燈旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的尺寸偏差影響。此外尾燈支架與后蓋外板的U/D向焊接面推薦保留0.25～0.5mm間隙，如果設(shè)置為零貼狀態(tài)，零件的尺寸波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致尾燈支架干涉落不到位，影響定位孔的位置度。另外尾燈背部的泡棉厚度以及材質(zhì)也會(huì)影響尾燈的前后向位置，推薦在項(xiàng)目前期驗(yàn)證尾燈打緊前后泡棉對(duì)前后向的尺寸影響。

后蓋飾條的三個(gè)銷(xiāo)子用來(lái)定位C/C向和U/D向，整段3M膠用來(lái)定位F/A向和貼緊作用，而后蓋上外板對(duì)應(yīng)的三個(gè)孔的在前期評(píng)估由于無(wú)法保證精度并不能作為定位孔使用。從沖壓工藝角度上來(lái)說(shuō)該零件需要六序來(lái)完成，而目前大多數(shù)設(shè)備最大工序?yàn)?道，這三個(gè)孔的沖孔工藝只能在OP20上實(shí)現(xiàn)，而OP20完成沖孔后還需要在OP30和OP40進(jìn)行翻邊和整形，有導(dǎo)致沖孔變形和位置度產(chǎn)生變化的風(fēng)險(xiǎn)，因此孔的輪廓度和位置度理論上無(wú)法滿(mǎn)足定位孔要求（輪廓度要求+/-0.1mm，理論分析+/-0.2mm，位置度要求+/-0.5mm，理論分析+/-0.75mm）。從工藝模擬評(píng)估的角度上不推薦采用精定位，而工裝定位在實(shí)車(chē)驗(yàn)證上也不可行。

工裝定位有兩種方案，一種以上外板的下翻邊輪廓為基準(zhǔn)，尾燈配合的輪廓為導(dǎo)向制作工裝，一種以上外板的下翻邊輪廓為基準(zhǔn)，通過(guò)磁石吸住下輪廓面。但是使用工裝定位的穩(wěn)定性差，飾條兩側(cè)的U/D向一致性有1～1.75mm，完全無(wú)法滿(mǎn)足定位要求，同時(shí)單人單車(chē)安裝耗時(shí)達(dá)67S，工位現(xiàn)有操作工無(wú)法覆蓋，無(wú)法滿(mǎn)足安裝工時(shí)的要求。

考慮到工裝的方案沒(méi)有實(shí)施可行性，后續(xù)在項(xiàng)目階段對(duì)精定位的方案再次進(jìn)行了確認(rèn)。在項(xiàng)目階段收集了8個(gè)批次共25套上外板的白光數(shù)據(jù)，，無(wú)論是輪廓度和位置度均滿(mǎn)足精定位要求。另外飾條精定位U/D向的穩(wěn)定性也經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證，一致性在0.3mm以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足精定位重復(fù)性安裝的要求。后續(xù)造車(chē)驗(yàn)證OK，因此推薦采用飾條精定位的方案。

4零件公差

整個(gè)尾部區(qū)域的配合，為了滿(mǎn)足一體化的視覺(jué)效果，整車(chē)制造企業(yè)需要按照精品車(chē)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，后蓋/側(cè)圍尾燈之間的間隙公差需小于1.5mm，平整度公差需小于1.0mm。后蓋尾燈和后蓋飾條的間隙設(shè)計(jì)為1.0mm，間隙公差為小于0.75mm，避免設(shè)計(jì)干涉，平整度公差需小于0.75mm。同時(shí)結(jié)合目前采用的單件制造工藝，建議采用較為嚴(yán)格的公差來(lái)設(shè)置，建議為+/-0.5mm較為合理。

由于后蓋尾燈和飾條的理論間隙只有1.0mm，過(guò)大/過(guò)小間隙都會(huì)導(dǎo)致明顯的缺陷或者感官質(zhì)量問(wèn)題。因此建議尾燈和飾條均選擇同一家總成供應(yīng)商，在總成供應(yīng)商處制作環(huán)境檢具，實(shí)時(shí)監(jiān)控零件狀態(tài)。至于白車(chē)身的影響，建議白車(chē)身增加套燈和飾條頻次，及時(shí)調(diào)整優(yōu)化白車(chē)身尺寸帶來(lái)的影響。同時(shí)在整車(chē)廠內(nèi)部通過(guò)TAC增加監(jiān)控頻次，確保每天造車(chē)的穩(wěn)定性。

5視覺(jué)效果

針對(duì)后蓋尾燈/飾條的對(duì)齊度，DTS要求為U/D向?qū)R度小于1.0mm。收集了項(xiàng)目階段大量的實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)并拉動(dòng)各區(qū)域進(jìn)行實(shí)車(chē)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)尾燈飾條比后蓋飾條U/D向偏低的感官效果比偏高要差很多。因?yàn)槲矡羯系娘棗l呈45°，尖角在下方匹配區(qū)域，偏低后匹配面發(fā)生變化導(dǎo)致視覺(jué)間隙大，且手觸摸有刮手感。而尾燈飾條偏高則由于上部匹配為圓弧過(guò)渡，會(huì)弱化視覺(jué)效果，對(duì)齊度的感官質(zhì)量不明顯。因此建議尾燈飾條U/D向偏高0.15～0.25mm控制，將理論狀態(tài)的匹配做到后蓋尾燈偏高，滿(mǎn)足精品車(chē)和感官質(zhì)量的要求。

此外不同工藝帶來(lái)的飾條色差也會(huì)對(duì)感官質(zhì)量帶來(lái)明顯影響，不同工藝即便按照色板進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化也很難達(dá)到理想效果，推薦飾條采用一家供應(yīng)商采用相同工藝保證飾條顏色一致性。工藝推薦使用PVD涂層技術(shù)，不推薦使用水電鍍工藝。PVD涂層技術(shù)是指物理氣相沉積工藝，是一種干式涂層技術(shù)，無(wú)任何廢水產(chǎn)生，且在色彩和視覺(jué)效果方面還可以有非常廣闊的設(shè)計(jì)選擇。

6結(jié)束語(yǔ)

本文分析了尾部多段式亮條配合的相關(guān)問(wèn)題，從造型設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件公差和感官質(zhì)量等方面進(jìn)行了研究和分析，形成了一整套的尺寸配合控制方案，有助于提高尾部復(fù)雜問(wèn)題的分析效率和制造友好性，較好地完成了設(shè)計(jì)理論，達(dá)到消費(fèi)者的預(yù)期。

參考文獻(xiàn)

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[2] 于俊一，鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：29.