重卡駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配分析

陳澤炎，魏詠升，李明通

重卡駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配分析

陳澤炎，魏詠升，李明通

（陜西重型汽車(chē)有限公司 汽車(chē)工程研究院，陜西 西安 710000）

隨著外資重卡國(guó)產(chǎn)化以及國(guó)內(nèi)重卡新生力量的加入，重卡競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。作為尺寸工程師，應(yīng)盡全力做好尺寸匹配，從而提升產(chǎn)品的外觀質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力。論文通過(guò)某重卡駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配中遇到的間隙面差、裝配等問(wèn)題，從視覺(jué)感知、基準(zhǔn)、尺寸鏈、檢具、尺寸流程等方面進(jìn)行分析和反思，得出造型分縫、基準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)同步等前期尺寸同步工作的質(zhì)量好壞對(duì)尺寸匹配的影響很大的結(jié)論。因此，只有將前期尺寸同步工作做好了，后期尺寸匹配的工作才能夠順利地進(jìn)行，從而快速地提升重卡駕駛室的外觀質(zhì)量水平，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

重型卡車(chē)；駕駛室；內(nèi)外飾；尺寸同步；尺寸匹配

隨著外資重卡國(guó)產(chǎn)化以及國(guó)內(nèi)重卡新生力量的加入，重卡競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。除價(jià)格、油耗、安全外，重卡駕駛室的內(nèi)外飾精致程度也是客戶的關(guān)注點(diǎn)。駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配工作的好壞對(duì)外觀精致程度的提升又起著至關(guān)重要的作用。本文通過(guò)某重卡駕駛室尺寸匹配中遇到的問(wèn)題研究了造型分縫、基準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)同步分析等前期尺寸同步工作對(duì)尺寸匹配的影響，為重卡駕駛室尺寸設(shè)計(jì)及尺寸匹配提供參考。

1 造型分縫對(duì)尺寸匹配的影響

造型分縫對(duì)尺寸匹配的影響主要表現(xiàn)在以下三方面：

（1）視覺(jué)敏感度[1]。弱化分縫的視覺(jué)敏感度有利于尺寸匹配達(dá)成。如圖1(a)所示，A車(chē)工具箱蓋和車(chē)門(mén)之間的分縫由兩個(gè)包邊形成，工具箱蓋面和車(chē)門(mén)面必須平齊，否則就會(huì)讓客戶感覺(jué)到工具箱蓋翹起或車(chē)門(mén)翹起，不利于后期尺寸匹配。圖1(b)中，B車(chē)工具箱蓋鑲嵌在側(cè)圍外板內(nèi)部，所形成的分縫由工具箱蓋的包邊和側(cè)圍外板的翻邊構(gòu)成，只要工具箱蓋面相對(duì)側(cè)圍面不偏高就不會(huì)造成缺陷感。所以只要設(shè)計(jì)時(shí)將工具箱蓋面相對(duì)側(cè)圍面偏低2 mm或3 mm，后期的尺寸匹配就容易達(dá)成目標(biāo)。

圖1 工具箱的兩種分縫

（2）分縫對(duì)尺寸鏈的影響。造型分縫應(yīng)盡可能有利于縮短尺寸鏈，短的尺寸鏈意味著間隙面差更容易保證[2]，從而避免制造中的尺寸問(wèn)題，減少尺寸匹配工作量。圖2(a)為圖1(a)工具箱與車(chē)門(mén)的間隙尺寸鏈；圖2(b)為圖1(b)工具箱與側(cè)圍的間隙尺寸鏈。兩者相較，顯然后者尺寸鏈短，需要分析和整改的尺寸鏈環(huán)少，尺寸匹配更容易達(dá)成。

圖2 分縫對(duì)尺寸鏈的影響

（3）分縫數(shù)量。分縫數(shù)量越多，間隙和面差就越多，零件也越多，尺寸匹配的負(fù)擔(dān)自然就越重[3]。

2 基準(zhǔn)對(duì)尺寸匹配的影響

基準(zhǔn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，可降低尺寸匹配工作量，分別以塑料件和鈑金件為例進(jìn)行說(shuō)明。

（1）自對(duì)稱塑料件的基準(zhǔn)最好對(duì)稱分布。圖3(b)中，某重卡上車(chē)踏板的基準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)稱分布，容易造成圖3(a)中的a、b兩側(cè)間隙不對(duì)稱，需要后期尺寸匹配整改。圖3(c)中間定位向，兩側(cè)定位向呈對(duì)稱分布，塑料件伸縮性具有對(duì)稱性與之相應(yīng)，只要保證零部件自身的尺寸正確，3(a)的a、b兩側(cè)間隙對(duì)稱度在生產(chǎn)制造中可保證一次匹配成功。

圖3 上車(chē)踏板基準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案

（2）白車(chē)身為外飾件所開(kāi)設(shè)的定位孔最好在最外層鈑金上。某駕駛室工具箱布局在車(chē)身外部，與車(chē)身外側(cè)匹配時(shí)，兩者間隙喇叭口現(xiàn)象突出，40%的間隙平行度超過(guò)3.0 mm，超出了可接受程度50%，如圖4(a)所示，尺寸匹配反復(fù)整改未見(jiàn)明顯效果。對(duì)該縫隙相關(guān)尺寸鏈進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)工具箱固定鉸鏈靠螺栓自定位于側(cè)圍內(nèi)板凸焊螺母上，如圖4(b)所示，裝配尺寸鏈偏長(zhǎng)，導(dǎo)致僅靠尺寸匹配無(wú)法達(dá)成預(yù)期效果。設(shè)計(jì)輔助定位工裝，通過(guò)工裝將鉸鏈定位于側(cè)圍外板沖壓孔處，如圖4(c)所示，尺寸鏈大大縮短，工具箱與側(cè)圍間隙平行度控制在了1.5 mm以內(nèi)，評(píng)價(jià)可接受。

圖4 工具箱鉸鏈的兩種定位方式

3 結(jié)構(gòu)同步分析對(duì)尺寸匹配的影響

結(jié)構(gòu)同步分析是保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合尺寸制造工藝，避免產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段遺留裝配不到位、安全間隙不足等問(wèn)題，從而增加尺寸匹配階段的工作量。如圖5(a)所示，某重卡卡扣設(shè)計(jì)時(shí)定位面未貼合，施力面雖有一定的干涉量，但實(shí)車(chē)裝配時(shí)將產(chǎn)品定位面貼合后施力面處存在間隙，如圖5(b)所示，出現(xiàn)卡不緊現(xiàn)象。雖然通過(guò)尺寸匹配分析和修模問(wèn)題得到解決，但如果結(jié)構(gòu)同步分析時(shí)發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題并優(yōu)化為圖5(c)的設(shè)計(jì)，后期制造一次成功的概率就大大增加，可降低尺寸匹配工作量。

4 GD&T圖紙對(duì)尺寸匹配的影響

GD&T圖紙要在供方模具和檢具開(kāi)發(fā)之前發(fā)放。

如某重卡尺寸匹配中發(fā)現(xiàn)空調(diào)與管梁的安裝孔擋孔，如圖6(a)所示。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于空調(diào)供方未收到主機(jī)廠明確的公差要求，圖6(b)中的439.4 mm尺寸，供方默認(rèn)以±3 mm的控制要求設(shè)計(jì)了工藝方案。而主機(jī)廠設(shè)計(jì)的安裝孔為?11 mm，螺栓為M8，單邊容差僅1.5 mm，造成了擋孔。雖然后來(lái)通過(guò)修模將?11 mm的圓孔優(yōu)化為 11 mm×18 mm的長(zhǎng)條孔，如圖6(c)所示，消除了擋孔問(wèn)題，但增加了尺寸匹配工作量。因此，GD&T圖紙的及時(shí)發(fā)布很重要。

另外，GD&T的公差要求給定時(shí)要充分評(píng)估生產(chǎn)能力，如果超出生產(chǎn)能力，就會(huì)造成尺寸匹配預(yù)期目標(biāo)事實(shí)上的無(wú)法達(dá)成。

5 檢具對(duì)尺寸匹配的影響

檢具作為尺寸匹配的高效工具，可快速了解零件的尺寸狀態(tài)，分析出間隙面差超差的原因。檢具要保證其正確及合理性，否則會(huì)增加開(kāi)發(fā)成本和阻礙尺寸匹配分析，直接影響尺寸匹配的結(jié)果和效率。

如某重卡空調(diào)安裝后，空調(diào)濾網(wǎng)相對(duì)前圍門(mén)洞下沉7 mm，導(dǎo)致濾網(wǎng)更換困難，如圖7所示。該空調(diào)安裝在儀表臺(tái)管梁上，尺寸鏈涉及的零件有白車(chē)身、管梁和空調(diào)，供方提供的尺寸報(bào)告顯示都OK。經(jīng)過(guò)三坐標(biāo)、檢具方案、檢具精度驗(yàn)收等排查手段，發(fā)現(xiàn)管梁的檢具設(shè)計(jì)不符合實(shí)車(chē)裝配狀態(tài)。供方為防止管梁受重力作用下沉，將管梁檢具中間多設(shè)計(jì)了一個(gè)支撐面，用來(lái)支撐承重管，如圖8所示，但管梁在白車(chē)身上安裝的中間位置卻是沒(méi)有設(shè)計(jì)支撐的，如圖9所示。管梁受重力下沉的現(xiàn)象在檢具上沒(méi)有得到體現(xiàn)，而且檢具中間多設(shè)計(jì)的支撐面對(duì)應(yīng)的承重管位置存在不準(zhǔn)現(xiàn)象，造成管梁中間部分產(chǎn)品向上拱起，所以出現(xiàn)了檢具檢測(cè)結(jié)果合格，但在白車(chē)身上匹配卻出現(xiàn)問(wèn)題的現(xiàn)象。當(dāng)把管梁檢具此支撐去掉后，對(duì)應(yīng)的空調(diào)安裝面相對(duì)檢具基準(zhǔn)面下沉了6 mm，此結(jié)果進(jìn)一步證明問(wèn)題是由管梁檢具引起的。以優(yōu)化后的檢具為基準(zhǔn)將管梁的焊接工裝進(jìn)行調(diào)整，問(wèn)題得到解決。

圖7 空調(diào)濾網(wǎng)下沉

圖8 管梁檢具

圖9 管梁在白車(chē)身中的裝配

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)重卡駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解析總結(jié)，驗(yàn)證了尺寸匹配工作是通力合作的結(jié)果，只有將前期尺寸同步工作做好了，后期尺寸匹配的工作才能夠順利地進(jìn)行，才能快速地提升重卡駕駛室內(nèi)外飾的外觀精細(xì)化水平。

[1] 曹渡,劉永清.汽車(chē)尺寸工程技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2017.

[2] 李華偉,張福路.汽車(chē)尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程[J].機(jī)械工程師,2017(3):132-134.

[3] 韋崇東,陳少偉.基于感知質(zhì)量的汽車(chē)外造型CAS面分縫設(shè)計(jì)[J].汽車(chē)與駕駛維修(維修版),2018(6):144- 146,148.

Study on Dimension Matching of Interior and Exterior Decoration about Heavy Truck Cab

CHEN Zeyan, WEI Yongsheng, LI Mingtong

( Institute of Automotive Engineering, Shaanxi Heavy Duty Automobile Company Limited, Xi’an 710000, China )

With the localization of foreign capital heavy truck and the new force of domestic heavy truck, the competition of heavy truck is becoming more and more fierce. As dimension engineers, we should do our best to do a good job of dimension matching, so as to enhance the product appearance quality competitiveness. Through the problems of gap & flush and assembly in the dimension matching of interior and exterior decoration of a heavy truck cab, this paper analyzed and reflected on visual perception, datum, dimension chain, checking fixture, dimension flow and so on. The conclusions are as follows: the quality of pre-dimensional synchronization work, such as style seaming, datum and structure synchronization, has a great influence on the dimension matching.Therefore, only if the pre-dimensional synchronization work is done well, the dimension matching work can be carried out smoothly, so as to rapidly improve the appearance quality level of heavy truck cab and enhance product competitiveness.

Heavy truck;Cab; Interior and exterior decoration; Dimension synchronization; Dimension matching

U466

A

1671-7988(2022)21-68-05

U466

A

1671-7988(2022)21-68-05

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.021.013

陳澤炎（1988—），男，工程師，研究方向?yàn)槌叽绻こ?，E-mail:849454612@qq.com。