启飞汽车

摘要
 
    汽车内外饰的外观品质与配合精度是给消费者的第一感官。消费者的第一印象很大程度上影响了其购买欲望。完善的定位系统则是保证外观品质及配合精度的前提。本文从汽车内外饰设计中的定位系统进行阐述，以证明过定位设计的必要性。

一、定位系统理论

1.为什么要定位

　　所有的汽车制造厂在巨大的压力下都在不断的提高产品质量、改善工艺，同时降低制造成本。但是，令人苦恼的是零部件总是存在缺陷。这主要的原因有一下几点：
　　①零部件不能被精确定位
　　②零部件的精度不能令人满意
　　③按照制造工艺，复合公差在累加
　　由于以上原因，当总成或车辆在总装时，出现很多配合问题，没人能解释为什么。但是所有的部件都进行了测量、检查。那么为什么呢？因为在生产中，还存在一下问题：
　　①基准变换：每个部件设计者都以自己的基准进行测量；
　　②准备不足：为保证加工精度，零件定位点应在设计阶段被定义，但是策划者总是在最后阶段才定义；
　　③诊断不足：在研发和工艺规划过程中，经常存在讨论不充分现象。坐标系平行的问题没有重视。

2.RPS定位系统
 

　　RPS的全称：reference point system，即定位系统，源自德国大众汽车。通常主定位方式为3-2-1，某些零件需要添加辅助定位N-2-1。其在应用过程中，主要把RPS用作参考点：
　　①测量点：测量的时候，RPS作为固定点
　　②质量控制点：质量控制使用RPS点，不论是单件还是总成
　　③工装定位点：RPS点用作工装夹持点
　　④多个功能点：RPS从功能和测量上保证定位的统一
　　在每一道生产工序，在每一个件的尺寸稳定性上，RPS点提供明确的信息。

3.RPS系统的优势

　　①能用于直接装配，从而大幅度消减定位样板的使用；
　　②除了样板本身的成本，样板的使用导致装配需求的增加，导致操作时间增加；
　　通过RPS的一致使用，是能够消减制造公差的、减少后处理、缩减生产时间，最终保证的高质量、低成本。

二、为什么要过定位

　　在刚体中，只要有清晰的六自由度概念，很容易区别定位不足与过定位问题。定位不足无论是在接近刚体的模型中还是在塑料件这种容易变形的非刚体模型中，都是不允许的。然而塑料材料虽然比刚度高，但绝对刚度却比金属材料相差很多，所以在塑料件设计中需过定位的地方比比皆是。如果过定位是合理的，就意味着只用传统的经典定位理论来进行设计必然会带来定位不足的问题。

1.结构需要

　　在汽车饰件中，刚度是一项基本要求。刚度不足，一是影响产品的使用寿命和性能指标；二是影响客户的舒适度，过软的内外饰产品常会给人以次品的感觉。塑料件刚度主要是由所选择的材料与结构设计决定的。在内饰标准中，刚度要求在几十牛顿力的作用下只允许 1 m m 左右的变形。需要注意的是，在满足强度和刚度标准的前提下，并不是刚度越高越好，比如还要考虑人体保护的吸能结构。

2.工艺要求

　　工艺加工是另一个引起尺寸误差的重要因素。注塑成型条件波动所造成的误差占塑件公差的 1/3。乘用车内饰件匹配要求非常精细，造型特征线以及零件之间的间隙与面差要求多在 0～2 m m 范围内变化，误差常在 0.5 m m 左右，小尺寸零件要求更高。图 2 示出某车门板内饰的一个细长塑料零件（長约 700 m m ，厚约 2.5 m m ，PC/ABS 材料）的 M oldFlow 分析模型。从图 2 可见，两端的注塑变形达 4 m m ，这和实际变形相当吻合。如果任由其自身变形不加控制，造型的效果与精细化设计就无法保证。
 

3.其他因素

　　生产过程中，对汽车内外饰件塑料件的影响因素较多，例如模具、材料以及环境温度等因素。这些因素影响的结果就是塑料件的尺寸精度不足，避免出现这些因素的方法就是采用合理的过定位。不管是柔性的还是刚性的，都需要规避定位不足的状态。

三、结束语

　　由于工艺的原因，塑料件在加工过程中出现变形是不争的事实。在塑料件开发设计过程中，应当对过定位予以充分的肯定，并在设计过程中予以应用。判断是否需要过定位的原则就是看塑料件是否存在变形。
 

作者：郭军强 高菲
 

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