蘇耀騰

（東風(fēng)柳州汽車有限公司，廣西 柳州 545000 ）

[摘 要] 汽車零件的裝配定位對(duì)汽車的穩(wěn)定、性能的發(fā)揮、使用壽命等都具有重要的影響，因此在汽車的制造過程中要注重對(duì)汽車零件的裝配定位。無論是汽車還是汽車零件，它們都是三維空間坐標(biāo)系中的剛體，剛體在空間中具有三個(gè)平動(dòng)自由度和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，汽車零件的裝配定位就是通過對(duì)這六個(gè)自由度的限制，實(shí)現(xiàn)汽車零件的裝配定位。此外，汽車零件裝配定位還需要遵循基準(zhǔn)面設(shè)計(jì)原理、基準(zhǔn)孔設(shè)計(jì)原理、坐標(biāo)平行原理、定位一致原理。

[關(guān) 鍵 詞] 汽車零件；裝配定位；原理

[中圖分類號(hào)] U461 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）09-0052-01

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車開始廣泛地應(yīng)用在人們的日常生活中，這帶動(dòng)了汽車行業(yè)的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的提高，人們對(duì)汽車的功能和質(zhì)量提出了更高的要求。要想提高汽車的質(zhì)量和性能，就要注意汽車零件裝配定位問題。汽車零件的裝配定位影響著汽車的穩(wěn)定性和使用壽命，是汽車制造過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在零件裝配時(shí)要遵循其定位原理。

一、空間直角坐標(biāo)原理

汽車零件是在三維空間坐標(biāo)系中設(shè)計(jì)的，因此作為自由剛體的汽車零件在三維直角坐標(biāo)系中沿著X、Y、Z坐標(biāo)軸移動(dòng)分解為平動(dòng)自由度，繞著X、Y、Z坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)分解為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即任一汽車零件都有六個(gè)自由度，汽車零件要想定位牢固，就需要汽車零件之間的相互配合限制這六個(gè)自由度，以實(shí)現(xiàn)汽車零部件的定位。六點(diǎn)定位原理是汽車零件裝配定位中重要的原理，即優(yōu)先用點(diǎn)來限制零部件的空間自由度，其次是用線來限制零部件的空間自由度，最后才能考慮用面來限制。應(yīng)用定位原理時(shí)需要注意考慮汽車零件磨損變形問題，在用定位點(diǎn)對(duì)零部件進(jìn)行限制時(shí)不應(yīng)該零距離限制，而應(yīng)該留有0.1～0.2 mm的距離。此外，進(jìn)行汽車零件裝配定位時(shí)需要考慮零部件的強(qiáng)度，根據(jù)零件強(qiáng)度確定定位點(diǎn)的多少，并不是所有零件都必須用6個(gè)定位點(diǎn)來定位，這就是不完全定位和過定位原理。不完全定位是指限制點(diǎn)少于六個(gè)并不影響零件的功能、性能，如汽車的扶手箱、雜物箱等零件常用這種定位方式。過定位則是指為了加強(qiáng)定位效果，用多個(gè)限制點(diǎn)進(jìn)行定位，適用于尺寸大容易變形的零件的定位。如，高位制動(dòng)燈與尾翼配合結(jié)構(gòu)采用兩個(gè)零件Z向定位，一個(gè)零件Y向定位，就是為了防止高位制動(dòng)燈變形導(dǎo)致左右端點(diǎn)定位不均。

二、基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)孔設(shè)計(jì)原理

基準(zhǔn)就是用來確定汽車零部件幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線或面。汽車零件的基準(zhǔn)面要求平、大，尺寸穩(wěn)定，允許存在一定的偏差，基準(zhǔn)面的精度要能夠匹配所應(yīng)用零件的功能面對(duì)精度的要求，如裝配的配合面和間隙段差形成面對(duì)基準(zhǔn)面精度的要求是不同的，同時(shí)也節(jié)約了制造工藝成本。

基準(zhǔn)孔的設(shè)計(jì)有H2S和H2H兩種設(shè)計(jì)方案，H2S方案有一個(gè)圓的基準(zhǔn)孔，控制4個(gè)方位，限制兩個(gè)平面自由度。一個(gè)長的基準(zhǔn)孔，限制兩個(gè)方位，1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。H2H有兩個(gè)位置度公差不同的圓的基準(zhǔn)孔，控制4個(gè)方位，這實(shí)質(zhì)上是一種過定位。H2S方案經(jīng)常應(yīng)用于大梁、鈑金總成零件、副車架、前蒙皮等內(nèi)外飾零件等剛性較強(qiáng)、尺寸偏差較大的零件上。H2H則常應(yīng)用于側(cè)圍外板、B柱內(nèi)板等單一薄鈑金件。這兩種方案都是為了減小零件裝配的偏差。

三、坐標(biāo)平行原理

汽車零件的裝配定位除了需要考慮限制零件的空間自由度，還應(yīng)該遵循坐標(biāo)平行原理。保證基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)孔的法向、軸線方向與坐標(biāo)軸平行，這種設(shè)計(jì)保證了定位方向的單一，在零件裝配定位出現(xiàn)問題時(shí)容易分析出定位原因，而不必考慮零件的旋轉(zhuǎn)問題，按照單一的定位方向進(jìn)行調(diào)整和驗(yàn)證就可以解決問題。但是由于功能和結(jié)構(gòu)的需要，汽車零件很少能夠?qū)崿F(xiàn)基準(zhǔn)面的法向與坐標(biāo)軸平行，在保證零件功能且不增加零件加工難度的前提下，可以在零件上加工出符合要求的基準(zhǔn)面?；鶞?zhǔn)孔的設(shè)計(jì)則要做到基準(zhǔn)孔的軸線方向與坐標(biāo)軸平行并與面的法線方向一致，這保證了定位方向的單一，提高了定位精度。尤其鈑金零件的基準(zhǔn)孔定位要遵循坐標(biāo)平行原理，內(nèi)外飾零件則不需嚴(yán)格要求。

四、定位一致原理

定位一致原理是指汽車在設(shè)計(jì)、制造、檢測、裝配過程中定位一致，是指各個(gè)過程及過程中的各個(gè)工序要保證定位一致，不要隨意轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，零件的設(shè)計(jì)、檢測和裝配過程的一致性都比較容易實(shí)現(xiàn)，但是鈑金類零件的制造和檢測過程的一致性很難保證。

白車身、總成、分總成、沖壓單件定位一致，指上下級(jí)零件的定位要具有繼承性，即上級(jí)零件的定位信息能夠被下級(jí)零件所繼承，零件由大到小進(jìn)行定位設(shè)計(jì)。

總之，汽車零件的裝配定位影響著汽車的質(zhì)量和性能的發(fā)揮，是汽車制造過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。汽車零件的裝配定位主要是通過限制零件在三維空間直角坐標(biāo)系中的六個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)的，此外還應(yīng)該遵循基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)孔設(shè)計(jì)原理、坐標(biāo)平行原理和定位一致原理。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉麗娜.車身零件定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2014（9）：26-28.

[2]呂國林.淺析零件特殊結(jié)構(gòu)的定位方法[J].汽車工藝與材料，2011（9）：24-26.

[3]于金生，張浩，李龍.關(guān)于汽車零部件空間定位設(shè)計(jì)的研究[J].汽車零部件，2016（1）：58-60.