閆功建
(石家莊中博汽車有限公司,石家莊050800)
人們對汽車的認(rèn)知是從五官感受開始,從視覺、嗅覺、聽覺、觸覺以及主觀感受(方便性、舒適性)所得來的信息,形成了人們對整車的初步認(rèn)識(shí)。以人為本,充分考慮感官感受,提升內(nèi)飾精致性,將成為內(nèi)飾研究的方向。如何提升內(nèi)飾系統(tǒng)的品質(zhì)?需要從造型、設(shè)計(jì)、材料、工藝等角度入手,進(jìn)行系統(tǒng)的研究。不但需要考慮功能、法規(guī)等傳統(tǒng)質(zhì)量要求,更要考慮感官感受的要求。從人們的感官入手,考慮乘員的視覺質(zhì)量要求、嗅覺質(zhì)量要求、聽覺質(zhì)量要求、觸覺質(zhì)量要求,并且充分考慮方便性、舒適性,以及不同目標(biāo)人群的主觀感受及需求,建立相應(yīng)的原則、標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)庫,可為內(nèi)飾的產(chǎn)品開發(fā)提供指導(dǎo)。本文從視覺質(zhì)量入手,以某款客車司機(jī)側(cè)門護(hù)板為例,深入探討在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的視線方向、尺寸配合、產(chǎn)品分塊、結(jié)構(gòu)缺陷遮蔽、工藝缺陷處理等設(shè)計(jì)原則,討論在客車司機(jī)側(cè)門護(hù)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如何優(yōu)化視覺質(zhì)量,提升內(nèi)飾的精致程度[1]。
根據(jù)人眼視線觸及范圍,可以將內(nèi)飾劃分為幾個(gè)區(qū)域,如:直接可視區(qū)域,非直接可視區(qū)域,不可視區(qū)域。零件所處區(qū)域不同,要求可適當(dāng)有所差異。內(nèi)飾系統(tǒng)由于造型和設(shè)計(jì)的需要,會(huì)劃分成若干個(gè)子系統(tǒng),各系統(tǒng)之間的配合連接,成為考慮的重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中要關(guān)注視線方向,力爭將縫隙設(shè)計(jì)在非直接可視區(qū)域,或者在不可視區(qū)域。若必須設(shè)計(jì)在可視區(qū)域,需考慮遠(yuǎn)離視線方向的部件低進(jìn)的設(shè)計(jì)原則(或稱為:上遮下,前遮后)。
圖1橢圓所示,在前內(nèi)頂與客車司機(jī)側(cè)門護(hù)板結(jié)合部位,將兩者對接的縫隙設(shè)計(jì)在非直接可視區(qū)域,使得兩者對接結(jié)合部位的縫隙被前頂影藏,獲得圖2較好的視覺效果。
圖1
圖2
內(nèi)飾質(zhì)量提升的工作之一就是零件之間的尺寸配合,如間隙、直線度、平整度等,如儀表臺(tái)與司機(jī)側(cè)門護(hù)板之間的配合關(guān)系。尺寸配合是集成產(chǎn)品和工藝,通過使用基于數(shù)據(jù)的工具和穩(wěn)定的測量系統(tǒng)以滿足客戶要求的持續(xù)改進(jìn)過程。尺寸配合時(shí)需要充分考慮如下因素:①考慮產(chǎn)品的熱脹冷縮性,預(yù)留間隙=產(chǎn)品長度*材料熱膨脹系數(shù)*溫度變化量,在溫差較大的區(qū)域,都要留出足夠的變形空間,否則會(huì)導(dǎo)致擠壓變形。②需要考慮車身及各個(gè)配合零件的公差累積情況,需要進(jìn)行尺寸鏈分析,預(yù)留出合適的間隙,比較好的做法是在設(shè)計(jì)過程中,采用包絡(luò)的方法,把公差體現(xiàn)在數(shù)據(jù)中,能夠比較直觀地發(fā)現(xiàn)間隙是否足夠。③對于運(yùn)動(dòng)零部件,要考慮靜止?fàn)顟B(tài)、運(yùn)動(dòng)過程中、裝配過程中、極限狀態(tài)下的間隙情況,各種狀態(tài)必須兼顧,否則會(huì)出現(xiàn)干涉異響等質(zhì)量問題的出現(xiàn)。④在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要注意對間隙均勻性的控制,需要選擇合適的定位基準(zhǔn),對6個(gè)自由度進(jìn)行約束,對于大的可變形的零件,需要多點(diǎn)定位;另外,在配合件之間可以采用筋條等方式控制間隙。⑤由于對內(nèi)飾精細(xì)化要求逐步提升,新設(shè)計(jì)的車型,不但要定義定位基準(zhǔn)還要追加一些額外的控制因素。比如均勻度,同一條縫隙是否一致,單縫隙的偏差允許在多少范圍內(nèi)。另外,對稱設(shè)計(jì)的一些縫隙,需要定義差值,縫隙之間的差值要控制在某范圍之內(nèi),比如,儀表板與門板的間隙定義,不但要滿足單邊間隙公差定義要求,還要考慮左右縫隙的差值要控制在一定的范圍內(nèi)。增加了均勻度及左右差的定義,實(shí)際上是對工藝提出了更高的要求,需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行定義。
如下圖3所示,司機(jī)側(cè)的門護(hù)板設(shè)計(jì),以A柱骨架后立面作為前包住定位基準(zhǔn),利用尺寸配合來控制門護(hù)板與司機(jī)窗下沿骨架、門護(hù)板與儀表臺(tái)之間的間隙,同時(shí)結(jié)合工藝安裝得到的穩(wěn)定數(shù)據(jù),通過理論與實(shí)際尺寸的相互對比,從而得出持續(xù)改進(jìn)的方案圖4,以達(dá)到內(nèi)飾質(zhì)量的持續(xù)提升。
圖3
圖4
內(nèi)飾系統(tǒng)產(chǎn)品分塊對系統(tǒng)質(zhì)量影響巨大,合理的分塊會(huì)降低設(shè)計(jì)及工藝難度,同時(shí)帶來較好的外觀效果;不合理的分塊會(huì)增加設(shè)計(jì)及匹配難度,提高系統(tǒng)成本,降低系統(tǒng)質(zhì)量;以下是分塊的一些原則及實(shí)例:
在進(jìn)行效果圖、司機(jī)側(cè)門護(hù)板設(shè)計(jì)時(shí),需要盡量減少產(chǎn)品的分塊,進(jìn)而減少零件數(shù)量,減少相互之間的配合關(guān)系。
需減少多個(gè)零件同時(shí)配合的情況,由于誤差、變形、溫度等因素,每個(gè)零件都會(huì)有公差,而零件疊加配合,會(huì)造成公差的累積放大,造成精度難以控制;因此,在分塊的時(shí)候,最好能夠選擇一個(gè)基體,其余零件與基體配合,減小誤差累積,提高配合質(zhì)量。該設(shè)計(jì)思想在內(nèi)飾產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中有大量的應(yīng)用,儀表板、副儀表板、門護(hù)板等件都可以采用。
如下圖5所示,通過對門護(hù)板分塊優(yōu)化,由左側(cè)調(diào)整為右側(cè)的門戶板整體式,減少了多個(gè)零件的同時(shí)配合,零件數(shù)量大大減少,外觀整潔,匹配難度降低,并且原先的設(shè)計(jì)風(fēng)格得以保持,獲得了較好的效果。
圖5
需要對內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外露的缺陷進(jìn)行有效的遮蔽處理。螺釘布置在可視區(qū)域是不允許的,因?yàn)檫@樣會(huì)帶來低檔廉價(jià)的感覺。如果由于各種限制,無法避免,則要對其進(jìn)行遮蓋,比如設(shè)計(jì)堵蓋等如下方法。
產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行有效的遮蔽,避免直接暴露在人的視線下,尤其是運(yùn)動(dòng)件,在靜止位置、極限位置以及運(yùn)動(dòng)過程中,都需要對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行遮蔽。
如下圖6所示,對司機(jī)側(cè)門護(hù)板圓角邊倒角為斜角邊,提高表面層次,同時(shí)對外漏螺釘采用裝飾蓋遮蓋,對在視線外的司機(jī)遮陽簾固定在門窗下沿,進(jìn)行隱藏,固定點(diǎn)起到很好的遮蔽。
圖6
精湛工藝是人們追求的目標(biāo),但產(chǎn)品表面產(chǎn)生的縮痕、熔接痕、頂白等缺陷,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,這些缺陷與模具、工藝參數(shù)、材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。對產(chǎn)生的表面缺陷,可以采用紋理對表面缺陷進(jìn)行遮蔽,提高產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)省材料及注塑成本。紋理在選擇時(shí),需要注意如紋理的粗細(xì)、紋理的走向等。
圖7
如上圖7,縮痕為橫向,紋理為豎向,未能有效的遮蔽缺陷,反而使缺陷放大。
圖8
如上圖8,在選擇合適粗細(xì)的紋理時(shí),可使表面缺陷被遮蔽。
本案僅僅是某款客車新車型設(shè)計(jì)中比較簡單的司機(jī)側(cè)門護(hù)板設(shè)計(jì)案例。在設(shè)計(jì)中關(guān)注視覺質(zhì)量,從視線方向、尺寸配合、產(chǎn)品分塊、結(jié)構(gòu)缺陷遮蔽、工藝缺陷處理等設(shè)計(jì)原則中展開精細(xì)化設(shè)計(jì),進(jìn)而營造一種高品質(zhì)的主觀感受,增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力,這些都成為有效提升內(nèi)飾品質(zhì)的重要手段。