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

（陜西重型汽車有限公司 汽車工程研究院，陜西 西安 710000）

隨著外資重卡國產(chǎn)化以及國內(nèi)重卡新生力量的加入，重卡競爭日益激烈。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)量競爭力。論文通過某重卡駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配中遇到的間隙面差、裝配等問題，從視覺感知、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)品競爭力。

重型卡車；駕駛室；內(nèi)外飾；尺寸同步；尺寸匹配

隨著外資重卡國產(chǎn)化以及國內(nèi)重卡新生力量的加入，重卡競爭日益激烈。除價格、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外觀精致程度的提升又起著至關(guān)重要的作用。本文通過某重卡駕駛室尺寸匹配中遇到的問題研究了造型分縫、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 造型分縫對尺寸匹配的影響

造型分縫對尺寸匹配的影響主要表現(xiàn)在以下三方面：

（1）視覺敏感度[1]。弱化分縫的視覺敏感度有利于尺寸匹配達(dá)成。如圖1(a)所示，A車工具箱蓋和車門之間的分縫由兩個包邊形成，工具箱蓋面和車門面必須平齊，否則就會讓客戶感覺到工具箱蓋翹起或車門翹起，不利于后期尺寸匹配。圖1(b)中，B車工具箱蓋鑲嵌在側(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側(cè)圍面不偏高就不會造成缺陷感。所以只要設(shè)計(jì)時將工具箱蓋面相對側(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題，減少尺寸匹配工作量。圖2(a)為圖1(a)工具箱與車門的間隙尺寸鏈；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)行說明。

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

圖3 上車踏板基準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案

（2）白車身為外飾件所開設(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身外部，與車身外側(cè)匹配時，兩者間隙喇叭口現(xiàn)象突出，40%的間隙平行度超過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)整改未見明顯效果。對該縫隙相關(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，導(dǎo)致僅靠尺寸匹配無法達(dá)成預(yù)期效果。設(shè)計(jì)輔助定位工裝，通過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)，評價可接受。

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)時定位面未貼合，施力面雖有一定的干涉量，但實(shí)車裝配時將產(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。雖然通過尺寸匹配分析和修模問題得到解決，但如果結(jié)構(gòu)同步分析時發(fā)現(xiàn)此問題并優(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圖紙對尺寸匹配的影響

GD&T圖紙要在供方模具和檢具開發(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。雖然后來通過修模將?11 mm的圓孔優(yōu)化為 11 mm×18 mm的長條孔，如圖6(c)所示，消除了擋孔問題，但增加了尺寸匹配工作量。因此，GD&T圖紙的及時發(fā)布很重要。

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

5 檢具對尺寸匹配的影響

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，否則會增加開發(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)相對前圍門洞下沉7 mm，導(dǎo)致濾網(wǎng)更換困難，如圖7所示。該空調(diào)安裝在儀表臺管梁上，尺寸鏈涉及的零件有白車身、管梁和空調(diào)，供方提供的尺寸報(bào)告顯示都OK。經(jīng)過三坐標(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)了一個支撐面，用來支撐承重管，如圖8所示，但管梁在白車身上安裝的中間位置卻是沒有設(shè)計(jì)支撐的，如圖9所示。管梁受重力下沉的現(xiàn)象在檢具上沒有得到體現(xiàn)，而且檢具中間多設(shè)計(jì)的支撐面對應(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)了檢具檢測結(jié)果合格，但在白車身上匹配卻出現(xiàn)問題的現(xiàn)象。當(dāng)把管梁檢具此支撐去掉后，對應(yīng)的空調(diào)安裝面相對檢具基準(zhǔn)面下沉了6 mm，此結(jié)果進(jìn)一步證明問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 管梁在白車身中的裝配

6 結(jié)束語

通過重卡駕駛室內(nèi)外飾尺寸匹配過程中遇到的問題及解析總結(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)量的汽車外造型CAS面分縫設(shè)計(jì)[J].汽車與駕駛維修(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。