汽車(chē)大燈定位方案設(shè)計(jì)研究

夏超群

（上汽通用汽車(chē) 整車(chē)制造及新項(xiàng)目部尺寸工程科，上海 201206 ）

我國(guó)為汽車(chē)消費(fèi)大國(guó)，消費(fèi)者已不僅僅注重車(chē)輛性能，整車(chē)配合質(zhì)量逐漸成為關(guān)注重點(diǎn)，前部配合直面客戶(hù)，尺寸配合質(zhì)量決定了顧客第一感官印象。同時(shí)，精致車(chē)也是衡量整車(chē)廠設(shè)計(jì)與制造水平的重要指標(biāo)之一。以大燈為中心的前部匹配零件多，尺寸鏈長(zhǎng)，所以研究大燈設(shè)計(jì)定位與工藝，并提出優(yōu)化方案，對(duì)提高前部匹配質(zhì)量具有重要意義。

1 大燈定位策略

合理穩(wěn)定的零件定位至少需要符合3-2-1原則，同時(shí)兼顧尺寸配合，減少尺寸鏈，決定了大燈在車(chē)身上布置三個(gè)定位點(diǎn)的位置局限性，因此為確保定位穩(wěn)定，大燈通常為3-2-2或3-3-1過(guò)定位。如圖1所示。第一定位點(diǎn)為U/D、C/C、F/A基準(zhǔn)，第二定位點(diǎn)為U/D、C/C基準(zhǔn)，第三定位為U/D、F/A，或者為U/D、C/C基準(zhǔn)。第四點(diǎn)不做定位基準(zhǔn)，僅僅起支撐作用。

圖1 大燈定位策略

2 大燈定位結(jié)構(gòu)分析

（1）問(wèn)題定義。在設(shè)計(jì)前期，選擇不同的定位方案，樣車(chē)制造結(jié)果也是不同的，如果前期對(duì)于定位方案的確定有理可依，提供最優(yōu)選擇，則可在時(shí)間、資金上為項(xiàng)目節(jié)省很多成本，從而減少開(kāi)支。在某新項(xiàng)目A生產(chǎn)啟動(dòng)階段，發(fā)生大燈定位結(jié)構(gòu)失效問(wèn)題，導(dǎo)致其重復(fù)性無(wú)法滿(mǎn)足小于0.5mm的尺寸工程要求，原因是大燈第三定位點(diǎn)的基準(zhǔn)布置錯(cuò)誤。第三定位點(diǎn)的基準(zhǔn)布置是前期設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，本文將結(jié)合具體案例對(duì)第三定位點(diǎn)的基準(zhǔn)選擇進(jìn)行分析。

圖2 項(xiàng)目A燈定位

圖3 項(xiàng)目B燈定位

（2）問(wèn)題分析。項(xiàng)目A大燈第三定位點(diǎn)前期選擇C/C方向基準(zhǔn)（如圖2），實(shí)際結(jié)果大燈前部F/A向重復(fù)性不符合尺寸要求。而同時(shí)啟動(dòng)的項(xiàng)目B（如圖3），重復(fù)性則符合尺寸要求。兩個(gè)項(xiàng)目均采用3-3-1相同定位方式，不同點(diǎn)是，項(xiàng)目A的1、3定位點(diǎn)X向距離小于1、3定位點(diǎn)的Y向距離，而項(xiàng)目B的1、3定位點(diǎn)的X向距離大于1、3定位點(diǎn)的Y向距離。通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目A第三定位點(diǎn)處在F/A方向易旋轉(zhuǎn)，項(xiàng)目B第三定位點(diǎn)處在C/C方向易旋轉(zhuǎn)。推測(cè)出第三定位點(diǎn)基準(zhǔn)布置，取決1、3定位點(diǎn)F/A向距離X與1、3定位點(diǎn)C/C向距離Y的相對(duì)關(guān)系（如圖4）。

圖4 驗(yàn)證結(jié)果

第三定位點(diǎn)應(yīng)防止燈在1、3點(diǎn)連線垂線方向旋轉(zhuǎn)，理想車(chē)身定位孔為連線方向腰孔。目前為滿(mǎn)足車(chē)身制造需求，便于在量產(chǎn)中對(duì)定位孔進(jìn)行尺寸調(diào)整，主流方案都已采用C/C腰孔（大燈F/A基準(zhǔn)）或F/A腰孔（大燈C/C基準(zhǔn)）代替斜腰孔（如圖5）。

圖5 定位孔

從理論上來(lái)對(duì)燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

假設(shè)1#、2#兩個(gè)的大燈，其結(jié)構(gòu)定位分布，X1〉Y〉X2。

在1、3點(diǎn)連線方向受相同力F情況下（如圖6）。

M1y：燈1在Y方向扭矩；

M1x：燈1在X方向扭矩。

圖6 分析圖

根據(jù)：M=F×S

將力F分解，F(xiàn)y1〉Fy2；

X1〉X2；

所以 M1y=Fy1×X1〉Fy2×X2=M2y。

結(jié)論：

燈1比燈2更易在Y方向旋轉(zhuǎn)。

將力F分解，F(xiàn)y1〉Fx1；

X1〉Y；

所以 M1y=Fy1×X1〉Fx1×Y=M1x。

結(jié)論：

燈1在Y方向比X方向更易旋轉(zhuǎn)。

綜上所述：

當(dāng)大燈1、3定位點(diǎn)F/A間距小于1、3定位點(diǎn)C/C間距時(shí)，則第三點(diǎn)為F/A基準(zhǔn)（造型為左右橫燈定F/A）。

當(dāng)大燈1、3定位點(diǎn)F/A間距大于1、3定位點(diǎn)C/C間距時(shí)，則第三點(diǎn)為C/C基準(zhǔn)（造型為前后長(zhǎng)燈定C/C）。

3 解決方案

（1）方案一：定位結(jié)構(gòu)優(yōu)化。項(xiàng)目A第三定位點(diǎn)處基準(zhǔn)設(shè)計(jì)由C/C基準(zhǔn)更改為F/A基準(zhǔn)，同時(shí)車(chē)身定位孔配合更改，由F/A腰孔改為C/C腰孔。

（2）方案二：手持小工裝定位大燈?？墒褂檬殖止ぱb定位大燈第三點(diǎn)F/A向。手持工裝定位點(diǎn)選取車(chē)身tie bar工裝孔，該tie bar工裝孔同時(shí)也是前蓋工裝、翼子板工裝定位孔（如圖7）。該方案優(yōu)點(diǎn)為可打斷尺寸鏈長(zhǎng)度，基準(zhǔn)一致性好，配合調(diào)整靈活。缺點(diǎn)是增加總裝人員操作時(shí)間。

圖7 工裝定位大燈第三點(diǎn)

4 結(jié)語(yǔ)

以上針對(duì)大燈第三定位點(diǎn)失效問(wèn)題，通過(guò)對(duì)定位設(shè)計(jì)的分析與試驗(yàn)驗(yàn)證，找到問(wèn)題的根本原因，提出定位設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，為前期最優(yōu)方案選擇提供指導(dǎo)性建議。同時(shí)也在其他項(xiàng)目中再次證明結(jié)論的正確性?？煽康拇鬅舳ㄎ皇乔安烤嫫ヅ涞年P(guān)鍵基石。