A級(jí)轎車(chē)門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙研究

鐘廣亮 趙海英

摘 要：通過(guò)設(shè)計(jì)一套門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙的合理的有效的理論基礎(chǔ)和方法。消除因門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙定義不合理而產(chǎn)生的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，減少工程定義對(duì)造型的約束。

關(guān)鍵詞：門(mén)護(hù)板；間隙；門(mén)洞周邊；偏差

中圖分類(lèi)號(hào)：U462.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988（2018）17-253-03

Abstract： By designing a reasonable and effective theoretical foundation and method for the gap between door trim and door opening， we can remove the development risk caused by the inappropriate definition of the gap between door trim and door opening， and we can reduce the constraint of the engineering definition to the appearance design.

Keywords： door trim； gap； door opening； deviation

CLC NO.： U462.1 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）17-253-03

1 緒論

1.1 研究背景

間隙斷差是內(nèi)外飾設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)和內(nèi)容之一。一個(gè)好的設(shè)計(jì)、一個(gè)好的產(chǎn)品的間隙斷差必然會(huì)在滿(mǎn)足產(chǎn)品的功能的前提下讓人感到舒適，同時(shí)會(huì)降低產(chǎn)皮生產(chǎn)的各種風(fēng)險(xiǎn)和控制成本。那么門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊的間隙也是門(mén)護(hù)板和其周邊件設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容更，而且一直以來(lái)被各設(shè)計(jì)公司和主機(jī)廠(chǎng)列為內(nèi)外飾重要間隙之一。

以往各設(shè)計(jì)公司、主機(jī)廠(chǎng)、門(mén)護(hù)板廠(chǎng)家在定義門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙的時(shí)候沒(méi)有一個(gè)成熟的合理的理論基礎(chǔ)。在定義其數(shù)值時(shí)通常有三種做法，其一、仿照參考車(chē)型，以拆解的對(duì)標(biāo)車(chē)型測(cè)量數(shù)據(jù)或逆向3D模型為依據(jù)，參照設(shè)定；其二、按以往經(jīng)驗(yàn)給予定義，設(shè)計(jì)公司、主機(jī)廠(chǎng)、門(mén)護(hù)板廠(chǎng)家往往生產(chǎn)或設(shè)計(jì)過(guò)一些車(chē)型，以之前產(chǎn)品的定義的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)定現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)品的間隙值；其三，專(zhuān)家意見(jiàn)，多年前直至今日，很多單位都有外聘的日本、韓國(guó)、歐美的內(nèi)外飾專(zhuān)家，當(dāng)需要設(shè)定這些重要間隙時(shí)，由外聘專(zhuān)家定義。這三種情況都缺少足夠的理論基礎(chǔ)，沒(méi)有繼承性，給新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品注入了很大風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 研究意義

本文就是看到上述情況，針對(duì)門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙的定義進(jìn)行研究。提高內(nèi)飾間隙斷差設(shè)計(jì)的水平、技巧，消除因門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙定義不合理而產(chǎn)生各類(lèi)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)，打造一個(gè)有效的、合理的門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。對(duì)門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙的類(lèi)型，門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件配合的形式進(jìn)行研究分析，門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件間隙的計(jì)算，設(shè)計(jì)一套合理的門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件間隙的設(shè)定方法。

2 間隙基礎(chǔ)定義

確立一個(gè)一致明確的研究基礎(chǔ)，首先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行關(guān)鍵性的一些定義。

2.1 間隙的測(cè)量

2.1.1 測(cè)量方法

做過(guò)樣車(chē)拆解的人都知道，門(mén)護(hù)板[1]與門(mén)洞周邊間隙[2]的測(cè)量方式主要有兩種，油泥擠壓間接測(cè)量、間隙尺直接測(cè)量。油泥擠壓間接測(cè)量是用油泥揉成一定形狀的小泥塊，布置在門(mén)洞周圈需要測(cè)量的位置。然后將車(chē)門(mén)用力關(guān)上，門(mén)護(hù)板和門(mén)洞擠壓油泥小塊，油泥小塊產(chǎn)生塑性變形。打開(kāi)車(chē)門(mén)，測(cè)量油泥小塊被擠壓后平行于門(mén)洞密封條的最薄的位置尺寸，即為門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊的最小間隙。間隙尺測(cè)量則是用間隙尺直接插在測(cè)量位置進(jìn)行讀數(shù)。油泥擠壓測(cè)量由于門(mén)護(hù)板、門(mén)洞密封條等在擠壓過(guò)程中有一定的彈性等因素影響，會(huì)存在1mm左右的測(cè)量誤差。間隙尺直接測(cè)量由于受人的視覺(jué)角度、測(cè)量手法等影響，測(cè)量結(jié)果更是無(wú)法對(duì)比。從測(cè)量結(jié)果和逆向數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)比較來(lái)看，油泥擠壓間接測(cè)量的結(jié)果更為準(zhǔn)確，且受其他人為因素影響較小。

2.1.2 測(cè)量位置

在經(jīng)過(guò)與各個(gè)主機(jī)廠(chǎng)和設(shè)計(jì)公司合作，完成了多個(gè)數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，每個(gè)單位的測(cè)量位置不盡相同。其中有測(cè)量門(mén)護(hù)板與立柱護(hù)板間隙的，有測(cè)量門(mén)護(hù)板與門(mén)洞密封條的間隙，還有測(cè)量門(mén)護(hù)板與門(mén)洞止口邊間隙的。因測(cè)量選擇的目標(biāo)對(duì)象不同，結(jié)果自然千差萬(wàn)別，更是沒(méi)有一個(gè)比較的基礎(chǔ)，難以做統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上的積累和分析。

經(jīng)過(guò)同樣項(xiàng)目的累積經(jīng)驗(yàn)，以及知識(shí)的拓展，總結(jié)出合理的門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙的測(cè)量位置，即目標(biāo)對(duì)象。之后用于指導(dǎo)同樣數(shù)據(jù)的采集，效果顯著。

測(cè)量原則就是測(cè)量門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊的最小間隙，如果密封條距離門(mén)護(hù)板最近，那就測(cè)量門(mén)護(hù)板與密封條的間隙，如果立柱護(hù)板與門(mén)護(hù)板最近，那就測(cè)量立柱護(hù)板與門(mén)護(hù)板的間隙。而且一般情況是如果個(gè)別位置測(cè)得門(mén)洞密封條與門(mén)護(hù)板間隙最小，那么門(mén)洞周圈門(mén)洞密封條與門(mén)護(hù)板的間隙都會(huì)是門(mén)洞周邊的最小間隙，如果是立柱護(hù)板也同樣如此。圖1和圖2分別是兩種門(mén)護(hù)板與立柱護(hù)板間隙的斷面示意圖，紅色虛線(xiàn)為立柱護(hù)板。圖1中測(cè)量的工程間隙是門(mén)護(hù)板與門(mén)洞密封條的最小間隙，而圖2中需測(cè)量的工程間隙是門(mén)護(hù)板與立柱護(hù)板的最小間隙。這樣測(cè)得的間隙更具有工程應(yīng)用價(jià)值。本文間隙計(jì)算也就是以此為基礎(chǔ)進(jìn)行的理論分析。

2.2 間隙的分類(lèi)

2.2.1 按用途分

工程間隙就是指“測(cè)量位置”中提到的門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件的最小間隙，這個(gè)間隙的定義用于通過(guò)公差計(jì)算、運(yùn)動(dòng)分析等校核工程可行性，給予造型輸入，是間隙段差的重要內(nèi)容之一。

可見(jiàn)間隙是指視覺(jué)效果所感知的間隙，通長(zhǎng)情況下是指立柱護(hù)板與門(mén)護(hù)板之間的可見(jiàn)間隙，兩件可見(jiàn)圓角根部的垂直距離，反應(yīng)了人們?cè)谲?chē)內(nèi)看到的門(mén)護(hù)板周邊的間隙大小效果。這個(gè)間隙與立柱護(hù)板與密封條配合結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。不同的配合結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出不同的可見(jiàn)間隙效果，而且差別很大。

2.2.2 按存在狀態(tài)分

通常在在設(shè)計(jì)門(mén)護(hù)板時(shí)會(huì)定義在車(chē)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)下門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件的可見(jiàn)間隙，這就是門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊的靜態(tài)間隙。門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件的可見(jiàn)間隙幾乎是所有車(chē)型開(kāi)發(fā)中對(duì)于門(mén)護(hù)板的重要定義之一，對(duì)于造型效果以及工程實(shí)現(xiàn)可行性具有重要意義。

還有一種間隙就是門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊的動(dòng)態(tài)間隙。雖然現(xiàn)在新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的車(chē)門(mén)系統(tǒng)都會(huì)做模擬運(yùn)動(dòng)分析，但是多數(shù)是校核玻璃運(yùn)動(dòng)軌跡、車(chē)門(mén)鉸鏈布置等車(chē)身附件的設(shè)計(jì)，極少有人會(huì)關(guān)注到門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊配合的間隙變化情況。2012年，就曾發(fā)現(xiàn)某知名合資品牌的主打車(chē)型在車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的時(shí)候門(mén)護(hù)板扶手的拐角處與門(mén)洞密封條有刮蹭現(xiàn)象。

3 間隙的計(jì)算

3.1 靜態(tài)間隙

在很多情況下，對(duì)門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙的定義時(shí)，會(huì)按照前后等間隙、下側(cè)大間隙的原則定義。例如門(mén)護(hù)板前后側(cè)會(huì)統(tǒng)一定義為6mm、7mm或者是8mm，門(mén)護(hù)板下側(cè)會(huì)定位為8mm、9mm。當(dāng)問(wèn)到為什么時(shí)，得到的答案是“都是這么定的……經(jīng)驗(yàn)……”。這樣定義可以簡(jiǎn)化工程工作，但是未必是最合理的。我們可以通過(guò)公差計(jì)算，得出對(duì)門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊間隙范圍，然后根據(jù)造型和其他工程需要選擇不同的間隙定義。下面就按門(mén)護(hù)板的不同位置對(duì)前側(cè)、下側(cè)、后側(cè)分別進(jìn)行分析。

3.1.1 門(mén)護(hù)板前側(cè)間隙

以下以門(mén)護(hù)板與門(mén)洞密封條間隙為最小間隙為例進(jìn)行說(shuō)明

門(mén)護(hù)板的定位基準(zhǔn)一般選在靠前靠上的位置，那么從定位基準(zhǔn)傳遞到門(mén)護(hù)板前沿立面的X向尺寸公差也就很小，可以計(jì)為±1mm。車(chē)門(mén)鈑金一般也是以前上位置的鉸鏈處為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)制，在車(chē)門(mén)裝配調(diào)整后，車(chē)門(mén)鈑金與側(cè)圍鈑金之間的X向相對(duì)偏差可以計(jì)為±1.5mm。門(mén)洞密封條裝配后，其外輪廓與車(chē)身門(mén)洞止口邊最近處（圖4中標(biāo)記A處）的的公差可以計(jì)為±0.5mm。那么按極限偏差累加后門(mén)護(hù)板前側(cè)與門(mén)洞密封條間隙為1+1.5+0.5=3mm。即門(mén)護(hù)板前側(cè)與門(mén)洞密封條間隙定義只要大于3mm就可以。一般前門(mén)前側(cè)被儀表板擋住，無(wú)可見(jiàn)間隙，因此可以將間隙定義的大一些，以減小門(mén)護(hù)板尺寸，節(jié)省材料，降低重量，規(guī)避制造偏差的風(fēng)險(xiǎn)。后門(mén)護(hù)板前側(cè)則根據(jù)造型需要，可定義小一些提高品質(zhì)感，也可定義大一點(diǎn)與門(mén)護(hù)板后側(cè)相同，以追求等間隙效果。

3.1.2 門(mén)護(hù)板下側(cè)間隙

還是以門(mén)護(hù)板靠前靠上的位置選為定位基準(zhǔn)，那么從定位基準(zhǔn)傳遞到門(mén)護(hù)板下沿立面的Z向尺寸公差也就較大，可以計(jì)為±2mm。車(chē)門(mén)鈑金一般都有下沉等風(fēng)險(xiǎn)，在車(chē)門(mén)裝配調(diào)整后，以及后面的正常使用中，車(chē)門(mén)鈑金與側(cè)圍鈑金之間的Z向相對(duì)偏差可以計(jì)為±2.5mm。門(mén)洞密封條裝配后，其外輪廓與車(chē)身門(mén)洞止口邊最近處的的公差可以計(jì)為±0.5mm。那么按極限偏差累加后門(mén)護(hù)板下側(cè)與門(mén)洞密封條間隙為2+2.5+0.5=5mm，即門(mén)護(hù)板下側(cè)與門(mén)洞密封條間隙定義只要大于5mm就可以。門(mén)護(hù)板與下側(cè)間隙從視覺(jué)角度不容易被引起關(guān)注，可以將其定義的略大一些，以減小門(mén)護(hù)板尺寸，節(jié)省材料，降低重量，規(guī)避制造偏差的風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.3 門(mén)護(hù)板后側(cè)間隙

同樣以門(mén)護(hù)板靠上的位置選為定位基準(zhǔn)，那么從定位基準(zhǔn)傳遞到門(mén)護(hù)板后沿立面的X向尺寸公差也就較大，可以計(jì)為±2mm。車(chē)門(mén)安裝定位基準(zhǔn)距車(chē)門(mén)后側(cè)距離較大，與相鄰的側(cè)圍鈑金之間的X向相對(duì)偏差可以計(jì)為±2mm。門(mén)洞密封條裝配后，其外輪廓與車(chē)身門(mén)洞止口邊最近處的的公差可以計(jì)為±0.5mm。那么按極限偏差累加后門(mén)護(hù)板下側(cè)與門(mén)洞密封條間隙為2+2+0.5=4.5mm。即門(mén)護(hù)板后側(cè)與門(mén)洞密封條間隙定義只要大于4.5mm就可以。在保證產(chǎn)品和裝配質(zhì)量的情況下不會(huì)有門(mén)護(hù)板與周邊件干涉的問(wèn)題，但是間隙一般要求均勻一致，有一個(gè)比較好的外觀效果，因此一般要將間隙設(shè)計(jì)的稍大一些，這樣以消弱尺寸偏差而產(chǎn)生的間隙不均的效果。

當(dāng)然還有前門(mén)護(hù)板與儀表板間隙、三角蓋板與門(mén)洞周邊間隙、窗框飾板與門(mén)洞周邊間隙，由于篇幅暫不做研究。

3.2 動(dòng)態(tài)間隙

門(mén)護(hù)板前側(cè)在車(chē)門(mén)打開(kāi)的過(guò)程中，間隙是增大的，門(mén)護(hù)板下側(cè)在車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)的過(guò)程中，間隙是不變的，因此這兩處只要滿(mǎn)足靜態(tài)間隙要求即可。門(mén)護(hù)板后側(cè)在車(chē)門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的過(guò)程中有一段時(shí)間隙逐漸變小，所以一般校核設(shè)計(jì)門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊的動(dòng)態(tài)間隙時(shí)，指的就是門(mén)護(hù)板后側(cè)的動(dòng)態(tài)間隙。

間隙值計(jì)算方法同門(mén)護(hù)板后側(cè)間隙，此處不再贅述。即只要門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的整個(gè)過(guò)程中，門(mén)護(hù)板后側(cè)與門(mén)洞周邊件間隙大于（按上文計(jì)算）4.5mm就是絕對(duì)安全的。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中間隙最小的位置一般出現(xiàn)在門(mén)護(hù)板后側(cè)立面與主面交接的棱邊。特別是門(mén)護(hù)板中部扶手后側(cè)位置，最容易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)間隙不足。對(duì)于門(mén)護(hù)板厚度較大（門(mén)護(hù)板后側(cè)立邊較寬）的情況更容易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)間隙不足，要多加注意。

3.3 公差累加方法

以上是用極限偏差的方法計(jì)算間隙，這樣是絕對(duì)安全的計(jì)算。還可以用正態(tài)分布的概率統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法。

4 總結(jié)與建議

間隙段差是內(nèi)外飾零部件設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，也是衡量其設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品工藝水平的重要依據(jù)。為此，很多設(shè)計(jì)公司、主機(jī)廠(chǎng)都總結(jié)了一套自己的間隙段差定義參考庫(kù)。每一間隙段差的定義不僅需要經(jīng)驗(yàn)的積累，還需要一定的理論基礎(chǔ)，這樣才能使定義的值更具有指導(dǎo)意義，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

本文以門(mén)護(hù)板與門(mén)洞周邊件間隙為例，提出了一個(gè)間隙計(jì)算、間隙定義的基礎(chǔ)研究。后續(xù)可根據(jù)此文展開(kāi)更深入的研究。建立健全內(nèi)外是間隙段差定義基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 泛亞內(nèi)飾教材編寫(xiě)組.汽車(chē)內(nèi)飾設(shè)計(jì)概論.[M]人民交通出版社.

[2] 周秉玉.門(mén)護(hù)板產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)指南.奇瑞汽車(chē)有限公司.