定位系统在汽车内外饰设计中的应用方法研究

发表时间：2019-08-29T15:24:31.623Z 来源：《知识-力量》2019年10月40期 作者： 杜庆标

[导读] 汽车内外饰的设计质量直接关系到车辆的美观性与舒适性，而汽车内外饰设计中，定位系统是众多设计方法中最为重要的方法之一。本文为进一步提高内外饰的外观品质与配合精度，现结合定位系统进行阐述，为各设计者提供一定的参考价值。（安徽安凯汽车股份有限公司）

摘要：汽车内外饰的设计质量直接关系到车辆的美观性与舒适性，而汽车内外饰设计中，定位系统是众多设计方法中最为重要的方法之一。本文为进一步提高内外饰的外观品质与配合精度，现结合定位系统进行阐述，为各设计者提供一定的参考价值。关键词：定位系统；汽车内外饰；应用方法

前言

近年来，汽车市场在物质生活不断提高的前提下，发生了消费观念转变，开始朝着高品质汽车发展方向追求。而高品质的汽车必然有豪华的内外饰。内外饰是给消费者购买汽车的重要组成要素，很大程度上决定了汽车产品的销量。然在汽车内外饰设计中定位系统是汽车设计的重点，也是难点。为了消除汽车内外饰上的差距，提高内外饰质量，需要我们在汽车内外饰设计着重关注内外饰的定位设计，进而保证内外饰的定位，确保内外饰品质质量。 1 定位系统理论

在汽车内外饰设计中常用的定位系统有两种，分别是欧洲的RPS和美国的CDLS，虽然名称不同，但是控制的核心是一致的，都是限制零件的全部自由度，实现精确定位，本文主要介绍欧洲德国设计的RPS系统。定位系统在汽车内外饰设计中能使装配关系更加精准，定位和安装各有分工，安装的目标使零件连接更为可靠，定位则包括零件装配有可重复性、装配精确、便于后期产品调试等 1.1 定位系统的作用

所有的汽车制造厂在巨大的压力下都在不断的提高产品质量、改善工艺，同时降低制造成本。但是，令人苦恼的是零部件总是存在缺陷。造成缺陷主要原因有三点，第义一、零部件不能被精确定位；第二、零部件的精度不能令人满意；第三、按照制造工艺，复合公差在累加。基于以上原因，在进行车辆总装时，根据基准变换，对每个部件都以设计基准进行测量；并针对为保证加工精度，零件定位点应在设计阶段被定义，但是策划者总是在最后阶段才定义；最后需要，在研发和工艺规划过程中，经常存在讨论不充分现象。坐标系平行的问题没有重视。

1.2 RPS定位系统介绍

RPS的全称：reference point system，即定位系统，源自德国大众汽车。通常主定位方式为3-2-1，某些零件需要添加辅助定位N-2-1。 RPS系统的优势主要有两个方面，第一、能用于直接装配，从而大幅度消减定位样板的使用；第二、除了样板本身的成本，样板的使用导致装配需求的增加，导致操作时间增加； 通过RPS的一致使用，是能够消减制造公差的、减少后处理、缩减生产时间，最终保证的高质量、低成本。

1.3、定位系统的设计原则

定位系统能够精确设置零件的位置，通过限制零件全部自由度，确定零件的位置，对于刚度和强度都比较好的零件，必须符合3个方面的条件，基准限制3个方向平动、至少有3个点、C 基准限制转动。如图1的零件，X、Y、Z三个方向的平动和转动都被限制住了，即6个自由度被限制，其中 B 圆孔限制了X、Y 方向的转动，A1、A2、A3是Z方向的平动、X与Y方向的转动，C 长圆孔限制了Z方向的转动。

汽车内外饰零部件大多是纤维、塑料类产品，易变形，刚度较差，因而在设计安装中需要较高的精度，确保零部件之间的配合到位。

1.4、定位系统的设计流程

定位系统是汽车内外饰设计中的重要手段，很大程度上决定了内外饰零部件的配合精度，也是整车品质保障的组成部分。定位系统在汽车内外饰设计工作一般由尺寸工程师牵头负责，成立同步工程小组，包括供应商相关人员、市场分析人员、产品设计人员、采购人员、质保人员、物流部人员、设施规划人员等，协同合作，完成匹配工作。定位系统的设计流程必须明晰，各成员分工明确。首先，设计人员根据市场需求和竞争车型确定DTS；其次，依据 DTS 分析内外饰零部件的定位系统；再次，确定零件搭配和装配关系，计算尺寸链；最后，出具零件的GD&T图纸，并设计间距和制造等工作。 2 定位系统在汽车内外饰设计中的应用

2.1、定位系统在汽车内外饰设计中的质量控制

汽车内外饰零部件的型面、尺寸等都比较复杂，汽车主厂商在设计中有很多的选择，配合的间隙面差和尺寸等存在较大的差异，因而需要对定位系统在汽车内外饰设计中的质量进行控制。由于尺寸和形状都比较复杂，因而质量控制时需要事先制定好执行的标准，如间隙面差、配合间距、变形大小等，需要有质量控制人员进行控制，并将检验的结果记录在案，不符合要求的需要重新设计，减少资源的浪费。设计时可以充分运用计算机辅助设计系统，如 AUTOCAD、UG、ANSYS 等设计软件，进行零部件的建模配合验证，并能分析零部件

的变形受力等情况，以便进行针对性的改善。检具的设计同样十分重要，合适的检具方便质量控制，方便质量控制人员快速、精确 地进行检验，但检具的设计需要根据汽车内外饰的实际情况，暂时没有统一的标准，因而需要尽量保持汽车内外饰设计的通用性和一致性，以减少检具投入的费用，提高经济效益 。

2.2、定位系统在汽车内外饰设计中的注意事项

定位系统可以改善汽车内外饰件的配合精度，提升整体的品质，在实际的设计工作中需要注意几个方面的事项：其一，汽车内外饰件大多是纤维、塑料类零件，但是此类零件的变形比较严重，刚度差，精确的定位和配合十分必要，尤其是在重要的间隙面差的配合处需要增加辅助定位，增强匹配效果，而对于某些细长件，可以增加定位系统来提高配合精度。其二，由于汽车的类型和设计十分多元化，存在各种面型，结构件的材料刚度、强度、材料等都存在很大的差别，因而在采用定位系统设计汽车内外饰时，要根据实际的市场定位和竞争类型来针对性的设计，增强设计的质量。其三，主定位尽量布置在对间隙面差要求高的部位，且为了增强刚度和强度，在主基准定位之外增加辅助定位筋，与主定位相互配合，可以更好的定位。其四，汽车内外饰件的强度低、刚度差，变形的可能性大，尤其是在使用或经过碰撞之后，因而需要尽量缩短尺寸链的长度，达到间隙面差的要求 。 3 结束语

我国的汽车保有量居世界前列，各汽车生产商为了抢占市场，在汽车制造设计的各个系统中都在尝试改进，以提高汽车的整体品质。汽车内外饰是汽车设计中的重要组成部分，而定位系统已经广泛应用于其中，可以极大地提升汽车内外饰的品质，提升企业的竞争力。本文研究了定位系统的设计原则、意义和作用，然后研究其在汽车内外饰中的应用，为相关的研究提供参考。

参考文献

[1]徐佩弦.塑料件的设计[M ].北京：中国轻工业出版社，2001.