MLP系统在汽车内外饰设计中的应用探索

陈冬梅

摘 要：定位系统在进行汽车内外饰设计时，具有重要影响。为满足客户的外观品质化需求，各车企对于定位系统的应用范围也愈发广泛。本文以定位系统设计在汽车内外饰中的作用，在阐述定位系统设计原则的基础上，结合实际分析了在汽车内外饰设计中的应用，以促进汽车设计外观品质化的提升。

关键词：MLP；汽车内外饰；设计与应用

汽车工业作为我国的后起之秀，成为了我国工业和经济发展的重要标志。据权威数据统计结果显示，截止2018年9月，我国的汽车保有量已经突破2.35亿辆，成为全球最大的汽车市场。同样，面对庞大的市场份额，汽车厂商不得不进行“量”到“质”的转变，不仅重视汽车的机械参数和性能，还对汽车内外饰造型和精致工艺进行控制，运用定位系统进行设计优化，使汽车的整体质量水平得到了有效的提升，形成了具有核心竞争力的产品开发体系。

1 定位系统的概述

1.1 定位系统的基本概念

在汽车设计中，常用的定位系统包括：欧洲国家应用的RPS系统（德语单词Referenz Punkt System 定位点系统的缩写，英语转译为Reference Point System）和美国应用的CDLS（Common Datum Locating System）系统，这两种系统也是汽车生产制造与设计中应用的主流[1]，其应用核心就是使汽车结构零件实现精准的定位与限制，并通过定位系统的分析，让汽车设计与装配达到更为精准和平衡，从而实现汽车设计结构的完美结合，以便于汽车的整体设计与后期的调试维护。结合RPS和CDLS系统，自主品牌以长安为例的一些车企用MLP（Main Locator System）系统，本文结合实际工作情况着重以MLP系统进行阐述。

1.2 MLP设计原则

从汽车研究中广泛的物理空间科学运用可以了解到，物体在空间中具有6个运动自由度，其主要表示形式即沿X、Y、Z轴的线性移动以及绕X、Y、Z轴的转动。而在汽车设计中要全面确定控制物体的空间位置，就需要准确的限制其自由度。对于刚性件常采用3-2-1原则对6个自由度进行控制，其中1个坐标基准面和2个定位由3个定位点来确定，其基本原则可表示为：目标基准面A≥3比较稳定（对于复杂的大件，当目标基准面A≥4时，需要控制A4及其余基准面的面轮廓度在0.5mm内）。如图1所示，A1-A4四个基准面控制Y方向，基准B控制X、Z向运动；基准C控制Z向的转动，从而完成零部件六个自由度限制。

在汽车生产制造过程中，对于内外饰的材料选择上，大多数采用塑料、纤维发泡等材料，由于材料缺乏一定的刚性，极易产生不同程度的形变，我们称之为柔性件。以塑料件为例，为了更有效的定位，一般会采用过定位方式，主次定位孔面一般不按照3-2-1原则，而是采用N-2-1原则。

1.3 内外饰MLP设计要求

（1）功能性。通常选择定位基准优先选孔，其次选面，最次选边为定位基准的原则，并且相关零部件的使用特征要能够与定位基准形成关联性。如孔、销、筋、推拉配合形成定位的卡爪等定位结构。对于门饰板和立柱这些装饰件可以选择安装卡扣，B柱上下饰板可采用上下饰板的搭接结构相互定位等。

（2）稳定性。要保持定位基准的稳定性，就要注重在生产和装配过程中的尺寸控制，了解供应商制造水平，在成本可以接受的情况下，增加定位基准的尺寸公差控制，MLP点选择上要进行多方案分析，必要时增加尺寸链公差分析，内外饰件的基准布置和钣金类似，最好布置在尺寸稳定的区域。

（3）一致性。汽车内外饰设计中使用定位系统，必须要考虑到相同的料厚和结构一致性，注塑件的产品从模具出来一次成型，相同尺寸的结构收缩和变形会相似，方便通过调整模具参数等手段，达到设计的尺寸公差要求。只有在保持定位精度的前提下，才能实现内外饰品质的提升。

（4）简易性。汽车内外饰设计属于复杂工程，在定位系统的运用中虽能够实现复杂的设计定位，但在实践过程中，过于复杂的定位基准，不利于零件的生产与检具的加工。因此，在设计从简的要求下，实现设计的品质提升必然要从根本上简化检具制作难度，用最简单的定位结构，让零件在检具上定位稳定，方便检测，降低零部件的生产成本。

2 MLP系统在汽车内外饰设计中的应用

2.1 MLP系统要突出关键部位的设计

基于汽车内外饰的材料选择和制造方式的多元化发展，使得汽车的内外饰设计型面更为复杂，受材料工艺等因素的制约，定位系统的设计方案必须要进行全面的分析。以转向锁壳盖板为例，它的间隙面差配合是内饰定位设计中比较典型的，位于方向盘下面，是驾驶员的关注饰件。从设计的角度看，上部方向盘转动过程配合的地方间隙、面差越小越美观，上下盖板上部及两侧的匹配间隙要求0.3mm±0.3mm，面差要求0mm±0.3mm，在装配过程中变形度相对较大，容易造成翘曲，在需要控制间隙、面差的地方都布置定位结构，如图2所示。上下盖板装配时，通过间隙卡爪控制间隙，四处平面和卡爪一起形成推拉定位控制面差，变形控制在±0.3mm范围之内。对于尺寸较大的零件进行设计时，要按实际布置空间的需求，尽可能在靠近间隙、面差的区域设计定位基准。大多数采用定位筋，方便修模，越靠近基准的地方间隙、面差越容易保证。

2.2 MLP系统要实现有效的质量控制

汽车内外饰零件存在着各种型面与尺寸，其结构形态相对复杂，在进行内外饰的装配中面临着诸多的问题。因此，汽车厂商在设计的选择上也具有广泛性，但也同样会产生各种零件之间的尺寸差异。因此，在定位系统应用的基础上，要加强汽车内外饰配件定位中的质量控制。根据其复杂多元的特点，制定相应的执行标准，将其差异性、形变量控制在标准范围内。对于影响汽车内外饰外观的设计结构，要根据实际情况进行更改或重新设计，并实行严格的统计制度，将内外饰的定位设计更改进行记录，为后续的检测与装配提供原始资料，从而形成系统性的设计应用过程，减少在设计开发周期和成本的浪费。可利用先进的三维尺寸分析软件或三维专业设计软件，对定位安装稳定性进行装配分析，同时，可进行多方案比较，也可通过软件建模进行各部件的受力、装配可行性的验证性分析。根据分析结果影响因素进行优化设计。结合DTS（Distance and Tolerance System尺寸公差系统）标准制定三坐标测点设计，让测量值量化，制定好的检具方案，其对于定位基准质量的控制起着重要作用。后期对检具和匹配检具的有效利用，能够快速发现问题，加速整改，从而提升效率。

项目开始就要制定的DTS，随着造型和供应商能力，白车身精度等因数，不断的修订这个DTS标准，整车开发过程DTS至少要发布四版。同时在DTS断面上，要增加相应的测量标准，让设计和测量一致，保证不同的人用相同的测量方法，使其测量符合重复性。设计和测量标准统一也能提升内外饰零件的质量。

2.3 MLP系统要基于多元素设计要求

MLP系统的应用意味着汽车行业迎来了标准化改革，在运用定位系统进行设计时，需要多角度进行分析，结合汽车内外饰设计的多元素格局，进行有效的实施定位与设计。首先，要考虑到汽车内外饰的材料主要采用的塑料与纤维类的材料，其具有大范圍的形变和缺乏刚性，因此在定位过程中，确保高精度的配合显得十分必要。主要突出的方面就是在汽车重要的内外饰的结构间隙处，必须要在精准定位的前提下进行辅助的定位，从而增强和保证定位效果。其次，要利用定位系统优化设计结构，充分考虑汽车的后期使用，针对其材质特点，可采用关联结构等缩短尺寸链长度，从而实现已经设定间隙、面差的要求和标准。最后，要充分认清当前的汽车行业设计发展形势，结合市场特点，掌握汽车内外饰多元化的发展环境，利用现有的设计材料运用范围，通过定位系统的应用，设计出具有较高市场定位的突出产品，提升内外饰匹配质量，在外观上赢得顾客的好感。

3 结语

总之，从当前我国的发展态势来看，我国仍是世界上最大的汽车市场，后期的汽车市场的发展空间巨大，汽车精致化发展之路也成为必然。对于汽车内外饰的设计也提出更高的标准，通过定位系统的广泛应用，能够极大提升汽车内外饰设计外观质量，使企业走上品质化变革之路，不断提升市场核心竞争力。

参考文献：

[1]郭巍.微型汽车内外饰产品设计制造技术基础研究[D].武汉理工大学，2013（2）.