重卡驾驶室内外饰尺寸匹配分析

陈泽炎，魏咏升，李明通

重卡驾驶室内外饰尺寸匹配分析

陈泽炎，魏咏升，李明通

（陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院，陕西 西安 710000）

随着外资重卡国产化以及国内重卡新生力量的加入，重卡竞争日益激烈。作为尺寸工程师，应尽全力做好尺寸匹配，从而提升产品的外观质量竞争力。论文通过某重卡驾驶室内外饰尺寸匹配中遇到的间隙面差、装配等问题，从视觉感知、基准、尺寸链、检具、尺寸流程等方面进行分析和反思，得出造型分缝、基准、结构同步等前期尺寸同步工作的质量好坏对尺寸匹配的影响很大的结论。因此，只有将前期尺寸同步工作做好了，后期尺寸匹配的工作才能够顺利地进行，从而快速地提升重卡驾驶室的外观质量水平，提升产品竞争力。

重型卡车；驾驶室；内外饰；尺寸同步；尺寸匹配

随着外资重卡国产化以及国内重卡新生力量的加入，重卡竞争日益激烈。除价格、油耗、安全外，重卡驾驶室的内外饰精致程度也是客户的关注点。驾驶室内外饰尺寸匹配工作的好坏对外观精致程度的提升又起着至关重要的作用。本文通过某重卡驾驶室尺寸匹配中遇到的问题研究了造型分缝、基准、结构同步分析等前期尺寸同步工作对尺寸匹配的影响，为重卡驾驶室尺寸设计及尺寸匹配提供参考。

1 造型分缝对尺寸匹配的影响

造型分缝对尺寸匹配的影响主要表现在以下三方面：

（1）视觉敏感度[1]。弱化分缝的视觉敏感度有利于尺寸匹配达成。如图1(a)所示，A车工具箱盖和车门之间的分缝由两个包边形成，工具箱盖面和车门面必须平齐，否则就会让客户感觉到工具箱盖翘起或车门翘起，不利于后期尺寸匹配。图1(b)中，B车工具箱盖镶嵌在侧围外板内部，所形成的分缝由工具箱盖的包边和侧围外板的翻边构成，只要工具箱盖面相对侧围面不偏高就不会造成缺陷感。所以只要设计时将工具箱盖面相对侧围面偏低2 mm或3 mm，后期的尺寸匹配就容易达成目标。

图1 工具箱的两种分缝

（2）分缝对尺寸链的影响。造型分缝应尽可能有利于缩短尺寸链，短的尺寸链意味着间隙面差更容易保证[2]，从而避免制造中的尺寸问题，减少尺寸匹配工作量。图2(a)为图1(a)工具箱与车门的间隙尺寸链；图2(b)为图1(b)工具箱与侧围的间隙尺寸链。两者相较，显然后者尺寸链短，需要分析和整改的尺寸链环少，尺寸匹配更容易达成。

图2 分缝对尺寸链的影响

（3）分缝数量。分缝数量越多，间隙和面差就越多，零件也越多，尺寸匹配的负担自然就越重[3]。

2 基准对尺寸匹配的影响

基准设计科学合理，可降低尺寸匹配工作量，分别以塑料件和钣金件为例进行说明。

（1）自对称塑料件的基准最好对称分布。图3(b)中，某重卡上车踏板的基准没有对称分布，容易造成图3(a)中的a、b两侧间隙不对称，需要后期尺寸匹配整改。图3(c)中间定位向，两侧定位向呈对称分布，塑料件伸缩性具有对称性与之相应，只要保证零部件自身的尺寸正确，3(a)的a、b两侧间隙对称度在生产制造中可保证一次匹配成功。

图3 上车踏板基准设计方案

（2）白车身为外饰件所开设的定位孔最好在最外层钣金上。某驾驶室工具箱布局在车身外部，与车身外侧匹配时，两者间隙喇叭口现象突出，40%的间隙平行度超过3.0 mm，超出了可接受程度50%，如图4(a)所示，尺寸匹配反复整改未见明显效果。对该缝隙相关尺寸链进行分析，发现工具箱固定铰链靠螺栓自定位于侧围内板凸焊螺母上，如图4(b)所示，装配尺寸链偏长，导致仅靠尺寸匹配无法达成预期效果。设计辅助定位工装，通过工装将铰链定位于侧围外板冲压孔处，如图4(c)所示，尺寸链大大缩短，工具箱与侧围间隙平行度控制在了1.5 mm以内，评价可接受。

图4 工具箱铰链的两种定位方式

3 结构同步分析对尺寸匹配的影响

结构同步分析是保证产品结构设计符合尺寸制造工艺，避免产品设计阶段遗留装配不到位、安全间隙不足等问题，从而增加尺寸匹配阶段的工作量。如图5(a)所示，某重卡卡扣设计时定位面未贴合，施力面虽有一定的干涉量，但实车装配时将产品定位面贴合后施力面处存在间隙，如图5(b)所示，出现卡不紧现象。虽然通过尺寸匹配分析和修模问题得到解决，但如果结构同步分析时发现此问题并优化为图5(c)的设计，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图纸对尺寸匹配的影响

GD&T图纸要在供方模具和检具开发之前发放。

如某重卡尺寸匹配中发现空调与管梁的安装孔挡孔，如图6(a)所示。经调查发现，由于空调供方未收到主机厂明确的公差要求，图6(b)中的439.4 mm尺寸，供方默认以±3 mm的控制要求设计了工艺方案。而主机厂设计的安装孔为ɸ11 mm，螺栓为M8，单边容差仅1.5 mm，造成了挡孔。虽然后来通过修模将ɸ11 mm的圆孔优化为 11 mm×18 mm的长条孔，如图6(c)所示，消除了挡孔问题，但增加了尺寸匹配工作量。因此，GD&T图纸的及时发布很重要。

另外，GD&T的公差要求给定时要充分评估生产能力，如果超出生产能力，就会造成尺寸匹配预期目标事实上的无法达成。

5 检具对尺寸匹配的影响

检具作为尺寸匹配的高效工具，可快速了解零件的尺寸状态，分析出间隙面差超差的原因。检具要保证其正确及合理性，否则会增加开发成本和阻碍尺寸匹配分析，直接影响尺寸匹配的结果和效率。

如某重卡空调安装后，空调滤网相对前围门洞下沉7 mm，导致滤网更换困难，如图7所示。该空调安装在仪表台管梁上，尺寸链涉及的零件有白车身、管梁和空调，供方提供的尺寸报告显示都OK。经过三坐标、检具方案、检具精度验收等排查手段，发现管梁的检具设计不符合实车装配状态。供方为防止管梁受重力作用下沉，将管梁检具中间多设计了一个支撑面，用来支撑承重管，如图8所示，但管梁在白车身上安装的中间位置却是没有设计支撑的，如图9所示。管梁受重力下沉的现象在检具上没有得到体现，而且检具中间多设计的支撑面对应的承重管位置存在不准现象，造成管梁中间部分产品向上拱起，所以出现了检具检测结果合格，但在白车身上匹配却出现问题的现象。当把管梁检具此支撑去掉后，对应的空调安装面相对检具基准面下沉了6 mm，此结果进一步证明问题是由管梁检具引起的。以优化后的检具为基准将管梁的焊接工装进行调整，问题得到解决。

图7 空调滤网下沉

图8 管梁检具

图9 管梁在白车身中的装配

6 结束语

通过重卡驾驶室内外饰尺寸匹配过程中遇到的问题及解析总结，验证了尺寸匹配工作是通力合作的结果，只有将前期尺寸同步工作做好了，后期尺寸匹配的工作才能够顺利地进行，才能快速地提升重卡驾驶室内外饰的外观精细化水平。

[1] 曹渡,刘永清.汽车尺寸工程技术[M].北京:机械工业出版社,2017.

[2] 李华伟,张福路.汽车尺寸工程尺寸链分析方法及流程[J].机械工程师,2017(3):132-134.

[3] 韦崇东,陈少伟.基于感知质量的汽车外造型CAS面分缝设计[J].汽车与驾驶维修(维修版),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

陈泽炎（1988—），男，工程师，研究方向为尺寸工程，E-mail:849454612@qq.com。