摘要：随着人们生活水平的不断提高，汽车的需求量迅速增加。同时，人们对于汽车的外观和匹配度要求也越来越高，其中定位系统扮演着非常重要的角色。为了满足人们对汽车品质的要求，本文首先阐述了定位系统的内涵、设计原则，然后对定位系统设计的主要流程进行了说明，最后对定位系统在内外饰设计中的应用展开了具体分析。
关键词：定位系统；汽车内外饰设计；应用方法
前言：目前私家汽车的数量迅速增加，汽车普及的范围日益扩大，人们在购买行为中对汽车提出了更高的要求，特别是汽车的外观，甚至会直接影响用户对汽车的整体评价和购买意愿。在这种形势下，为了扩大汽车的市场份额，很多汽车的生产和制造者对汽车内外饰等外观品质的重视程度也来越高，并成立了专门的设计小组。本文从定位系统出发，对其在汽车内外饰设计中的相关理论和实际应用进行了如下讨论。
1、定位系统概述
1.1 内涵阐述
目前，国际上通用的定位系统采用的表示方法有两种：第一种叫做RPS定位系统，即基准点系统，其全称为Reference Pionts System，主要的应用范围在欧洲；第二种叫做CDLS定位系统，全称为Common Datum Locating System，主要应用在美国。虽然上述两种定位系统的叫法存在较大差异，但是其核心内容和本质具有一致性，都是利用相关的结构，对零件的6个自由度进行限制，这样就可以确保零件安装位置的准确度。为了便于讨论，本文选择CDLS定位系统展开分析。
1.2 设计原则
定位系统最重要的职能就是，明确目标物体在空间中的准确位置。换句话说，就是要对产品的6个自由度进行限制，让它们在安装完成之后，会保持位置的固定性，不会随意发生移动和改变。如果产品的刚度和强度能够满足其使用需求，其定位系统的设计也必须符合如下原则：①A基准点≥3；②B基准必须限制3个方向的水平运动；③转动的限制由C基准负责。A1、A2和A3基准分别限制了零件的X方向和Y方向的转动，以及Z方向的移动，完成了对零件3个自由度的限制。同时，B基准的主要定位在圆孔，其直径为1厘米，误差范围控制在0.1厘米以内，限制的是X方向和Y方向的转动。而C基准限制的是零件在Z方向上的转动，是对定位的辅助。
从汽车内外饰采用的材料来看，塑料、纤维发泡等是使用最多的材料类型，缺乏较好的刚度，很容易发生变形，能集中体现上述问题的就是保险杠、仪表盘等大零件，所以迫切要求使用定位系统来提高安装的匹配度和精确性。
2、定位系统设计的主要流程
定位系统的设计主要是由5个部分共同组成的，具体流程如下：①DTS，主要是指设计造型的人员对市场中的竞争车型进行分析，结合市场需求的调查研究报告，明确汽车内外饰之间的面差和间距。②根据DTS的结果，设计人员对零件进行定位分析。③由尺寸工程师对定位系统进行优化，优化时必须参考零件的定位、相邻配件的安装顺序、各种零件的相搭配等多方面因素。④计算出尺寸链。⑤得出零件的GD&T图纸，安排检具的设计和制造等工具。
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3、定位基准的选择要求
定位基准的选择要求关键包括四个方面：①稳定性要求，在制造和安装的时候，需要保证零部件的稳定和尺寸的稳定，还要减少磨损，基准要放到平面上，如果不放到平面上就会影响准确度。②功能性要求，定位基遵循的顺序是：孔、面、边，定位基准要代表实际的特征关系，在空间不足的时候，固定点和基准可以共用，底座不仅可以作为定位，还可以作为安装点。③检具上易实现，为了方便设计以及操作，定位基准的形状一定要简单，方便测量，减少操作的难度，提高测量的准确度。④一致性和可重复性要求，定位系统在汽车内外饰的设计中，一定要保持和制造、装配的一致性，汽车内外饰产品大多是一次成型，如吸塑、注塑等，需要确保设计、制造、装配的共用性，以便保证内外饰产品的质量。
4、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：①汽车内外饰大多是纤维、塑料零件，但是这类零件的变形比较严重，刚度差，精确的定位和配合非常重要，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。②因为汽车的类型和设计非常多元化，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的时候，要根据实际的市场定位和竞争类型来针对性地设计，增强设计的质量。③主定位尽量布置在对间隙面差要求高的地方， 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，可以很好地定位。④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缝的长度，达到间隙面差的要求。
5、定位系统在汽车内外饰设计中的应用
汽车内外装饰具有很多特点，例如材料的构成种类较多、成型方式多样化、型面较多，而且多呈不规则状、刚度较低。基于这些特点，要想合理的布置汽车 的汽车内外装饰，就需要从整体上对定位系统进行设计安排。由于汽车内外饰件较多，我们以其中的仪表盘中安装的置仪表罩为例，对定位系统的应用方法进行了讨论。在汽车的内外装饰中，仪表盘是非常重要的组成部分，不可或缺。仪表盘位于驾驶空间的正中间，所以也是整个汽车对外观品质要求最高的部分。仪表盘中的重要配件包括了组合仪表罩等，和周边的零件都会出现在驾驶员的视线之内，所以对其和周围零件的匹配度提出了很高。在大多数汽车中，组合仪表会安装在中部，然后和中央控制系统的上部面板、正中的框架、组合仪表等零件都要相互匹配。这就要求其中的定位系统设计要满足上述要求，这样才能满足用户的需求，保持外观的美感。因为组合仪的表罩具有较大的弧度变形，Y方向的长度比较长，导致这部分零件就很容易出现变形等问题。在组合仪表罩的DTS中，对仪表罩和周边零件的配合间隙要求很高，因此在定位系统的设计中，需要在仪表罩的左右两侧安排2个主定位销，这样才能很好地控制该零件在Y方向上的变形。
结语：本文首先对定位系统的内涵以及设计的基本原则进行了详细说明，在介绍其设计流程的基础上，以汽车的组合仪表罩为例，对定位系统在汽车内外装饰设置中的具体应用进行了详细分析，希望能为提高汽车的外观品质提供参考。
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论文作者:韩文宾,姜振超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：定位系统论文; 汽车论文; 零件论文; 基准论文; 刚度论文; 组合论文; 仪表论文; 《基层建设》2019年第3期论文;