汽車內(nèi)飾造型的cas分析

汽車內(nèi)飾造型的cas分析

內(nèi)飾功能的實現(xiàn)—引言隨著人們對汽車零部件形狀平滑美觀的需求增加，現(xiàn)代汽車板材形狀變得越來越漂亮。然而漂亮的內(nèi)飾造型能否滿足零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,是每個汽車設(shè)計工程師最關(guān)心的問題。車門內(nèi)把手作為汽車內(nèi)飾的一部分,其造型不但直接影響著整個內(nèi)飾的視覺效果,車門內(nèi)把手更是作為一個功能件被客戶頻繁使用。所以車門內(nèi)把手不僅要造型美觀,其功能也必須滿足企業(yè)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)要求。本文將介紹在車門內(nèi)把手CAS階段,如何判斷CAS是否滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。1、相關(guān)術(shù)語定義和實踐分析的原則1.1內(nèi)帶鎖的車輛車門內(nèi)把手:車門內(nèi)把手主要用于操控車門的開啟和車門關(guān)閉后閉鎖。一般通過拉絲和車門鎖體連接,車內(nèi)成員通過內(nèi)把手可以從車內(nèi)開啟車門,也可以在車門關(guān)閉后,通過內(nèi)把手實現(xiàn)門鎖的閉鎖功能。CAS:CAS全稱是ConceptASurface,中文名稱是前期外表面數(shù)模,指在汽車設(shè)計中用于表達(dá)造型意圖且體現(xiàn)一定工程信息的三維數(shù)字模型。1.2cas已實現(xiàn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)驅(qū)動基于內(nèi)把手CAS進(jìn)行關(guān)鍵部位的數(shù)據(jù)制作,如果能通過已有的CAS將所需結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)制作實現(xiàn),則說明CAS是滿足內(nèi)把手機械工程需求的。如果實現(xiàn)不了所需結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)制作或是不滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,則說明CAS是不符合要求的,需要在現(xiàn)有的CAS上進(jìn)行優(yōu)化。2、內(nèi)帶腳手架的關(guān)鍵部位未完全符合可行性分析一般分為四步:首先是內(nèi)把手的人機工程校核,其次是內(nèi)把手的法規(guī)要求確認(rèn),然后是內(nèi)把手關(guān)鍵部位斷面制作,最后是內(nèi)把手的運動校核。其中內(nèi)把手關(guān)鍵部位的斷面制作是整個分析過程中的關(guān)鍵步驟。2.1內(nèi)開手臂下輪內(nèi)把手人機校核操作范圍需在以下范圍內(nèi):X方向:[Rx-550,Rx-250](上端);[Rx-450,Rx-250](下端);Z方向:[Rz+100,Rz+350];其中Rx為R點X向坐標(biāo)值,Rz為R點Z向坐標(biāo)值,如圖1所示。內(nèi)開手柄可手握端要求≥44mm;開啟手柄尾端到把手底座的操作空間要求≥10mm,如圖2所示。內(nèi)開手柄到基座的距離需≥25mm(受空間限制最低要求21mm);開啟手柄與底座Z向空間要求≥37mm,如圖3所示。2.2內(nèi)部控制單元的cas規(guī)則的確認(rèn)滿足GB11552內(nèi)部凸出物要求:構(gòu)件表面的邊緣應(yīng)倒圓,其曲率半徑要求R≥3.2mm。2.3旋轉(zhuǎn)軸安裝技術(shù)內(nèi)把手關(guān)鍵部位的斷面總共有4個:1、旋轉(zhuǎn)軸處2、內(nèi)開手柄處3、鎖止按鈕處4、內(nèi)把手與鈑金固定處,如圖4所示。如何基于車門內(nèi)把手CAS進(jìn)行內(nèi)把手?jǐn)嗝娴闹谱魇强尚行苑治龅暮诵?下面就此過程進(jìn)行詳解:(1)首先確認(rèn)內(nèi)把手的拔模方向:內(nèi)把手周圈分縫線提取,并在各自分縫線上取多點(等分選取或隨機選取),通過以上各點作平面a(此平面到各點之間的距離和最小),此平面的法向即為內(nèi)把手拔模方向。(2)確定旋轉(zhuǎn)軸線所在平面位置:以上平面a偏置9mm得平面b(軸線布置、校核的推薦深度,后期由于造型原因也可調(diào)整)。(3)內(nèi)把手造型推薦設(shè)定(CAS后期修改方向):以平面b為基準(zhǔn)做草圖A,提取CAS上的可沿用線特征(圖中黃線)后投影到草圖A上,根據(jù)人機工程要求,制作內(nèi)把手推薦造型。以下為制作內(nèi)把手推薦造型過程需考慮的人機工程要求(部分為數(shù)值為經(jīng)驗值),據(jù)此要求便可得出部分內(nèi)把手造型修改的方向。(4)旋轉(zhuǎn)軸處的斷面制作。旋轉(zhuǎn)軸處的斷面制作要點有以下幾點:1)為了滿足內(nèi)部凸出物接觸區(qū)域圓角要求大于等于3.2mm,圓角可按3.5mm設(shè)定,保證視線外觀效果,擋視內(nèi)部圓角可設(shè)為0.5~1mm。具體作法如下:2)考慮旋轉(zhuǎn)軸受力、強度等要求,旋轉(zhuǎn)軸安裝部位一般進(jìn)行特征加厚,這樣會造成部件表面或特征產(chǎn)生縮痕(電鍍件時需尤為關(guān)注),因此需對加厚區(qū)域進(jìn)行抽芯減料處理。如下圖:3)為了減小開啟手柄、旋鈕時相互間的摩擦,間隙減少接觸面積,具體特征如下:4)彈簧安裝做法:彈簧直徑1.5~1.6mm,彈簧中心徑15mm(多種選擇),靠近內(nèi)把手外型面端與軸線相切,彈簧一圈之間間隙0.2mm,上下端彈簧圈沿旋轉(zhuǎn)軸向串移1~2mm:(5)開啟手柄斷面斷面設(shè)計(與旋轉(zhuǎn)軸線垂直),相關(guān)要求如下:1)手柄、基座配合處圓角可加大為R7,方便旋轉(zhuǎn);(對稱、運動包絡(luò)、視覺美觀問題)為保證視線外觀效果,擋視內(nèi)部圓角可設(shè)為0.5~1mm。具體作法如下:2)基座增加擋視特征結(jié)構(gòu),擋視特征根部寬度一般設(shè)為小于一半基座料厚,以防止根部縮印,擋視高度受成型性影響一般低于10mm,深度受擋視效果及運動空間限制設(shè)定。3)手柄開啟角度設(shè)定一般在40°~50°(綜合考慮手柄長短設(shè)定)。4)手柄操作旋轉(zhuǎn)臂初始態(tài)位置設(shè)定最優(yōu)化設(shè)計為:初始態(tài)中心點沿法向均分(拉絲受力好、摩擦小、損耗少、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等);保證強度,卡接拉絲/拉桿處壁厚最小保證3mm以上。5)手柄操作臂與鈑金運動間隙最小大于3mm以上,手柄操作手部深入空間深度建議大于25mm(現(xiàn)代、日產(chǎn)推薦大于21mm)。6)手柄結(jié)合外觀、操作及成型要求,合模線一般設(shè)在圓角根部或圓角根部0.5mm以下。7)手柄尾端過關(guān)3mm時與基座間隙在1mm以上。(6)鎖止按鈕斷面設(shè)計(與旋轉(zhuǎn)軸線垂直),相關(guān)要求如下:1)鎖止旋鈕操作位置斜度/深度需校核手指操作接觸感,標(biāo)桿、其它車型參考對比,快速樣件驗證。2)鎖止旋鈕操作接觸感也可通過在操作位置增加凸起結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。3)鎖止旋鈕開啟角度推薦設(shè)定在45~55°(現(xiàn)代),便于解鎖狀態(tài)看清警示標(biāo)貼。4)鎖止旋鈕斷面需指示出警示標(biāo)貼位置,一般深度在0.2~0.3mm,寬度、高度依據(jù)實際位置設(shè)定,一般為6×10。(6)安裝點斷面設(shè)計(與旋轉(zhuǎn)軸線垂直),相關(guān)要點如下1)手柄下圖所示位置綠線下斜(造型相關(guān)),紅色線條所示區(qū)域操作時增強接觸感,與基準(zhǔn)料厚面偏差推薦1.5~2mm。2)螺釘安裝點的布置要求考慮工具的安裝方便性。圖示尺寸要求(工具直徑/2)mm以上,如工具直徑為12mm,則要求此值大于6mm。以上4個斷面在制作過程中,需要考慮內(nèi)把手自身配合關(guān)系以及內(nèi)把手與內(nèi)飾板的配合關(guān)系,同時還需要考慮內(nèi)把手的生產(chǎn)工藝。由于需要考慮的因素比較多,所以在整個可行性分析過程中要特別關(guān)注。2.4與周邊件干涉在以上檢查都滿足的情況下,需運動校核內(nèi)開手柄及鎖止按鈕在開啟過程中是否與周邊件干涉。若存在干涉現(xiàn)象,需考慮從車門內(nèi)把手結(jié)構(gòu)上是否可以優(yōu)化。在圖21中,紅圈內(nèi)的位置容易發(fā)生干涉問題,需要重點檢查。3、內(nèi)帶cas的分析方案由于每個車門內(nèi)把手CAS造型不同,所以在可行性分析過程中可能存在差異,但基本原理