汽車內飾造型的cas分析

汽車內飾造型的cas分析

內飾功能的實現(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。然而漂亮的內飾造型能否滿足零部件的結構設計要求,是每個汽車設計工程師最關心的問題。車門內把手作為汽車內飾的一部分,其造型不但直接影響著整個內飾的視覺效果,車門內把手更是作為一個功能件被客戶頻繁使用。所以車門內把手不僅要造型美觀,其功能也必須滿足企業(yè)內部的標準要求。本文將介紹在車門內把手CAS階段,如何判斷CAS是否滿足結構設計的要求。1、相關術語定義和實踐分析的原則1.1內帶鎖的車輛車門內把手:車門內把手主要用于操控車門的開啟和車門關閉后閉鎖。一般通過拉絲和車門鎖體連接,車內成員通過內把手可以從車內開啟車門,也可以在車門關閉后,通過內把手實現(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,指在汽車設計中用于表達造型意圖且體現(xiàn)一定工程信息的三維數(shù)字模型。1.2cas已實現(xiàn)結構數(shù)據(jù)驅動基于內把手CAS進行關鍵部位的數(shù)據(jù)制作,如果能通過已有的CAS將所需結構數(shù)據(jù)制作實現(xiàn),則說明CAS是滿足內把手機械工程需求的。如果實現(xiàn)不了所需結構的數(shù)據(jù)制作或是不滿足相關標準的要求,則說明CAS是不符合要求的,需要在現(xiàn)有的CAS上進行優(yōu)化。2、內帶腳手架的關鍵部位未完全符合可行性分析一般分為四步:首先是內把手的人機工程校核,其次是內把手的法規(guī)要求確認,然后是內把手關鍵部位斷面制作,最后是內把手的運動校核。其中內把手關鍵部位的斷面制作是整個分析過程中的關鍵步驟。2.1內開手臂下輪內把手人機校核操作范圍需在以下范圍內: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向坐標值,Rz為R點Z向坐標值,如圖1所示。內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內部控制單元的cas規(guī)則的確認滿足GB11552內部凸出物要求:構件表面的邊緣應倒圓,其曲率半徑要求R≥3.2mm。2.3旋轉軸安裝技術內把手關鍵部位的斷面總共有4個:1、旋轉軸處2、內開手柄處3、鎖止按鈕處4、內把手與鈑金固定處,如圖4所示。如何基于車門內把手CAS進行內把手斷面的制作是可行性分析的核心,下面就此過程進行詳解:(1)首先確認內把手的拔模方向:內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把手拔模方向。(2)確定旋轉軸線所在平面位置: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整)。(3)內把手造型推薦設定(CAS后期修改方向):以平面b為基準做草圖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,制作內把手推薦造型。以下為制作內把手推薦造型過程需考慮的人機工程要求(部分為數(shù)值為經驗值),據(jù)此要求便可得出部分內把手造型修改的方向。(4)旋轉軸處的斷面制作。旋轉軸處的斷面制作要點有以下幾點:1)為了滿足內部凸出物接觸區(qū)域圓角要求大于等于3.2mm,圓角可按3.5mm設定,保證視線外觀效果,擋視內部圓角可設為0.5~1mm。具體作法如下:2)考慮旋轉軸受力、強度等要求,旋轉軸安裝部位一般進行特征加厚,這樣會造成部件表面或特征產生縮痕(電鍍件時需尤為關注),因此需對加厚區(qū)域進行抽芯減料處理。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軸向串移1~2mm:(5)開啟手柄斷面斷面設計(與旋轉軸線垂直),相關要求如下:1)手柄、基座配合處圓角可加大為R7,方便旋轉;(對稱、運動包絡、視覺美觀問題)為保證視線外觀效果,擋視內部圓角可設為0.5~1mm。具體作法如下:2)基座增加擋視特征結構,擋視特征根部寬度一般設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定。3)手柄開啟角度設定一般在40°~50°(綜合考慮手柄長短設定)。4)手柄操作旋轉臂初始態(tài)位置設定最優(yōu)化設計為:初始態(tài)中心點沿法向均分(拉絲受力好、摩擦小、損耗少、結構優(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、日產推薦大于21mm)。6)手柄結合外觀、操作及成型要求,合模線一般設在圓角根部或圓角根部0.5mm以下。7)手柄尾端過關3mm時與基座間隙在1mm以上。(6)鎖止按鈕斷面設計(與旋轉軸線垂直),相關要求如下: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構實現(xiàn)。3)鎖止旋鈕開啟角度推薦設定在45~55°(現(xiàn)代),便于解鎖狀態(tài)看清警示標貼。4)鎖止旋鈕斷面需指示出警示標貼位置,一般深度在0.2~0.3mm,寬度、高度依據(jù)實際位置設定,一般為6×10。(6)安裝點斷面設計(與旋轉軸線垂直),相關要點如下1)手柄下圖所示位置綠線下斜(造型相關),紅色線條所示區(qū)域操作時增強接觸感,與基準料厚面偏差推薦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,需要考慮內把手自身配合關系以及內把手與內飾板的配合關系,同時還需要考慮內把手的生產工藝。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,需考慮從車門內把手結構上是否可以優(yōu)化。在圖21中,紅圈內的位置容易發(fā)生干涉問題,需要重點檢查。3、內帶cas的分析方案由于每個車門內把手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