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為什麽有些汽車零部件看起來簡單設計起來卻那麽難

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為什麽有些汽車零部件看起來簡單設計起來卻那麽難

發布日期:2017-08-10 10:16 來源:http://www.chljy.com 點擊:

  汽車車燈


    多少人以為隻需要一個燈泡(或者LED),一個反光碗(甚至有人都不知道還有反光碗更不要提上麵的光學麵了),再加一個燈罩就完事了!


    每一次被問工作時,答曰:汽車車燈設計。然後對方就一臉嫌棄:一個燈有什麽好設計的…


    前燈主要由麵罩、飾框組、光源係統、底座組成。


    麵罩就是車燈最外麵的那個透明罩子,看著就像個畸形的臉盆似的,並無什麽特別的地方,然而並沒有看著的那麽簡單。


    麵罩分為單色和雙色麵罩。


    單色麵罩較為簡單,然而考慮到內滑塊或者斜頂和近光燈對配光的嚴格要求,一般采用單色麵罩的前燈Z向開口都比較大,外觀可能就不是那麽美觀(如上兩張圖你會喜歡哪一款)。而且仔細看,在某些地方有一些細線——滑塊線,當然為了減小滑塊線對外觀的影響,需要在內部做一些特征使滑塊線顯得不是那麽明顯。可不可以不用內滑塊或者斜頂?好吧,如果造型不改的話那麽燈具末端靠近翼子板的三角區域怎麽出模?靠近引擎蓋的地方的縮水如何避免?


    雙色麵罩可以避免滑塊線的外觀問題,造型盡量美觀一些。然而前燈麵罩的雙色模可不是那麽容易做的,國內做的好的沒有幾家,因為模具大而且複雜、加工精度還高。


    此外,麵罩外部需要噴一層漆,即所謂的PC-coating,防止劃傷。內側根據客戶要求是否噴防霧塗層。設計麵罩的時候也需要考慮工藝,不好的設計會導致於漆,滑漆燈外觀問題。此外還需要考慮模流,不好的設計會導致流痕,而流痕這種東西即使用moldflow分析也未必分析的出。


    最後,last but not least,膠腿的設計也很重要。什麽是膠腿,麵罩和底座是通過膠粘在一起的,底座上為膠槽。下圖中LENS即麵罩,BASE即底座,也叫Housing。這裏如果設計不合理,會導致氣密問題,那麽整個燈就廢掉了。此外,選用的膠的種類也很重要。


    飾框和內套。飾框主要起裝飾作用,將內部結構遮擋其他。


    雨刮器


    在很多時候刮水器都是個擺設零件,但是在整車中,這個小小的零件算的上是最難設計的零件之一。


    為什麽這麽說呢?首先雨刮器可以歸類為車身零件中的A類零件。那麽什麽事A類零件?簡單點說,就是車輛安全行駛的必要零部件,它的性能是必須符合國家強製法規要求來配備的。


    舉個例子,老的國家標準規定,雨刮器必須在120公裏每小時的車速下穩定工作,眼下,這一標準提升到160公裏每小時,在這一時速下要保證雨刮器能夠緊密的貼合擋風玻璃,並且回水寬度滿足法規要求,僅這一項實驗要求的變化,就會使得整個雨刮器係統需要重新設計。


    其次,雨刮器係統的相互製約參數最多。一般來說,至於刮水器性能的參數一般有三個:攻角、俯角以及刮臂壓力,這三個參數相輔相成,改變其中的一個就會導致其他兩個的變化,繼而導致刮刷效果的惡化。


    第三,雨刮器的安裝位置位於車身硬點區域,這直接導致了安裝空間和安裝結構的不可變。一般來說,避震塔到前圍檔板之間的距離為整車硬點,這個距離決定的是整車的平台。所以,AG8游戏看到很多模塊化的平台,其實這個位置都是固定的,比如說大眾的MQB。


    那麽問題就來了,在這個不可變的區域內放置一套運動的四連杆機構,還要考慮到運動幹涉、係統本身的性能、洗滌器噴水效果。難度可想而知。


    擋風玻璃及側窗玻璃


    擋風玻璃和側窗玻璃同樣也是被大家忽略關注的零件之一,大家對它的關注恐怕就是在貼膜的時候才能想到吧。不過,在整車的零部件裏,擋風玻璃以及側窗玻璃同樣是關乎安全的A類零件。在設計過程中,側窗玻璃是整個車門係統設計的基準,隻有確定了側窗玻璃的曲率以及麵積,才可以由此向下設計玻璃導槽、舉窗電機、車門門鎖等等零件。


    如果側窗玻璃曲率以及麵積在造型階段沒有第一時間確定的話,那麽等待工程師的就是整個車門返工重來。擋風玻璃同樣是前部的設計基準,其曲率決定了刮水器、A柱、流水槽的結構設計。


    另外,擋風玻璃的曲率也會被製造工藝牢牢限製,同時,擋風玻璃還是造型麵,這就使得擋風玻璃的設計一不小心就會夾在中間無法脫身。所以也大大提升了擋風玻璃的設計難度。


    保險杠


    普通消費者對保險杠的認知,可能還停留在這就是一塊塑料殼。對,AG8游戏就是這麽任性,車上全是塑料殼。對於設計人員,一個前保險杠,可能是最複雜的外飾件之一了。首先是,周邊環境複雜,對口件太多。引擎蓋啊,擋泥板啊,輪胎包絡啊,各種燈啊,水箱位置啊,防撞梁啊,脫鉤啊,雷達啊,AEB啊等等。


    作為一個產品設計汪,你真在專心致誌地做數據,開閉件工程師跑過來,你這裏這裏圓角倒得有問題,導致視覺間隙很大,得改一下。你一看這麽大一個鍋,也不敢獨自背啊,臥槽,這圓角特麽是A麵上的圓角,我能改麽,你找Style吧(造型設計師打了個噴嚏)。


    開閉件工程師一看,吆喝,放大招啊,好啊,找造型去。這邊剛走,輪胎工程師又來了,剛才把輪胎包絡重新做了一下,變大一點,你這裏這裏的卡扣和緊固點距離包絡的間隙不夠安全值,都得改……你一聽把剛和的水全吐輪胎工程師臉上了,大哥,不帶這麽玩的,你知道工作量有多大嗎?輪胎工程師表示沒辦法,專家給的新算法,更精確。這個好像沒法推了,怎麽辦,我水還沒喝完呢。你把輪胎包絡先發給我吧,我看看。已經發給你了,你查查郵箱,你滾!這邊輪胎工程師剛走,冷卻係統的工程師又來了,你預感到一層黑暗氣息輪罩了你的辦公桌三尺範圍之內。忙哈,我剛才又算了一下進風麵積,你這裏這裏做的結構把進風口擋住了,不利於水箱散熱,格柵這裏需要做一下調整……


    此刻你腦子裏隻有調整調整兩個字在循環,心裏想著特麽你兩個字我B麵結構就要重新做了。正在這時,電器工程師跑過來拍了一下你的肩膀,露出迷之微笑,上麵決定了,高配車型要加裝AEB係統,格柵這裏這裏結構需要更改,還有增加一個低配時裝飾用的裝飾蓋。唉,你怎麽打人啊,打人是不對,啊啊啊啊……大家都走了,你又開始一個人忙碌,把工程更改梳理梳理吧,一晃太陽西斜,快下班了,你的心情頓時明亮了起來。你站起來伸了伸腰,活動活動筋骨。這時,電腦右下角傳來一聲Outlook魔性的郵件提醒聲,你大叫一聲不好,然而為時已晚。來自造型設計師的郵件,就五個字:麵用原來的。


    你以為完了,可以神遊天國了,怎麽可能,CAE工程師救活了你。您還不能走啊,分析結果顯示,你這裏的結構太硬了,不利於行人保護;然後你這裏的結構又太軟了,不利於低速碰撞。你先把這兩個問題解決了再走吧。你下班了,但是明天還得繼續戰鬥。這就是一個保險杠產品工程師的日常。


    保險杠從外觀上看,沒什麽,確實是一個塑料殼子,但是其B麵結構的設計非常複雜,各種對手件的集成設計,還有法規項的考量,卡扣形式的選擇,都是需要慢慢去摳接口,做布置,挑戰其他係統,也對其他係統做出各種妥協的結果。除了這些之外,考慮模具的影響,澆口的布置,各種接口的實現,又得對現有結構進行優化。考慮塗裝的影響,又要根據工廠的塗裝線規劃,機器人的能力,對產品做出修改。裝配線,運輸懸鏈等等,都會對產品的設計產生影響,設計一點都不簡單。


    儀表盤


    儀表板和保險杠一樣,因為布置在其上的接口多,各種按鍵,儀表,電器件等等,接口設計極其複雜。為了追求良好的觸摸質感,製造工藝複雜,搪塑啊,吸塑啊,發泡啊,都會給設計帶來困難。


    儲物盒的布置,你得放的小各種東西吧,你還得考慮人機工程,大部分人能伸手夠得著吧。儀表的事業不能遮擋,還得遮光放炫目,以免駕駛員看不清儀表上的指針數字。儀表板還不能太高吧,以免遮擋駕駛員的視野。和門護板,玻璃,中控的間隙你得控製吧,不然不美觀。車內VOC得考慮吧,你看對門奔馳都因為這個被詬病,AG8游戏三線小自主,得學著點啊,材料不能亂用,選個味道好點的。


    以儀表板副駕駛布置副駕駛氣囊那個區域,算是儀表板上難設計的一個典型。大家都知道,氣囊是布置在儀表板下麵的,所以當遇到碰撞事故時,氣囊在加速度的作用下經過傳感器引爆,把這個區域的儀表板炸裂,然後氣囊充氣鼓起,對乘員形成保護。所以,這個區域的儀表板厚度需要精確控製,厚了不行,炸不開啊。所以這個區域一般會做弱化減薄處理,有些做到零點幾毫米。但是做薄呢,又回帶來外觀問題。為什麽呢,PP材料對厚度變化特別敏感,這個區域厚度的突變,往往會產生比較明顯的縮影,而儀表板一般是要腐蝕皮紋的,皮紋對於縮影這種缺陷是起放大作用的,所以會非常明顯。


    還沒完,產品出來了進行氣囊爆破試驗,炸裂的儀表板碎片,也要控製,不能太大,重量要控製,以免爆炸後飛出傷及乘員。如果不合格怎麽辦,回來改結構,再分析,再試驗,到合格為止。

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