汽车大灯定位方案设计研究

夏超群

（上汽通用汽车 整车制造及新项目部尺寸工程科，上海 201206 ）

我国为汽车消费大国，消费者已不仅仅注重车辆性能，整车配合质量逐渐成为关注重点，前部配合直面客户，尺寸配合质量决定了顾客第一感官印象。同时，精致车也是衡量整车厂设计与制造水平的重要指标之一。以大灯为中心的前部匹配零件多，尺寸链长，所以研究大灯设计定位与工艺，并提出优化方案，对提高前部匹配质量具有重要意义。

1 大灯定位策略

合理稳定的零件定位至少需要符合3-2-1原则，同时兼顾尺寸配合，减少尺寸链，决定了大灯在车身上布置三个定位点的位置局限性，因此为确保定位稳定，大灯通常为3-2-2或3-3-1过定位。如图1所示。第一定位点为U/D、C/C、F/A基准，第二定位点为U/D、C/C基准，第三定位为U/D、F/A，或者为U/D、C/C基准。第四点不做定位基准，仅仅起支撑作用。

图1 大灯定位策略

2 大灯定位结构分析

（1）问题定义。在设计前期，选择不同的定位方案，样车制造结果也是不同的，如果前期对于定位方案的确定有理可依，提供最优选择，则可在时间、资金上为项目节省很多成本，从而减少开支。在某新项目A生产启动阶段，发生大灯定位结构失效问题，导致其重复性无法满足小于0.5mm的尺寸工程要求，原因是大灯第三定位点的基准布置错误。第三定位点的基准布置是前期设计关键点，本文将结合具体案例对第三定位点的基准选择进行分析。

图2 项目A灯定位

图3 项目B灯定位

（2）问题分析。项目A大灯第三定位点前期选择C/C方向基准（如图2），实际结果大灯前部F/A向重复性不符合尺寸要求。而同时启动的项目B（如图3），重复性则符合尺寸要求。两个项目均采用3-3-1相同定位方式，不同点是，项目A的1、3定位点X向距离小于1、3定位点的Y向距离，而项目B的1、3定位点的X向距离大于1、3定位点的Y向距离。通过实际验证发现，项目A第三定位点处在F/A方向易旋转，项目B第三定位点处在C/C方向易旋转。推测出第三定位点基准布置，取决1、3定位点F/A向距离X与1、3定位点C/C向距离Y的相对关系（如图4）。

图4 验证结果

第三定位点应防止灯在1、3点连线垂线方向旋转，理想车身定位孔为连线方向腰孔。目前为满足车身制造需求，便于在量产中对定位孔进行尺寸调整，主流方案都已采用C/C腰孔（大灯F/A基准）或F/A腰孔（大灯C/C基准）代替斜腰孔（如图5）。

图5 定位孔

从理论上来对灯的结构设计进行分析。

假设1#、2#两个的大灯，其结构定位分布，X1〉Y〉X2。

在1、3点连线方向受相同力F情况下（如图6）。

M1y：灯1在Y方向扭矩；

M1x：灯1在X方向扭矩。

图6 分析图

根据：M=F×S

将力F分解，Fy1〉Fy2；

X1〉X2；

所以 M1y=Fy1×X1〉Fy2×X2=M2y。

结论：

灯1比灯2更易在Y方向旋转。

将力F分解，Fy1〉Fx1；

X1〉Y；

所以 M1y=Fy1×X1〉Fx1×Y=M1x。

结论：

灯1在Y方向比X方向更易旋转。

综上所述：

当大灯1、3定位点F/A间距小于1、3定位点C/C间距时，则第三点为F/A基准（造型为左右横灯定F/A）。

当大灯1、3定位点F/A间距大于1、3定位点C/C间距时，则第三点为C/C基准（造型为前后长灯定C/C）。

3 解决方案

（1）方案一：定位结构优化。项目A第三定位点处基准设计由C/C基准更改为F/A基准，同时车身定位孔配合更改，由F/A腰孔改为C/C腰孔。

（2）方案二：手持小工装定位大灯。可使用手持工装定位大灯第三点F/A向。手持工装定位点选取车身tie bar工装孔，该tie bar工装孔同时也是前盖工装、翼子板工装定位孔（如图7）。该方案优点为可打断尺寸链长度，基准一致性好，配合调整灵活。缺点是增加总装人员操作时间。

图7 工装定位大灯第三点

4 结语

以上针对大灯第三定位点失效问题，通过对定位设计的分析与试验验证，找到问题的根本原因，提出定位设计优化方案，为前期最优方案选择提供指导性建议。同时也在其他项目中再次证明结论的正确性。可靠的大灯定位是前部精益匹配的关键基石。