商用汽车A级曲面制作及评价标准研究

李骏夫 李克俭 田亮

摘 要：文章根据汽车A级曲面发展现状，结合商用汽车项目实践经验，简单梳理A级曲面制作流程及质量检测评估标准。文章阐述的研究内容可作为商用汽车A级曲面全流程设计开发模板参考借鉴。

关键词：商用汽车;A面制作;A面标准

中图分类号：TH121  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）17-215-02

Commercial Vehicle A-class Model Making and Evaluation Criterion Research

Li Junfu， Li Kejian， Tian Liang

（Shaanxi Automobile Group Co. Ltd Technical Center， Shaanxi Xian 710000）

Abstract： The article according to automobile A-class surface development situation， contact commercial vehicle project experience， sketch A-class surface production process and surface quality evaluation and analysis. Article expound research contents as an exemplar of commercial vehicle A-class surface whole process.

Keywords： Commercial vehicle; Model Making; Evaluation Criterion

CLC NO.： TH121  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）17-215-02

前言

商用汽车A级曲面要满足：（1）几何光顺要求;（2）审美需求;（3）曲面间的间隙数值、切率数值、曲率数值。符合这样的标准才能确保整车外观件的环境反射光顺无瑕，简要概括为：简单但完美的曲面。乘用汽车厂家各自都有一套完整的A级曲面数据制作流程及质量检测评估标准。相比乘用车，国内商用车造型设计中A级曲面发展较晚，基本参照乘用车相关标准结合自身生产工艺水平进行本地化修订。因此针对行业发展情况，结合实践经验，简析商用汽车A级曲面制作及评价标准。

1 制作流程

商用汽车A级曲面制作属于造型设计开发中工程化的重要阶段。A级曲面设计周期为3-4个月，进入此阶段的前提是项目工程可行性问题基本解决，油泥模型冻结，扫描点云数据后，启动A级曲面工作。A面品质决定了产品的外观效果，数据状态必须通过国际国内行业标准和企业标准。

商用汽车A级曲面制作范围是零部件外表面的高可见区域，依据曲面所处的位置分类，外部：前围、侧围、后围、顶盖、格栅、车窗、前保、门板、大灯、后视镜等。内部：仪表台、高架箱、门护板、座椅、卧铺、内衬等，所有正常状态下外观可见的表面都要求达到A级曲面质量。

商用汽车A级曲面制作软件，常用的有：ICEM Surf、Alias、CATIA等。随着计算机硬件技术的不断升级，三维曲面软件设計能力也不断加强，各类软件的功能基本也殊途同归。

商用汽车A级曲面制作主要分三大部分：基本面制作、过度面制作、DTS及圆角制作。

1.1 基本面制作

基本面主要为汽车形体的轮廓面，在创建时用最直接简单的四边面去表达且单张面片走势统一。制作时通过逆向油泥点云数据制作完成，如果终版CAS与点云扫描数据偏差在2毫米范围内，也可直接参照终版CAS基本面数据，部分微调即可。

1.2 过度面制作

过度面是反馈汽车造型特征的重要部分，过度面连接各个基本面。过度面在模型面片中是立体的、关联的存在，和基本面相交线的合理与好坏是反映汽车整个姿态特征的关键。因此制作时需要把握好面与面之间相交线的走向，连续性关系及过度面自身的饱满度。

1.3 DTS及圆角制作

DTS及圆角制作为A面的收尾工作，在保证基本和过度面片冻结后，便可以根据工程提供的DTS报告进行制作。DTS制作时需要明确基准面从而保证完成后的测量统一无误。商用车DTS数值以具体生产工艺水平制定，较乘用车偏大，误差值需根据实际情况判断是否合理。圆角在制作时如无特殊工程要求且在满足法规的情况下根据外观视觉效果决定，但一定保证各圆角间均匀过度。

2 评价标准

商用汽车A级曲面制作完成后，实施结构验证和模具加工。A面质量决定着模具型面和产品外观品质，需严格进行质量检测评估。评价标准以各主机厂结合自身制造和工艺水平而制定。

A级曲面的基本要求是曲面之间的连续性。物体表面达到光顺的环境反射，数学定义上为曲面之间达到G2连续性，不过即使连续性满足，也不一定是高品质A级曲面，因为从造型美学上讲，如果型面在某曲率范围内急剧变化出现了异常的皱褶、塌陷等不符合美观的问题，则可以认为没有达到A级曲面的要求。因此曲面的连续性是A级曲面的必要而非充分条件，A级曲面质量评价必须从曲面的功能层级性和质量美学性两方面来考量，即曲面连续性和造型美观性，一个是从数学上评价两个曲面在连接处的质量，一个是从曲面设计的合理性评价。

综合上述讨论，对于商用车A面标准参照以下类别进行评价：（数值仅作参考）

2.1 造型符合率

（1）满足终版造型效果图所表达的创意和构思。

（2）符合整车总布置尺寸、比例、坐标。

（3）符合终版油泥点云贴合间隙小于2mm范围。

2.2 造型基础性

（1）无重复面和重叠边、无三角面、无异形面。

（2）无小于0.2mm的小面。

（3）缝合检查无露面。

（4）基本大面控制点小于等于6×6节，过度面控制点

小于等于8×8节。

（5）基本大面具有较好的可延伸性。

（6）控制点排列均匀，规整，按照边界排布，无跳点。

（7）曲面法线方向统一。

（8）数据完成第一道翻边圆角，翻边沿出模向可拉伸且无褶皱。

2.3 连续性

（1）连续性要求G0≤0.005mm、G1≤0.1°、G2≤0.1。

（2）无特征Y0对称面必须满足G3连续（以一张完整对称面制作）。

（3）前风窗玻璃张度及侧窗玻璃弧度满足工艺要求。

2.4 曲率梳

（1）曲率梳走势清晰，逻辑结构明确，不存在无理由的扭曲抖动。

（2）保证单片曲面的曲率梳单凹或单凸。

（3）曲率连接处光顺过度。

2.5 光影检查

（1）整车表面光影，无缺失表面，无连续区域的光影断裂，清晰的零部件边界，良好的连续性，正确的断差关系。

（2）高光走势清晰流畅，合理体现造型趋势。

（3）斑马线走势均匀，不出现凹凸或中断。

（4）大面金属反射效果检查流畅无褶皱。

2.6 工程符合率

（1）滿足DTS定义的间隙、面差、圆角，间隙偏差小于0.1mm。

（2）满足法规安全碰撞的最小圆角r≥2.5mm。

（3）满足冲压和注塑的最小工艺圆角。

（4）检查零件配合满足可行性断面及翻遍要求。

（5）满足工程出模角度。

（6）满足工程断面及技术输出。

3 结论

本文从商用汽车产品研发角度，阐述A级曲面制作流程和评价标准，进行系统梳理和深入研究。随着商用汽车的不断发展，商用汽车产品外观品质不断向乘用车比肩，A级曲面作为商用汽车产品外观的数据基础，也必然得到各商用车公司的重视。上述研究可作为商用汽车A级曲面开发及评价过程的参考，结合实际工作进行探索并应用于产品造型研发中。

参考文献

[1] 肖晟.汽车造型设计中A级曲面质量评价方法[J].大众科技， 2018-9.

[2] 王鹏.汽车车身拼接曲面光顺方法研究[J].汽车技术2018-9.