[摘 要]经过中国改革开放的几十年的时间，中国的经济也飞速发展，人民的生活水平也逐渐提高，这个表现在各种方面，比如汽车在80年代到90年代還是一个奢侈品，然而现在汽车也渐渐进入平常百姓家，成为了普通的代步工具。在中国庞大的市场面前，国内有例如：上汽荣威汽车，长安汽车，吉利汽车，长城汽车，奇瑞汽车等我们民族品牌，也有很多国际知名品牌比如：法国标致雪铁龙，德国大众，美国通用，德国宝马，奥迪，奔驰，瑞典沃尔沃等等。中国市场虽然非常庞大，但是竞争也大，所以每个厂家都想抢占中国市场，那么产品的品质，价格，推出新产品的速度，市场服务等等方便的PK就成了厂家生存的关键。然而为了提高研发品质，缩短汽车研发周期，现代汽车各大主机厂都广泛的导入数字化设计。有了数字化的导入我们就能够在研发当中少走很多弯路，提高研发效率。高级曲面的应用就是数字化的一种表现。有了高级曲面，设计师就能够从高级曲面数据评审造型，产品工程师就能够进行零件可行性分析，安全法规工程师就能够进行汽车的各种安全法规的检测。笔者在此浅谈一下汽车研发过程当中高级曲面的设计要求。
　　[关键词]CAS数据 A级曲面 研发流程
　　中图分类号：F426.471 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）30-0342-02
　　首先笔者在此先大概给读者讲讲说什么是高级曲面，一般而言汽车行业的数据曲面分为A，B，C三种：
　　*A级曲面：简单而言就是客户能直接看的见的汽车内外饰表面，这也是设计师造型最能体现的地方，所以A面要求是最高的。
　　*B面和C面：就是客户看不到的曲面，是被A面挡住的，一般这种面要求不是特别高，主要为零件的结构工程部分。
　　笔者在本文重点说说A级曲面的设计要求。
　　笔者在汽车行业从业12年，在日本企业工作多年，在法国标致雪铁龙从2010年11月工作到现在。日本和法国都是汽车业强国，但是他们各自研发各有不同。
　　图1为日本和PSA各自的流程图：
　　通过比较我们可以看到，
　　日本的A面要求：
　　*着重油泥模型，所以他们日本的油泥模型制作精度和与效果图的吻合度是非常高的，项目对于A面和模型扫描数据SCAN的公差都是必须控制在0.3MM以内，
　　*满足大面曲率梳G3，斑马纹和SCAN一样的走势，曲面之间必须要有特征线。
　　在法国标致雪铁龙的A面要求：
　　*基于CAS数据上进行A面的优化，设计师造型调整，工程输入。通过多轮的A面调整，辅以A面模型的验证。让设计师和工程师来评审A面数据的造型吻合度和工程参数是否得当。
　　*满足大面曲率梳G3，斑马纹规律，曲面之间必须要有特征线
　　虽然日本和法国公司的A面阶段的研发流程不一样但是最后大家对于A面的要求和关注度是一样的，这说明了A面在汽车研发当中的重要性。
　　笔者认为汽车内外饰高级曲面不但要满足造型要求还得要满足工业化的可行性，国家强制法规，A面自身质量要求。这几个要求缺一不可。笔者将在下文里分别谈A面自身质量要求，工业化要求，国家强制法规要求。
　　关键字：特征线 控制点 曲率梳 斑马纹 匹配精度
　　首先，作为一个A面它有它自身的要求，那就是曲面必须斑马纹光顺，曲率梳连续，每个特征线关系要好控制点控制在7*7以内，满足匹配精度，曲面要单凸单凹，基本面要有延展性，不能有三角面的出现。
　　1.A面基本的制作和检查
　　真正好的A面必须从基础的特征线开始下手，通过调整控制点均匀有序排布好了，来实现好的曲面，同时有好的曲率梳，从而生成好的斑马纹。
　　为了说明这个话题我特地举例下边好与差的例子，请看以下图例（图2）：
　　2.A面的检测
　　除了A面的自身质量方面的检测，还需要对曲面间匹配精度的检测检测，以便进一步进行数据编辑，同时导入其它软件（比如icem和Catia，alias等）的进行缝合转换。一般我们的曲面精度为曲面位置精度：0.003MM切连续：0.15分大面曲率连续0.1分
　　以上只说了A面的自身质量要求，下面笔者给大家大概说说A面的法规要求。
　　关键字：外饰凸出物法规ECE26
　　外饰突出物法规和内饰凸出物法规，简称ECE26和ECE21，主要是为了保护行人和乘客的在车子的外饰和内饰在行驶和急刹中的不会伤害到行人，也同时保护乘客的。
　　在此重点说说外饰的ECE26法规在前保险杠处的测量方法，对A面带来的影响以及规避方法。
　　*ECE R26的测量方法
　　用一个直径100的球模拟一个儿童的头部和车身保险杠去碰，头部碰到的区域是车身外轮廓线内侧20mm，和车身外轮廓线及其与车辆垂直纵向对称平面成15°夹角的两垂直平面相切的法线围成的区域（见中图3）内，所有点组成的表面的圆角半径不应小于5mm；在上述区域外，所有点组成的表面的圆角半径不应小于2.5mm。
　　*A面带来的影响以及规避方法。
　　在前保的法规要求当中，最难做的地方就是前保格栅的法规问题。
　　直接做R=5來满足ECE26要求的话，那么格栅的造型就太肉，不够挺拔，不能反映造型意图，所以我们就必须想办法先做一个R=5的圆角来顶住检测圆角R50，使得造型圆角不被R50的检测圆角碰到，以达到小圆角的要求（图4）。
　　图中红色R=50为检测物，绿色的R=5把红色圆角顶了出来，使得黄色造型圆角只要满足工艺要求即可。
　　关键字：零件间隙 出模方向和出模角度 分模线
　　最后谈谈工业化要求对A面的影响，零件的工业化就必须考虑零件的安装调试，零件的成品率，工人安装方便性等问题。 　　车头就是车的脸面，所以它的造型一般体现了主机厂的品牌DNA。同時它也零集成了很多零件其中包括发动机盖，叶子板，大灯，上格栅，下格栅，雾灯，保险杠。
　　在这里笔者以前保险杠和格栅来具体举例说说格栅的工业化要求以及A面的制作方法。
　　图5中的黄色断面为保险杠本体，红色断面为中间的格栅。
　　对于保险杠和格栅的安装关系来说，保险杠为大件是本体，所以格栅就安装在保险杠上面。
　　1.保险杠的制作
　　保险杠为正出模，出模方向是由于为了以后安装方便和内部其他沿用件的配合，所以在本案当中设计为X方向。
　　保险杠为塑料件，所以必须要有一定出模角度来保证零件的外观质量。出模角度定义大小取决于零件的材质和纹理定义。本案当中拔模角度为3度，但是我们A面制作中一般会做3.1度，多做0.1度，为的是软件精度误差。
　　2.格栅的制作
　　格栅通常是是安装在保险杠支架上，它的结构卡扣设计应与保险杠一致，所以它的出模方向也应该是X方向。
　　格栅也为塑料件，根据皮纹定义，如果没有皮纹那出模角度为3度，如果有皮纹那出模角度为5度或者7度。对应的，我们也做3.1度。
　　保险杠和格栅有安装关系，所以他们之间应该有一个安装间隙，如果安装间隙过大，影响造型美观，如果安装间隙过小，会刮蹭，影响工业化。
　　在这里还得提出一个概念，就是可视间隙尽量小。影响可视间隙的大小因素，除了物理测量间隙尺寸外，还有就是格栅翻边的PL线（公模和母模的分割线）。通常PL线应该越靠上越好，但是太靠上的话就出现了PL线可见的问题，在感官质量这块是不允许的，所以我们一般把分模线定义在保险杠圆角边界往下1MM处会比较理想的解决这个问题。本案设计的物理测量间隙为0.5MM。
　　在做格栅类型的塑料件的时候，我们还得考虑塑料件的缩印，缩印是由于塑料件料厚不均匀在注塑成型冷却时间不一致导致的。为了解决这个缩印问题我们一般做格栅的宽度比和高度比为1：3的比例。在此以上的格栅就满足了工程可行性要求。
　　总结：一个高质量的高级曲面必须要满足：
　　（1）A面自身质量要求，比如造型的吻合度，光影的走势，匹配精度等
　　（2）法规的要求，比如外饰凸出物法规ECE R26和内饰凸出物法规ECE R21，侧面行人保护法规等
　　（3）工程可行性设计要求，比如间隙面差，出模方向和角度，冲压曲率要求，圆角大小要求等。
　　高级曲面的设计是一个关联部门繁多，设计周期性长，反复性比较多的一个过程，需要我们每个曲面工程师付出艰辛的努力和良好的团队合作精神才能完成的任务。
　　參考文献
　　[1] 《GB11566-2009乘用车外部凸出物》
　　作者简介
　　杨磊（1984.01--）；性别：男，籍贯：四川省成都人，学历：专科，毕业于成都理工大学；现有职称：助理工程师；研究方向：汽车研发。