試論汽車樣車試制

常曉鐘　王俊峰

摘 要：隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，國(guó)產(chǎn)汽車產(chǎn)品開發(fā)周期越來越短、多平臺(tái)、多品種、多項(xiàng)目并行試制工作越來越多，競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，其中代表研發(fā)能力的樣車試制占據(jù)著重要地位，甚至關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目的成敗。因此，要切實(shí)提升國(guó)內(nèi)汽車的自主技術(shù)創(chuàng)新能力，徹底擺脫對(duì)國(guó)外汽車設(shè)計(jì)的依賴，真正掌握先進(jìn)汽車試制核心技術(shù)，擁有先進(jìn)、穩(wěn)定和可靠自身試制能力，確保每一個(gè)試制項(xiàng)目按計(jì)劃完成，就必須開展汽車樣車試制研究，這是國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)必須重視的重要課題。

關(guān)鍵詞：汽車；樣車；試制

1 汽車樣車試制的目的和意義

汽車樣車試制是按照設(shè)計(jì)部門提供的圖紙或數(shù)模將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)物，或根據(jù)產(chǎn)品的描述，利用現(xiàn)有設(shè)備制作樣件、樣車。樣車試制是新產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到正式投產(chǎn)的必要步驟，是把產(chǎn)品開發(fā)方案變成為具有使用價(jià)值的實(shí)體產(chǎn)品的過程。無(wú)論是自行設(shè)計(jì)的還是逆向生產(chǎn)的產(chǎn)品，都需經(jīng)過產(chǎn)品試制這一過程，否則，一旦設(shè)計(jì)問題或缺陷轉(zhuǎn)入生產(chǎn)，不但會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)線生產(chǎn)，而且也會(huì)給產(chǎn)品的銷售埋下無(wú)窮隱患。

2 汽車樣車試制主要流程設(shè)計(jì)與分析

2.1 頂層設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

樣車制作是汽車樣車試制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于國(guó)內(nèi)汽車開發(fā)一般是在較成熟的底盤系統(tǒng)上進(jìn)行的，底盤系統(tǒng)基本是在尺寸上有所改變，開發(fā)重點(diǎn)是車身，個(gè)別項(xiàng)目同時(shí)開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此在樣車制作上，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：（1）設(shè)置試制部門，明確職責(zé)。（2）設(shè)置試制崗位，明確崗位標(biāo)準(zhǔn)和勝任要求。比如，針對(duì)部分鈑金快速樣件的沖壓、白車身焊接、噴漆及整車裝配調(diào)試等工作崗位，明確崗位要求和檢查考核標(biāo)準(zhǔn)等。（3）提高數(shù)字化設(shè)計(jì)手段。運(yùn)用大量的三維數(shù)字化制作模型、夾具、快速樣件等數(shù)字化設(shè)計(jì)手段，可大大縮短了樣車制作得周期，確保樣車質(zhì)量與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性，準(zhǔn)確地驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案。（4）自主研發(fā)與借助外力相結(jié)合。在產(chǎn)品開發(fā)模式上，國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)應(yīng)秉承自主開發(fā)為主，外部資源為輔的理念，使新產(chǎn)品開發(fā)與樣車試制越來越向著新、優(yōu)、廉與短、平、快的特點(diǎn)發(fā)展，結(jié)合自己的產(chǎn)品開發(fā)特點(diǎn)和資源，通過自主建設(shè)、自行發(fā)展，同時(shí)引進(jìn)、消化摸索，形成了一套符合自身特點(diǎn)和技術(shù)工藝實(shí)力的樣車試制模式。

2.2 樣車制作關(guān)鍵流程

2.2.1 MULECAR的制作

在開發(fā)樣車制造前，為了模擬和驗(yàn)證車輛的某一方面（一般是底盤或動(dòng)力總成的布置或某些性能）以及汽車最初的性能數(shù)據(jù)采集，而制造的實(shí)物樣車——MULECAR。它實(shí)際是車輛的模型狀態(tài)，主要用于驗(yàn)證零部件總布置方案、試驗(yàn)整車基本性能、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)熱負(fù)荷等。同時(shí)為后期零部件開發(fā)設(shè)計(jì)提供實(shí)車依據(jù)，但與真正的產(chǎn)品樣車還有很大差異。

2.2.2 PFM（總布置驗(yàn)證模型）的制作

PFM的制作要求既美觀又精準(zhǔn)。如：表面加工特征（如圓角、特征棱線等）與數(shù)據(jù)一致、各種形狀的孔位精度符合要求+/-0.3mm、0～500 mm的尺寸范圍內(nèi)的加工極限偏差為+/-0.40mm；模型外表面要鋪設(shè)裝飾板美化、噴漆，骨架不能外露等等，基本上屬于數(shù)字化的產(chǎn)品模型。

2.2.3 油泥模型的制作

根據(jù)CAS數(shù)據(jù)進(jìn)行模型骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并焊接成型，在骨架基礎(chǔ)上粘接泡沫利用五軸過切加工，涂覆油泥后進(jìn)行精加工，然后，美工師在銑出來的模型上修改，反復(fù)幾次這樣的修改過程，直到達(dá)到設(shè)計(jì)師的要求為止。一般油泥模型包括外飾油泥模型、內(nèi)飾油泥模型及附件。包括：材料選用、骨架設(shè)計(jì)及焊接、泡沫粘接、過切編程及加工、油泥涂覆、油泥精加工、胎架（底盤），成型精修、車輪車軸及附件的制作和色彩（噴漆）處理等過程，最終設(shè)計(jì)方案是以A級(jí)曲面數(shù)模的形式發(fā)布。

2.2.4 校驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱?/p>

校驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱鞯年P(guān)鍵是柔性、可替換，精度高，各零部件實(shí)物均能以實(shí)車狀態(tài)裝到模型上，每一可拆卸模型與主體骨架采用定位銷與螺釘連接，加工裝配表面光順、間隙均勻，三坐標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)與數(shù)字化定義模型尺寸誤差皆小于0.35mm（縫隙面差公差為±0.1mm，復(fù)位基準(zhǔn)精度小于0.02mm）。

2.2.5 白車身試制

為避免白車身焊接產(chǎn)生的飛濺和磁場(chǎng)對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的影響，應(yīng)選用帶有焊接參數(shù)記憶卡、IQR（intelligent quality regulator）電阻控制功能的中頻焊接設(shè)備，有效地消除焊接設(shè)備對(duì)三坐標(biāo)的影響。在焊接夾具方面，考慮適應(yīng)多車型互換的柔性、焊鉗操作空間、測(cè)量空間等因素，在分總成上選擇了柔性很強(qiáng)的CAR-BENCH夾具（國(guó)內(nèi)首家），總拼工位提出框架及平臺(tái)開銷螺紋孔的的柔性方案，在切換車型時(shí)，主體不用加工，僅加工支撐定位單元即可，有效地提高了夾具制造效率，節(jié)約成本。

2.2.6 涂裝噴漆

具有整車噴涂、油泥模型整車噴涂、非金屬樣件皮紋漆噴涂能力。

2.2.7 整車裝配與調(diào)試

樣車裝配的主要工作內(nèi)容：（1）根據(jù)樣車試制計(jì)劃制定樣車裝配計(jì)劃。（2）編制樣車裝配工藝流程及裝配工藝卡。（3）物流系統(tǒng)準(zhǔn)備。（4）工裝、工具準(zhǔn)備。（5）裝配前培訓(xùn)。（6）按計(jì)劃及工藝要求裝配。（7）整車調(diào)試檢查。（8）交車。

2.3 部分汽車企業(yè)試制能力分析

3 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)作者對(duì)汽車樣車試制的粗淺研究，提出如下幾點(diǎn)建議：（1）自主創(chuàng)新是擺脫對(duì)國(guó)外汽車技術(shù)依賴的唯一出路。（2）加大對(duì)汽車關(guān)鍵部件研發(fā)的投入。（3）高新技術(shù)的應(yīng)用成為國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。（4）試制方式本地化、柔性化、模塊化、工藝模擬化是我們的不二選擇。