汽車設計質(zhì)量檢驗方法的研究

王彥杰 周毅

武漢科技大學汽車與交通工程學院,湖北武漢，430080

汽車設計質(zhì)量檢驗方法的研究

王彥杰 周毅

武漢科技大學汽車與交通工程學院,湖北武漢，430080

本文從實際出發(fā)，對現(xiàn)代汽車設計開發(fā)的過程當中，采用之間方法防治出現(xiàn)外觀質(zhì)量缺陷的重要性進行了闡述。此外，本文根據(jù)之間的內(nèi)容，總結(jié)出了虛擬檢查以及失誤模型驗證結(jié)合的之間方法。在不同的階段進行了檢驗，發(fā)現(xiàn)設計外觀，保證汽車數(shù)據(jù)的質(zhì)量，避免因為數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生的影響，與此同時，提高了汽車內(nèi)外飾的外觀質(zhì)量。

汽車設計；質(zhì)量檢驗；方法研究

為了提高汽車的視覺質(zhì)量，一般來講，設計質(zhì)量檢驗的關(guān)注點主要體現(xiàn)在認識到設計質(zhì)量檢驗的重要性，明確整車設計開發(fā)項目中的輸入輸出，通過虛擬檢查的方法消除設計質(zhì)量的問題；設計質(zhì)量檢驗由節(jié)點設計發(fā)展為綜合表現(xiàn)，在設計中第一時間發(fā)現(xiàn)問題，本文就設計質(zhì)量檢驗的定義、內(nèi)容等進行討論。

1 我國汽車設計過程當中存在的問題

在知識并不發(fā)達的時代，如果能夠找到足夠的材料，一個人就可以完成產(chǎn)品的設計以及制造。但是到了20世紀中葉之后，產(chǎn)品的制造過程變得越來越復雜，人們開始組成不同的團隊負責市場、設計、售后等不同的工作，這就出現(xiàn)了按照專業(yè)分個的串行設計方法。

這些活動雖然能夠保證設計的質(zhì)量，但是仍然會出現(xiàn)一些問題，第一，市場可能沒有傳遞出消費者的要求，設計師由于無法直接與客戶交通，因此對于設計問題可能會產(chǎn)生不正確的理解，第二，設計師無法了解制造過程，因此對與零件的加工，或者是對成本低控制并沒有辦法做到很好，因此，串行的設計方法不僅效率低下，而且還有著很高的成本，在這種方法下進行產(chǎn)品的設計，還有很大的可能生產(chǎn)處劣質(zhì)的產(chǎn)品。

由于串行設計的缺點，此后出現(xiàn)了并行工程，并行工程實際上就是指派工程師參與到設計團隊當中，使得設計師能夠了解到產(chǎn)品的制造情況。并行工程縮短了開發(fā)的時間，也減少了設計更改的費用，但是溝通成為了協(xié)同設計發(fā)揮能力的關(guān)鍵方面，隨著網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，一地合作成為了常見的開發(fā)模式，由于溝通工具而造成的補償，造成了產(chǎn)品信息無法及時更新，溝通的時間以及品質(zhì)成為了產(chǎn)品開發(fā)周期縮短的障礙。

2 汽車設計質(zhì)量檢驗的內(nèi)容

2.1 外觀質(zhì)量缺陷的范疇

首先應明確外觀質(zhì)量缺陷的范疇。一般來講，我們將設計質(zhì)量錯誤的認為成為了對造型的評價，例如前臉的選擇是應該張揚還是應該含蓄，是否需要選擇比較大尺寸的前燈等，雖然在整車的開發(fā)當中，這些都是非常重要的因素，但是設計的質(zhì)量是已有方案的視覺質(zhì)量，或者是零件設計的細節(jié)等。如今，消費者正在對汽車的外觀質(zhì)量提出越來越高的要求，外觀的質(zhì)量問題在客戶的滿意度當中占有者非常高的比重，因此，汽車的外觀質(zhì)量已經(jīng)成為了汽車設計當中非常重要的一個研究課題，下表為新車質(zhì)量評估模塊。

表1 汽車的外觀質(zhì)量

2.2 汽車設計質(zhì)量檢驗的內(nèi)容

之所以進行汽車設計質(zhì)量檢驗，就是為了避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，檢查從設計師建立的數(shù)據(jù)到工程數(shù)據(jù)是否符合意圖，避免出現(xiàn)外觀質(zhì)量缺陷。

在汽車設計的過程當中，有很多因素都能夠影響到汽車的外觀質(zhì)量，比如設計師的構(gòu)思是否能夠轉(zhuǎn)化為合理的三維造型曲面，比如設計當中的分塊、間隙等對造型效果的影響等。通過驗證，可以使得設計師的設計理念能夠更好的得到體現(xiàn)，并且發(fā)現(xiàn)設計當中的偏離，這些都是設計質(zhì)量檢驗的內(nèi)容。一般來講，我們按照缺陷產(chǎn)生的類型，將設計缺陷分為四種，分別是曲面數(shù)據(jù)的準確性；曲面數(shù)據(jù)光順問題；零件配合問題；零件外觀質(zhì)量影響的角度等。

2.2.1 三維設計曲面數(shù)據(jù)的準確性問題

這一問題主要是對三位曲面數(shù)據(jù)的精度進行驗證，也就是說，為了保證曲面質(zhì)量，要求區(qū)面積按的距離誤差都應該在精度范圍之中。

2）幾何模型建立范圍為：上下游方向，以山梁山脊線為基線分別向河流上、下游方向；垂直河流方向，從河谷向山。建立有限元計算模型。

2.2.2 曲面數(shù)據(jù)光順問題

在這一問題當中，要求曲面必須要光順平滑，曲面曲率均勻，反射光在曲面上要順暢，沒有拐點。在對汽車的設計當中，要求汽車曲面光順，一方面能夠給人協(xié)調(diào)的感覺，另一方面還能夠減少空氣的阻力，達到節(jié)能的效果。如果車身沒有足夠的光順性，就會使得運算耗時過長，此外，汽車覆蓋件的連續(xù)光順，能夠起到流動性能，保證沖壓質(zhì)量的效果，如果沒有好的光順，就會使得材料流動困難。因此，對于車身曲線的光順檢測可以說是十分重要的。

2.2.3 設計零件的配合問題

零件之間應該做到對齊并且協(xié)調(diào)。但是在實際的設計過程當中，這種問題仍然沒有形成統(tǒng)一的標準，因此，對于這類問題的檢查，需要設計師的經(jīng)驗，并且還需要在檢測的過程當中對于數(shù)據(jù)進行反復檢查。

零件之間的面差。對這一問題的檢查，是為了檢驗相鄰部件是否會互相干涉，大小是否合理。由于面差是不可避免的問題，其視覺有著十分重要的影響作用，因此可以說，均勻的面差是汽車制造當中十分重要的一項技術(shù)，因此在檢驗過程當中，對于面差的檢驗也非常重要。

零件配合出的老鼠洞。所謂零件配合出的老鼠洞，就是零件交界地方出現(xiàn)的窟窿，這一問題一旦出現(xiàn)，會出現(xiàn)丑陋的機構(gòu)外露的問題，因此也需要著重的進行檢查。

2.2.4 對外觀視覺質(zhì)量有影響的工藝分析

3 虛實結(jié)合的汽車設計質(zhì)量檢驗方式

面對復雜多樣的檢驗內(nèi)容，如今迫切需要一種高效的質(zhì)量檢驗方式。隨著時代的進步以及科技的不斷發(fā)展，數(shù)字信息化技術(shù)為此提供了有理的條件，計算機輔助技術(shù)，能夠使得造型設計形成數(shù)字化網(wǎng)絡。設計質(zhì)量檢驗中的曲面精度檢查等問題可以借助結(jié)算及技術(shù)來進行高效的檢查，并形成不間斷的循環(huán)過程。

3.1 輔助設計軟件直接分析方式

隨著計算能力的不斷發(fā)展，曲線品質(zhì)分析方法也在車身CAD中開始得到了應用，通過CAD模型，能夠有效的檢測車身曲線和曲面質(zhì)量。車身CAD模型曲面之間方法基于光照迷行的方法等方法。這些方法一方面能夠揭露車身曲線的不連續(xù)性，另一方面還能夠反應車身的特征。這些檢測方法更加形象、直觀。是目前汽車工業(yè)當中常用的車身曲面檢測方法。

3.2 輔助設計軟件間接分析方式

一些軟件還沒有開發(fā)，但是，仍然需要簡要的內(nèi)容可以通過轉(zhuǎn)化手段來進行間接分析，例如零件間的面差，無法使用軟件來進行分析，這就需要通過斷面將數(shù)模中的距離轉(zhuǎn)化為二維線性距離驚醒檢驗，保證零件之間的面差均勻。

3.3 失誤驗證模型評審方式

三維數(shù)據(jù)在顯示屏上的誤差是虛擬檢驗無法避免的，設計質(zhì)量檢驗有很多的要求，外觀質(zhì)量更多的是主觀性的視覺評審。舉例來講，面差間隙簡單的數(shù)值并不能保證看到的視覺間隙是均勻的，這就需要通過機床制作出高精度的模型成為檢驗的工具。

整車模型是由機床加工而成的整車模型，提供真是的評審視角，能夠暴露出虛擬評審中的視覺誤差等問題。與普通的模型不同，涉及檢驗模型作為設計質(zhì)量的檢驗工具，須有有很高的精確程度，才能夠滿足加工質(zhì)量，并且，還需要加工出零件翻邊以及第二表面的可是部分。

就目前來講，常用的檢驗模型是整車驗證模型以及局部炎癥模型。由于整車驗證模型需要比較長時間的加工周期，因此在實際的設計過程當中，也可以通過增加另加的位置來體現(xiàn)零件裝配的狀態(tài)，并將此作為方案是否可以接受的依據(jù)，一般來講，常會加工出可以調(diào)節(jié)的局部驗證模型，來對區(qū)域當中的造型設計進行驗證。

4 結(jié)語

如今，人們對于汽車的細節(jié)關(guān)注成都正在不斷的提高，這一定會使得汽車的設計造型檢驗工作不斷加強，而汽車的設計造型檢驗的發(fā)展也是汽車發(fā)展的重要趨勢。與此同時，三維軟件的升級，虛擬模型的加強，會使得很多的造型驗證能夠用軟件有效的完成。

[1]許智博.汽車設計不只有意大利人會做 中國設計力量蓄勢進行中[J].中國汽車界.2012(03):50-53.

[2]李君華.汽車設計中的情感化體現(xiàn)[J].藝術(shù)與設計: 理論.2011(02):238-240.

[3]張慧姝,王婧菁,張宇,等.基于工業(yè)設計的節(jié)能環(huán)保汽車設計與研究[J].包裝工程.2011(04):111-113.

王彥杰/1991年生/男/甘肅定西人/本科/研究方向為汽車服務工程