整車虛擬集成開發(fā)的干涉問題研究

和昌靜　李輝　覃星翠

摘 要：在整車虛擬集成開發(fā)中，干涉檢查始終是一項(xiàng)非常重要的工作，它直接影響到車輛的安全、質(zhì)量、開發(fā)成本。本文對(duì)幾種不容易發(fā)現(xiàn)的干涉風(fēng)險(xiǎn)問題進(jìn)行了研究，如極限情況的運(yùn)動(dòng)干涉、懸臂零件的位置偏差、制造偏差的傳遞影響、零件制造偏差、不常注意到的運(yùn)動(dòng)件、管線的實(shí)際位置偏差等幾種情況。對(duì)干涉檢查工作做了完善補(bǔ)充，這對(duì)后續(xù)項(xiàng)目有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：干涉檢查 整車開發(fā) 間隙

Research on the Interference Issues in the Virtual Integrated Development of Vehicles

He Changjing Li Hui Qin Xingcui

Abstract：In vehicle virtual integrated development， the interference check is always a very important task， which directly affects the vehicle's safety， quality， and cost of development. This paper described several kinds of risk， which is not easy to find such as limiting cases of motion interference， the position deviation of the cantilever parts， manufacturing deviation transfer effect， and parts manufacturing deviation.? Problems like the actual location of the moving parts， actual location deviation of pipelines are not often noticed. The article complements the interference inspection work and is of great help to the subsequent project.

Key words：interference check， vehicle development， clearance

1 引言

隨著汽車行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，生產(chǎn)廠商新產(chǎn)品的推出時(shí)間也大大縮短，這會(huì)增加因驗(yàn)證不充分而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量上的潛在風(fēng)險(xiǎn);隨著汽車行業(yè)產(chǎn)銷量和保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，汽車產(chǎn)品的總行駛里程大大增加，產(chǎn)品潛在的質(zhì)量問題也更加容易暴露;隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)更加緊密的連接我們每個(gè)人的生活，信息的傳播日益迅速，一個(gè)小小產(chǎn)品缺陷都足以對(duì)一個(gè)汽車品牌或企業(yè)造成極大的影響。因此，在我們的汽車產(chǎn)品開發(fā)中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量，特別是設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了更高的要求。

干涉檢查是整車虛擬集成開發(fā)中一項(xiàng)非常重要的工作。在當(dāng)前車企的召回行為中，因?yàn)榱悴考缮娴膯栴}不在少數(shù)，對(duì)企業(yè)品牌形象、用戶生命安全、企業(yè)召回費(fèi)用都有極大影響;另外，在開發(fā)過程中，若沒在早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)干涉問題，也會(huì)對(duì)后期更改造成極大的更改成本，如修改模具、重新開模等，都會(huì)浪費(fèi)上百萬、甚至上千萬的費(fèi)用。因此干涉檢查工作，需要總布置工程師的細(xì)心負(fù)責(zé)、相關(guān)流程的完善，及經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。

本文將綜合筆者數(shù)年的工作經(jīng)驗(yàn)，研究了在整車虛擬集成開發(fā)階段，虛擬檢查中特別需要關(guān)注的幾類問題。可為后續(xù)的整車開發(fā)工作提供參考，也可供其他工程類項(xiàng)目開發(fā)提供借鑒。

2 問題類型研究

2.1 極限情況下的運(yùn)動(dòng)干涉

干涉檢查時(shí)通常是會(huì)檢查零件運(yùn)動(dòng)包絡(luò)情況的，但有個(gè)別零部件的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)通常并未包括某些極限情況。比如后懸掛的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)，通常并未包含諸如超載、深坑沖擊等情況，如設(shè)計(jì)時(shí)制動(dòng)油管沒有避開懸掛極限運(yùn)動(dòng)包絡(luò)，則有可能造成制動(dòng)油管破損，制動(dòng)失效，進(jìn)而影響行車安全。

如下圖示案例，某車型在道路試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了碳罐膠管被后懸掛控制臂磨損的情況。經(jīng)查在設(shè)計(jì)的懸掛行程內(nèi)，兩者并未干涉。但在極限情況，即后懸掛的緩沖塊壓縮完，控制臂在上跳極限時(shí)，確實(shí)是和碳罐膠管干涉的。后續(xù)更改了碳罐膠管走向，解決了此問題。

2.2 懸臂零件的實(shí)際位置偏差

有些零部件設(shè)計(jì)在懸臂支架上，而懸臂支架焊接時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生角度偏差，或懸臂零件使用柔性連接而會(huì)產(chǎn)生角度偏差;此偏差經(jīng)懸臂放大后，安裝在其上面的零部件將產(chǎn)生很大的位置偏差，則在此零部件與周圍零件設(shè)計(jì)間隙不足夠大時(shí)，即會(huì)發(fā)生干涉。

如下圖示案例，某車型的空氣濾清器的安裝方式為懸臂式安裝在橫梁上，設(shè)計(jì)狀態(tài)的空濾與散熱器風(fēng)扇邊框的間隙為14.6mm，但在實(shí)車路試后，此處卻出現(xiàn)了干涉情況，空濾出現(xiàn)磨損。后經(jīng)分析驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)榭諡V的安裝采用懸臂結(jié)構(gòu)，且其安裝上有橡膠襯圈，在經(jīng)路試后，空濾即在重力作用下降并振動(dòng)，導(dǎo)致此處干涉。

2.3 制造偏差的傳遞影響

制造偏差本身是不可避免的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，靜態(tài)干涉檢查動(dòng)態(tài)干涉檢查都預(yù)留有一定的間隙;但對(duì)于預(yù)留的間隙是否足夠，卻不能有統(tǒng)一的數(shù)值要求，因?yàn)閮蓚€(gè)零部件的實(shí)際間隙，是受兩者的位置傳遞關(guān)系影響的，如受其傳遞路徑上的多個(gè)零部件的位置偏差、角度偏差等影響。

如下圖示案例，某車型OTS階段造車發(fā)現(xiàn)，離合開關(guān)與儀表板支架上的中控模塊干涉。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，因中控模塊固定在儀表板支架上，而離合開關(guān)固定在踏板支架上，兩者的位置關(guān)系經(jīng)“儀表板支架—左側(cè)板—前隔板—踏板支架 ”制造偏差傳遞后，位置偏差很大，從而造成了兩者的干涉。之后對(duì)位置進(jìn)行了調(diào)整，增大了預(yù)留間隙，解決了此問題。

2.4 實(shí)際零件制造狀態(tài)與數(shù)模狀態(tài)不同造成的干涉