試論汽車樣車試制

常曉鐘　王俊峰

摘 要：隨著國內汽車行業競爭的日益加劇，國產汽車產品開發周期越來越短、多平臺、多品種、多項目并行試制工作越來越多，競爭越發激烈，其中代表研發能力的樣車試制占據著重要地位，甚至關系到整個項目的成敗。因此，要切實提升國內汽車的自主技術創新能力，徹底擺脫對國外汽車設計的依賴，真正掌握先進汽車試制核心技術，擁有先進、穩定和可靠自身試制能力，確保每一個試制項目按計劃完成，就必須開展汽車樣車試制研究，這是國內汽車企業必須重視的重要課題。

關鍵詞：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計部門提供的圖紙或數模將設計轉化為實物，或根據產品的描述，利用現有設備制作樣件、樣車。樣車試制是新產品從設計到正式投產的必要步驟，是把產品開發方案變成為具有使用價值的實體產品的過程。無論是自行設計的還是逆向生產的產品，都需經過產品試制這一過程，否則，一旦設計問題或缺陷轉入生產，不但會嚴重影響生產線生產，而且也會給產品的銷售埋下無窮隱患。

2 汽車樣車試制主要流程設計與分析

2.1 頂層設計注意事項

樣車制作是汽車樣車試制的關鍵環節，由于國內汽車開發一般是在較成熟的底盤系統上進行的，底盤系統基本是在尺寸上有所改變，開發重點是車身，個別項目同時開發發動機，因此在樣車制作上，應重點考慮以下幾個方面：（1）設置試制部門，明確職責。（2）設置試制崗位，明確崗位標準和勝任要求。比如，針對部分鈑金快速樣件的沖壓、白車身焊接、噴漆及整車裝配調試等工作崗位，明確崗位要求和檢查考核標準等。（3）提高數字化設計手段。運用大量的三維數字化制作模型、夾具、快速樣件等數字化設計手段，可大大縮短了樣車制作得周期，確保樣車質量與設計數據的一致性，準確地驗證設計方案。（4）自主研發與借助外力相結合。在產品開發模式上，國內汽車企業應秉承自主開發為主，外部資源為輔的理念，使新產品開發與樣車試制越來越向著新、優、廉與短、平、快的特點發展，結合自己的產品開發特點和資源，通過自主建設、自行發展，同時引進、消化摸索，形成了一套符合自身特點和技術工藝實力的樣車試制模式。

2.2 樣車制作關鍵流程

2.2.1 MULECAR的制作

在開發樣車制造前，為了模擬和驗證車輛的某一方面（一般是底盤或動力總成的布置或某些性能）以及汽車最初的性能數據采集，而制造的實物樣車——MULECAR。它實際是車輛的模型狀態，主要用于驗證零部件總布置方案、試驗整車基本性能、發動機倉熱負荷等。同時為后期零部件開發設計提供實車依據，但與真正的產品樣車還有很大差異。

2.2.2 PFM（總布置驗證模型）的制作

PFM的制作要求既美觀又精準。如：表面加工特征（如圓角、特征棱線等）與數據一致、各種形狀的孔位精度符合要求+/-0.3mm、0～500 mm的尺寸范圍內的加工極限偏差為+/-0.40mm；模型外表面要鋪設裝飾板美化、噴漆，骨架不能外露等等，基本上屬于數字化的產品模型。

2.2.3 油泥模型的制作

根據CAS數據進行模型骨架結構設計并焊接成型，在骨架基礎上粘接泡沫利用五軸過切加工，涂覆油泥后進行精加工，然后，美工師在銑出來的模型上修改，反復幾次這樣的修改過程，直到達到設計師的要求為止。一般油泥模型包括外飾油泥模型、內飾油泥模型及附件。包括：材料選用、骨架設計及焊接、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，最終設計方案是以A級曲面數模的形式發布。

2.2.4 校驗模型的制作

校驗模型制作的關鍵是柔性、可替換，精度高，各零部件實物均能以實車狀態裝到模型上，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，三坐標檢測數據與數字化定義模型尺寸誤差皆小于0.35mm（縫隙面差公差為±0.1mm，復位基準精度小于0.02mm）。

2.2.5 白車身試制

為避免白車身焊接產生的飛濺和磁場對三坐標測量設備的影響，應選用帶有焊接參數記憶卡、IQR（intelligent quality regulator）電阻控制功能的中頻焊接設備，有效地消除焊接設備對三坐標的影響。在焊接夾具方面，考慮適應多車型互換的柔性、焊鉗操作空間、測量空間等因素，在分總成上選擇了柔性很強的CAR-BENCH夾具（國內首家），總拼工位提出框架及平臺開銷螺紋孔的的柔性方案，在切換車型時，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 整車裝配與調試

樣車裝配的主要工作內容：（1）根據樣車試制計劃制定樣車裝配計劃。（2）編制樣車裝配工藝流程及裝配工藝卡。（3）物流系統準備。（4）工裝、工具準備。（5）裝配前培訓。（6）按計劃及工藝要求裝配。（7）整車調試檢查。（8）交車。

2.3 部分汽車企業試制能力分析

3 結束語

根據作者對汽車樣車試制的粗淺研究，提出如下幾點建議：（1）自主創新是擺脫對國外汽車技術依賴的唯一出路。（2）加大對汽車關鍵部件研發的投入。（3）高新技術的應用成為國內外汽車企業競爭的焦點。（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。