【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 模型就是根據(jù)造型效果體現(xiàn) 的 實(shí)物。一般 有 1:1 和 1:5 兩種。雖然現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)達(dá)，但是制作油泥模型依然是汽車(chē)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的必要環(huán)節(jié) 。 油泥 是一種類(lèi)似橡皮泥的黏土，成型的細(xì)節(jié)需要用刀刮削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作為提案，通 常由設(shè)計(jì)師親自操刀，一般的周期大約 2~3 個(gè)月 （ 如 圖 213所示 ） 。 圖 213 油泥模型制造 驗(yàn)證模型是當(dāng)硬模型做完后，按照造型效果進(jìn)行噴涂 ,就得到了驗(yàn)證模型 ,驗(yàn)證模型就是平常所說(shuō)的數(shù)字樣車(chē)，以后的真車(chē)便是在驗(yàn)證模型的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行開(kāi)模和驗(yàn)證的。 1. 造型可行性分析 造型效果完成后，要經(jīng)過(guò)不斷的評(píng)審優(yōu)化 并最終確定產(chǎn)品造型。然后通過(guò)做油泥和掃描， 進(jìn)行數(shù)字模型的優(yōu)化，進(jìn)行一系列的可行性分 析 和校核，大體內(nèi)容如下簡(jiǎn)介。 2. 內(nèi)飾 法規(guī)可行性分析 根據(jù)車(chē)型 所定義的 不同 市場(chǎng) 進(jìn) 行相關(guān)法規(guī)的校核。例如滿足北美市場(chǎng)的車(chē)要符合 FMVSS和 IIHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足歐洲市場(chǎng)的車(chē)要符合 ECE和 EEC標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的車(chē)要滿足 GB的標(biāo)準(zhǔn)要求等。滿足法規(guī)要求是整車(chē)設(shè)計(jì)的最低 門(mén)檻。例如 儀表板 系統(tǒng) 和方向盤(pán)系統(tǒng)要滿足中國(guó) 國(guó)標(biāo) 要求， 設(shè)計(jì)校核 和相關(guān)實(shí)驗(yàn) 中 一般 要考慮到如下標(biāo)準(zhǔn) （見(jiàn)表 24） 表 24 儀表板 1 GB115521999 轎車(chē)內(nèi)部凸出物 2 GB115621994 汽車(chē)駕駛員前方視野要求及測(cè)量 3 GB11556 風(fēng)窗玻璃除霜系統(tǒng)的 性能要求 3. 布置可行性分析 通過(guò)前期的 斷面 布置，來(lái)分析造型的布置可行性。例如組合儀表的反光校核，方向盤(pán)是否擋 住 組合儀表的視野，前后排假人的頭部空間，座椅與門(mén)護(hù)板和副儀表板的布置空間，駕駛員的腿部空間，膝部保護(hù)空間，氣囊的打開(kāi)空間等等。要通過(guò)不斷的布置及校核，從而確定造型的布置可行性。 4. 工藝可行性分析 好的造型給人以視覺(jué)的美感， 但是再美的造型如果工藝實(shí)施上不可行也是枉然 。因此要對(duì)產(chǎn)品的造型進(jìn)行工藝可行性分析，也就是常說(shuō)的制造可行性。 例如圖 214，門(mén)護(hù)板 上 本體的分模線外露，影響美觀，需調(diào)正造型面， 造型不符合定義的工藝等。 圖 214門(mén) 護(hù)板的工藝性分析 5. 人機(jī)工程分析 人機(jī)工程分析，主要包括一些操作空間，手觸及區(qū)域的方便性，上下車(chē)方便性，可維修性 ，開(kāi)關(guān)按鈕等零部件的施力范圍，部件的操作容易度 等。下圖 （圖 215） 是駕駛員手觸及空間的簡(jiǎn)單校核。 4 GB84102020 汽車(chē)內(nèi)飾材料的燃燒特性 5 GB16735 道路車(chē)輛 車(chē)輛識(shí)別代碼（ VIN） 方向盤(pán) 1 GB115571998 汽車(chē)防止汽車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的規(guī)定 2 GB115621994 汽車(chē)駕駛員前方視野要求及測(cè)量 3 GB115512020 安全氣囊保護(hù)乘員性能符合標(biāo)準(zhǔn) 4 GB84102020 汽車(chē)內(nèi)飾材料的燃燒特性 此處若與上裝飾板連在一起，結(jié)構(gòu)上不適合真空成型。 建議與本 體連在一起。 圖 215 駕駛員手觸及區(qū)域 校核 6. 間隙面差確定 間隙面差是內(nèi)外飾最直接的感觀評(píng)價(jià)。一般來(lái)說(shuō)，間隙面差與制造工藝和制造精度及尺寸鏈有關(guān)。間隙面差要求越高，其工藝可行性要求就越高。產(chǎn)品的制造公差越大，設(shè)定的間隙面差也要相對(duì)大些。有時(shí)候要根據(jù)實(shí)際情況，以造型的方式避免一些難控制的間 隙面差。例如內(nèi)飾儀表板的設(shè)計(jì)中要考慮手套箱的分界線與儀表板的造型，從造型設(shè)計(jì)中避免一些不利于控制的間隙面差因素。具體參見(jiàn)下圖 216虛線所示 ，手套箱﹑儀表板的上本體和下本體﹑主儀表板和副儀表板等處的配合在造型上進(jìn)行了很好的優(yōu)化，使間隙面差易于控制。 圖 216造型考慮間隙面差示例 造型確認(rèn) 經(jīng)過(guò)上述造型設(shè)計(jì)，通過(guò)不斷的評(píng)審優(yōu)化及一系列的可行性分析后，最終確定內(nèi)外飾造型。此時(shí)一般要做驗(yàn)證模型（內(nèi)外飾的造型色彩完全與最終產(chǎn)品一致）進(jìn) 行最終造型的驗(yàn)證確認(rèn)。然后進(jìn)行詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)。 工程設(shè)計(jì) 產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)階段的工作一般是指從造型凍結(jié)開(kāi)始到數(shù)字樣車(chē)完成這一過(guò)程中所有的工作。按照 P0到 P9的整車(chē)開(kāi)發(fā)流程，此階段一般指 P3階段。 產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)階段的主要流程如下圖 217所示： 設(shè) 計(jì) 評(píng) 審3 D 數(shù) 據(jù) 設(shè) 計(jì)G D amp。 T 圖 紙 設(shè) 計(jì)工 藝 分 析設(shè) 計(jì) 評(píng) 審是 否 通 過(guò)通 過(guò)數(shù) 字 樣 車(chē) 凍 結(jié)不 通 過(guò) 圖 217產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)階段流程圖 內(nèi)外飾顧名思義就是裝飾保護(hù)的作用，隨著汽車(chē)的日益普及，人們對(duì)內(nèi)外飾的要求也越來(lái)越高，比如說(shuō)儲(chǔ)物盒的數(shù)量，杯拖的操作方便性，內(nèi)飾的美觀度，乘員的 保護(hù)性能等。 下面以儀表板為例說(shuō)明下其功能設(shè)計(jì)： 儀表板是汽車(chē)中非常重要的部件，集安全性、功能性、舒適性及裝飾性于一體。由于其位置獨(dú)特，使很多的操作功能集成在其中，除了滿足自身功能外，還要有較好的吸能性，防止在發(fā)生意外事故時(shí)減少對(duì)乘員的傷害，以更好的保護(hù)乘員。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)外飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大致從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮、確定： （ 1）與車(chē)身的安裝方式：對(duì)于內(nèi)飾件與車(chē)身的安裝方式，主要要求能達(dá)到安裝簡(jiǎn)單、快捷、牢固、可靠等。一般安裝都是選用卡扣連接安裝，對(duì)每個(gè)部位工作環(huán)境、性能要求、安裝要求等進(jìn)行分析， 以選擇或設(shè)計(jì)合理的卡扣，達(dá)到最佳的性能。在安裝方式設(shè)計(jì)過(guò)程中，有一點(diǎn)比較重要，就是要求各護(hù)板或總成在“ Z”軸方向有一硬安裝方式，可以是金屬卡片安裝，也可以是在護(hù)板上用一些加強(qiáng)筋安裝，或是某一零件支撐護(hù)板等，其作用主要是使護(hù)板在 Z軸方向有一支撐力，以防卡扣損壞，而影響護(hù)板安裝。 （ 2）內(nèi)飾件間的安裝方式：內(nèi)飾件外觀品質(zhì)有兩個(gè)主要因素：間隙和面差，而這兩個(gè)因素主要是由內(nèi)飾件間的安裝方式來(lái)控制的，這除了合理安裝方式（包括結(jié)構(gòu)、位置等），還要有合理的定位方式（盡量用點(diǎn)、線定位，避免用面定位，特別是大面定位）。同時(shí) ，各內(nèi) 飾件間安裝是相互影響的， 要考慮整體安裝布局，比如各門(mén)護(hù)板總成與其它各飾件間沒(méi)有什么安裝影響，可以單獨(dú)以門(mén)護(hù)板總成安裝來(lái)考慮，但其它飾板間的安裝卻是互相影響的，頂棚飾板與各上護(hù)板間雖沒(méi)有安裝要求，卻有間隙、面差要求，上下護(hù)板間又有安裝、間隙、面差等要求，而下護(hù)板與各門(mén)檻護(hù)板、地毯也有此要求。因此這些件都不能單獨(dú)考慮安裝方式，必須綜合考慮。 （ 3）相關(guān)件的安裝方式：內(nèi)飾關(guān)聯(lián)件與內(nèi)飾的安裝方式有兩種 ,一種是安裝在內(nèi)飾件或通過(guò)內(nèi)飾件安裝在車(chē)身等其它件上 (與內(nèi)飾件有配合關(guān)系 )。另一種是不與內(nèi)飾件發(fā)生安裝關(guān)系 ,但有邊界約束條件。在內(nèi)飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需為這些相關(guān)件留出安裝空間。 加強(qiáng)筋布置 在注塑件的設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)筋是不可或缺的功能部份。加強(qiáng)筋能夠有效地增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度而無(wú)需大幅增加產(chǎn)品切面面積，對(duì)一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑膠產(chǎn)品尤其適用。此外，加強(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道，有助模腔充填，對(duì)幫助塑料流入部件的支節(jié)部份 有 很大的作用。 從生產(chǎn)的角度考慮，使用大量短而窄的加強(qiáng)筋優(yōu)勝 于 使用數(shù)個(gè)深而闊的加強(qiáng)筋。模具生產(chǎn)時(shí) (尤其是首 試 模具 )， 加強(qiáng)筋的闊度 (或 深度 )和數(shù)量應(yīng)盡量留有 余 額，當(dāng)試模時(shí)發(fā)覺(jué)產(chǎn)品的剛性 及強(qiáng)度有所不足時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾?，因?yàn)樵谀＞呱先コ摿媳仁褂脽富蚣由喜迦爰仍黾愉摿系姆椒▉?lái)得簡(jiǎn)單及便宜。 工藝分析 工藝分析屬于同步工程，在做數(shù)據(jù)的同時(shí)，工程人員就要做相應(yīng)的工藝分析。主要是可制造性分析（ DFMDesign For Manufacturability）、可裝配性分析（ DFADesign For Assembly）、可維修性分析（ VMA Visualized Maintainability Analysis） 。比如說(shuō)，所倒圓角大小是否符合要求、間隙面差定義是否合理、出模是 否存在問(wèn)題等等。 任何一個(gè)設(shè)計(jì)都要經(jīng)過(guò)制造變?yōu)楫a(chǎn)品才能投入市場(chǎng)，這就關(guān)系到我們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可制造性。可制造性是同步工程中重要的內(nèi)容之一，其主要目的就是 提高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全過(guò)程（包括設(shè)計(jì)、工藝、制造、售后 服務(wù)等）中的質(zhì)量 ； 降低新產(chǎn)品全生命周期中的成本（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、 運(yùn)輸、 客戶使用乃至產(chǎn)品報(bào)廢等成本） ； 縮短產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)周期（包括減少設(shè)計(jì)反復(fù)，降低設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造及投放市場(chǎng)的時(shí)間）。 所以說(shuō)我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中就要考慮相關(guān)的制造工藝，比如說(shuō)我們只關(guān)注產(chǎn)品外觀，而不考慮實(shí)際的制造工藝及制造精度，那么就會(huì)導(dǎo)致 產(chǎn)品有很大缺陷甚至無(wú)法生產(chǎn)。 產(chǎn)品制造出來(lái)后要經(jīng)過(guò)相應(yīng)的裝配方法及裝配順序才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能，這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮裝配的方便性，如果等產(chǎn)品出來(lái)發(fā)現(xiàn)裝配有問(wèn)題，比如說(shuō)工具的空間不夠，不方便安裝等等，那將會(huì)產(chǎn)生很大的損失。 裝配是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型的工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，裝配成本在產(chǎn)品總成本中的比重可以達(dá)到 40％。法國(guó)對(duì) 355家公司的調(diào)查結(jié)果表明，裝配自動(dòng)化的一個(gè)主要障礙是：通常的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不是面向裝配的，這使產(chǎn)品裝配已成為制造業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)之一。如何有效地降低裝配費(fèi)用，是當(dāng)今企業(yè)所面臨的突出問(wèn)題。 可裝配性 就是為 了解決這一問(wèn)題而成長(zhǎng)起來(lái)的高新技術(shù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)， 可裝配性 是一種優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以獲得最低裝配費(fèi)用的技術(shù)。 可裝配性 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，通過(guò)分析影響產(chǎn)品可裝配性的各種因素，對(duì)產(chǎn)品的可裝配性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上，給出產(chǎn)品再設(shè)計(jì)的建議，通過(guò)再設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品易于裝配，以達(dá)到降低產(chǎn)品裝配費(fèi)用的目的。 任何一種產(chǎn)品在使用過(guò)程中，都不可避免的會(huì)出現(xiàn)故障及損壞等，這時(shí)就要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修及拆卸，那么維修和拆卸的方便性就顯得尤為重要。 維修性是設(shè)計(jì)所賦予產(chǎn)品的固有屬性，是系統(tǒng)能夠保持或恢復(fù)到有效使用狀態(tài)的能力，與系統(tǒng)能夠可靠地完成規(guī)定任務(wù) 的能力具有相同的重要性。維修性設(shè)計(jì)就是在設(shè)計(jì)早期賦予產(chǎn)品便于維修的特點(diǎn)，確保要求的維修性特征能夠包括在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，目標(biāo)是使由維修引起的停機(jī)時(shí)間、維修費(fèi)用、維修復(fù)雜性、人員要求和可能的維修差錯(cuò)為最小 (低 )。 只有把這些工藝分析貫穿于我們的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，這樣才能保證我們的產(chǎn)品是好產(chǎn)品，才能提高一個(gè)公司的效益及聲譽(yù)，延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命。 數(shù)據(jù)校核 為了使得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)合理，方便裝配和維修等 ，需要 對(duì)我們的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，通常的校核方法有 DMU校核、 CFD分析、模流分析、強(qiáng)度分析、剛度分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化分析 等內(nèi)容。 DMU校核主要是檢查裝配的可行性及方便性，避免干涉等問(wèn)題。 強(qiáng)度的概念是結(jié)構(gòu)在正常工作時(shí)能承受的載荷，一般用工作應(yīng)力的峰值來(lái)表示結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的水平。在解決實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)，要根據(jù)分析目的和分析對(duì)象的受力狀態(tài)，選擇描述或評(píng)價(jià)分析對(duì)象力學(xué)性能的物理量，并用這個(gè)物理量進(jìn)行強(qiáng)度分析，這是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。指導(dǎo)原則是有限元分析輸出的物理量應(yīng)與試驗(yàn)分析時(shí)測(cè)試的物理量相同，以便于試驗(yàn)驗(yàn)證。 剛度的概念是結(jié)構(gòu)在正常工作時(shí)的許可變形，用剛度表示結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，剛度是結(jié)構(gòu)在外力作用下發(fā)生單位變形所需要的力。 設(shè)計(jì)優(yōu) 化分析意味著在滿足約束的前提下產(chǎn)生最佳設(shè)計(jì)的可能性。汽車(chē)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化分析是以輕量化為設(shè)計(jì)目標(biāo)，以強(qiáng)度和剛度為約束條件，以設(shè)計(jì)的形狀和尺寸為設(shè)計(jì)變量，進(jìn)行多方案比較，選擇較優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)優(yōu)化有了初步結(jié)果之后，一定要用力學(xué)分析和設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理地解釋?zhuān)M(jìn)一步確認(rèn)設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果的正確性。 GDamp。T圖紙?jiān)O(shè)計(jì) “ GDamp。T” 全稱(chēng)為 “ Geometric Dimensioning and Tolerancing” 幾何尺寸和公差 。標(biāo)準(zhǔn)中包含有尺寸標(biāo)注方法（屬我國(guó)技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)）與幾何公差（屬我國(guó)形狀和 位置公差標(biāo)準(zhǔn)）兩大部分。 產(chǎn)品工程制圖是傳遞設(shè)計(jì)要求和合格部件幾何形狀的真正功能限制的基本手段。為了確保所有圖紙的統(tǒng)一解釋?zhuān)總€(gè)使用人對(duì)圖紙上的所有符號(hào)必須有共同的理解。 3D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)完成后，工程人員就應(yīng)該進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，通過(guò) GDamp。T圖紙，就可以看到產(chǎn)品是如何定位的，同時(shí)可以很好的指導(dǎo)檢具設(shè)計(jì)。 整車(chē)設(shè)計(jì)驗(yàn)證確認(rèn)階段的內(nèi)外飾工作流程一般如下 圖 218 所示： 數(shù) 據(jù) 樣 車(chē) 凍 結(jié)手 工 、 軟 模 、 快 速件 制 作手 工 、 軟 模 件 尺 寸手 工 、 軟 模 件 D V試 驗(yàn) 驗(yàn) 證開(kāi) 模 數(shù) 據(jù) 凍 結(jié)模 具 設(shè) 計(jì) 及 制 作設(shè) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 改 進(jìn) 優(yōu) 化工 裝 樣 件 尺 寸 認(rèn) 可工 裝 樣 件 試 驗(yàn)驗(yàn) 證產(chǎn) 品 O T S 認(rèn) 可 檢 具 設(shè) 計(jì) 及 制 作 圖 218整車(chē)設(shè)計(jì)驗(yàn)證確認(rèn)階段內(nèi)外飾工作流程圖 手工、軟模件制作及尺寸匹配 （ 1） 手工、軟模、快速件 — 指供應(yīng)商按照主機(jī)廠提供的數(shù)字化定義、圖紙、技術(shù)資料或樣件、邊界條件、功能要求，經(jīng)過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)化、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和零件試制等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程所制造的零部件。此樣件是通過(guò)手工處理、快速成型、或簡(jiǎn)易模具生產(chǎn)出來(lái)的樣件，理論上是符合關(guān)鍵尺寸要求，并滿足各項(xiàng)性能要求。 （ 2） 手工、軟模、快速件 的尺寸 (功能 )按圖紙上面標(biāo)注的需要檢查的尺寸 (功能 )進(jìn)行尺寸檢查。供應(yīng)商提供 手工、軟 模件 之前，必須與相關(guān)的設(shè)計(jì)部門(mén)產(chǎn)品工程師共同