试论汽车样车试制

常晓钟　王俊峰

摘 要：随着国内汽车行业竞争的日益加剧，国产汽车产品开发周期越来越短、多平台、多品种、多项目并行试制工作越来越多，竞争越发激烈，其中代表研发能力的样车试制占据着重要地位，甚至关系到整个项目的成败。因此，要切实提升国内汽车的自主技术创新能力，彻底摆脱对国外汽车设计的依赖，真正掌握先进汽车试制核心技术，拥有先进、稳定和可靠自身试制能力，确保每一个试制项目按计划完成，就必须开展汽车样车试制研究，这是国内汽车企业必须重视的重要课题。

关键词：汽车；样车；试制

1 汽车样车试制的目的和意义

汽车样车试制是按照设计部门提供的图纸或数模将设计转化为实物，或根据产品的描述，利用现有设备制作样件、样车。样车试制是新产品从设计到正式投产的必要步骤，是把产品开发方案变成为具有使用价值的实体产品的过程。无论是自行设计的还是逆向生产的产品，都需经过产品试制这一过程，否则，一旦设计问题或缺陷转入生产，不但会严重影响生产线生产，而且也会给产品的销售埋下无穷隐患。

2 汽车样车试制主要流程设计与分析

2.1 顶层设计注意事项

样车制作是汽车样车试制的关键环节，由于国内汽车开发一般是在较成熟的底盘系统上进行的，底盘系统基本是在尺寸上有所改变，开发重点是车身，个别项目同时开发发动机，因此在样车制作上，应重点考虑以下几个方面：（1）设置试制部门，明确职责。（2）设置试制岗位，明确岗位标准和胜任要求。比如，针对部分钣金快速样件的冲压、白车身焊接、喷漆及整车装配调试等工作岗位，明确岗位要求和检查考核标准等。（3）提高数字化设计手段。运用大量的三维数字化制作模型、夹具、快速样件等数字化设计手段，可大大缩短了样车制作得周期，确保样车质量与设计数据的一致性，准确地验证设计方案。（4）自主研发与借助外力相结合。在产品开发模式上，国内汽车企业应秉承自主开发为主，外部资源为辅的理念，使新产品开发与样车试制越来越向着新、优、廉与短、平、快的特点发展，结合自己的产品开发特点和资源，通过自主建设、自行发展，同时引进、消化摸索，形成了一套符合自身特点和技术工艺实力的样车试制模式。

2.2 样车制作关键流程

2.2.1 MULECAR的制作

在开发样车制造前，为了模拟和验证车辆的某一方面（一般是底盘或动力总成的布置或某些性能）以及汽车最初的性能数据采集，而制造的實物样车——MULECAR。它实际是车辆的模型状态，主要用于验证零部件总布置方案、试验整车基本性能、发动机仓热负荷等。同时为后期零部件开发设计提供实车依据，但与真正的产品样车还有很大差异。

2.2.2 PFM（总布置验证模型）的制作

PFM的制作要求既美观又精准。如：表面加工特征（如圆角、特征棱线等）与数据一致、各种形状的孔位精度符合要求+/-0.3mm、0～500 mm的尺寸范围内的加工极限偏差为+/-0.40mm；模型外表面要铺设装饰板美化、喷漆，骨架不能外露等等，基本上属于数字化的产品模型。

2.2.3 油泥模型的制作

根据CAS数据进行模型骨架结构设计并焊接成型，在骨架基础上粘接泡沫利用五轴过切加工，涂覆油泥后进行精加工，然后，美工师在铣出来的模型上修改，反复几次这样的修改过程，直到达到设计师的要求为止。一般油泥模型包括外饰油泥模型、内饰油泥模型及附件。包括：材料选用、骨架设计及焊接、泡沫粘接、过切编程及加工、油泥涂覆、油泥精加工、胎架（底盘），成型精修、车轮车轴及附件的制作和色彩（喷漆）处理等过程，最终设计方案是以A级曲面数模的形式发布。

2.2.4 校验模型的制作

校验模型制作的关键是柔性、可替换，精度高，各零部件实物均能以实车状态装到模型上，每一可拆卸模型与主体骨架采用定位销与螺钉连接，加工装配表面光顺、间隙均匀，三坐标检测数据与数字化定义模型尺寸误差皆小于0.35mm（缝隙面差公差为±0.1mm，复位基准精度小于0.02mm）。

2.2.5 白车身试制

为避免白车身焊接产生的飞溅和磁场对三坐标测量设备的影响，应选用带有焊接参数记忆卡、IQR（intelligent quality regulator）电阻控制功能的中频焊接设备，有效地消除焊接设备对三坐标的影响。在焊接夹具方面，考虑适应多车型互换的柔性、焊钳操作空间、测量空间等因素，在分总成上选择了柔性很强的CAR-BENCH夹具（国内首家），总拼工位提出框架及平台开销螺纹孔的的柔性方案，在切换车型时，主体不用加工，仅加工支撑定位单元即可，有效地提高了夹具制造效率，节约成本。

2.2.6 涂装喷漆

具有整车喷涂、油泥模型整车喷涂、非金属样件皮纹漆喷涂能力。

2.2.7 整车装配与调试

样车装配的主要工作内容：（1）根据样车试制计划制定样车装配计划。（2）编制样车装配工艺流程及装配工艺卡。（3）物流系统准备。（4）工装、工具准备。（5）装配前培训。（6）按计划及工艺要求装配。（7）整车调试检查。（8）交车。

2.3 部分汽车企业试制能力分析

3 结束语

根据作者对汽车样车试制的粗浅研究，提出如下几点建议：（1）自主创新是摆脱对国外汽车技术依赖的唯一出路。（2）加大对汽车关键部件研发的投入。（3）高新技术的应用成为国内外汽车企业竞争的焦点。（4）试制方式本地化、柔性化、模块化、工艺模拟化是我们的不二选择。