摘要（yào） : 隨著中國汽車市場競爭（zhēng）加劇，顧客對於汽車品質提出更高的要求，無論從外觀、內（nèi）飾，智能網聯化、綜（zōng）合能耗、聲噪指標（biāo）都有新的（de）訴求（qiú）。作為汽車研發部（bù）門，東風汽車技術中心已初步具備仿真、色彩、驗證模（mó）型設（shè）計及（jí）主模型（xíng）加（jiā）工能力。汽車（chē）內外飾驗證（zhèng）台架設計及開發主要解決整車開（kāi）發前期設計方（fāng）案是否合理和裝配（pèi）驗證是否幹涉的作用。本文（wén）通過東風自主轎車內外飾驗證台架 X53 項目設計（jì）與（yǔ）開發過程，對（duì）今（jīn）後該類工程模型自製（zhì）工作做了有益的探（tàn）索。

     內外飾驗證（zhèng）台架是（shì）為了在 ET0 前（qián）驗證車身內外飾件結構數據，驗證汽車零件（jiàn）結構，驗證（zhèng）裝配可行性，驗證 DTS 製作的工程驗證模（mó）型。通過內外飾驗（yàn）證台架，不僅能夠進行零件裝配驗證，同時能夠進行感知質（zhì）量評價，在 ET0 階段作為車身內外飾件檢具（jù），驗證（zhèng）設計結構作為標準白（bái）車（chē）身，安（ān）裝 RP 件或 ET0 件進行人機驗證。

 

 

     采用鋼管骨架，5166 代木為型麵材料，表（biǎo）層加工厚度 30mm 以上。采用鋼板底座，底板厚度要求 15mm 以上（shàng），檢具本體采用可加工樹脂板材（cái）為型麵材料。型麵輪廓材料為 5166 代木，其性能（néng）要求 : 密度≥ 1.2g/cm3, 硬度邵氏 D ≥ 75,線性熱膨脹（zhàng）係（xì）數 (10-6m/℃ ): ≤ 35。定位（wèi）麵及支撐麵（miàn）材料采用 SK5 或相當材（cái）料（liào），其結構必須采用可拆卸式結構，不允許采（cǎi）用膠水粘結。

 

   

     坐標線 :0.05mm; 無搭接裝配要求的全部形狀 :±0.30mm; 有搭接裝配要求的形狀 :±0.15mm; 支承及定位（wèi）公差 :±0.1mm; 對稱（chēng）形狀的不對稱度 :0.20mm; 左 / 右檢（jiǎn）具的（de）不對稱度 :0.30mm; 最大加工刀痕深度 :0.05mm;非功能孔目測刻度（dù） :±0.30mm; 用銷（xiāo）規檢查的一般功能孔位置度 :±0.15mm; 用銷規（guī）檢查的重要功能孔位置度 :±0.10mm; 一般輪廓對（duì）齊處（chù） :±0.30mm; 重（chóng）要輪廓對齊處（chù） :±0.15mm; 某一產品的特性偏離上述規範時（shí），檢（jiǎn）具的（de）公差可采用 1/4 準則，在產品圖紙上針對某一特別產品特（tè）性標注公差的 1/4 可用作檢（jiǎn）具製造公差。

 

   

     UG（Unigraphics NX） 是 Siemens PLMSoftware 公司出品的一個產（chǎn）品工程解決方（fāng）案，它為用戶的產品設計及加（jiā）工過程提（tí）供了數字化造型和驗證手段。Unigraphics NX 針對用戶的虛擬產品設計和工藝設（shè）計的需求，提供了（le）經過實踐驗證的解（jiě）決方（fāng）案。本次設計使（shǐ）用的設計和編程軟件為 UGNX12 版本。

     長 =（車頭最前位（wèi）置（zhì） - 前輪眉邊界）-30mm（柔性板厚度），考慮不（bú）同車型在柔性骨架上的通用 ; 寬 = 右側前保安裝（zhuāng）麵 - 左（zuǒ）側前（qián）保安裝麵 ;高 = 前格柵下邊界 100mm 處-前保下邊界100mm 處 -30mm（柔性板厚度）選取最低高度為柔性骨架，針對高（gāo）度高的車型（xíng）可在（zài）柔性板和模型間增（zēng）加墊（diàn）塊。

   

    後保設計方案使用柔性安裝板。柔性（xìng）安裝板為 30mm 厚度鋁合金板，均布直徑 10mm 銷孔，孔間距為 50×50mm，安裝板（bǎn）尺寸參考骨架本體尺寸 ; 連接方式 : 骨架與柔性板之間使用（yòng）螺栓緊（jǐn）固連接 ; 柔性板與模型之間通（tōng）過（guò）柔性板上銷孔使用螺栓和銷等方式連接。

 

 

     內外飾驗證台架驗證門總成使用（yòng）單邊一側進行（háng）驗證，設（shè）計為左側前門，B 麵保留完整鈑（bǎn）金麵。玻璃導軌、B 麵和 A 麵一體式加工，玻（bō）璃導軌外表麵加厚 10mm。模型上保留大小 20×20mm的加工基準，門前後各一處。參考車身門鈑金保留車身內飾件和後視鏡（jìng）等安裝點，安裝點處布置金屬鑲塊，內嵌於模型內。玻璃單獨（dú）加工，水切處設置螺（luó）栓孔用於固定。前（qián）門分別設置三（sān）處擰緊在側（cè）圍上（shàng）的銷孔，上端兩處下端一處，鎖（suǒ）緊方（fāng）向為正 Y 向 ; 並預留相應的銷控墊板結構。為便於門的拆遷，將鉸鏈處 A 麵門板作為附件，單（dān）獨安裝在門板主體（tǐ）上。

 

   

     後門主體骨（gǔ）架是 “口” 形，加（jiā）上橫豎兩條加強筋，另焊接兩（liǎng）根連接骨（gǔ）架與車門模型上端連接，連接骨架位置（zhì）和間距按車門尺寸均布。骨架前段焊接與鉸鏈連接的安裝鐵塊，後方無鎖扣結構。骨架與代木（mù）主體之間（jiān）采用糊狀代木連接，無螺栓等連接結構。主體框架距離鈑金邊界距（jù）離≥ 110mm。模型避讓門板主體骨架外邊界距（jù）離≥ 5mm。材料 45 鋼，厚度 5mm ，20×40mm管（guǎn）材焊接而成（chéng） 。車門開（kāi）啟角度以設計輸入為準。

   

     尾門結構設計包含 : 模型設計及骨架設計。模型設計 : 參考（kǎo）尾門內外鈑金數據、預留與骨架鉸鏈安裝點、預留尾門飾板安裝點，與側圍配合安裝點，基準塊布置 ; 骨（gǔ）架設計 : 與頂蓋處鉸鏈骨架連接，預埋加強鋼管骨架，尾門支撐杆處骨架 ; 尾門本體模型設計結合內外鈑金數據設計（jì）成一體。

     台架主（zhǔ）體骨（gǔ）架通過鉸鏈（liàn）與（yǔ）尾門骨架連接 （; 參考數據撐杆安裝點高度，開啟角度 77° - 開啟角度 90°）尾門模型內預埋鋼管與（yǔ）尾門（mén）鉸鏈及（jí）支撐（chēng）杆骨架連接（jiē） ; 保留飾板以及尾燈安裝點，安裝點（diǎn）布置銷套 ; 尾門模型主體通（tōng）過左右兩側邊定位銷限位 ; 尾門模型鈑金翻邊單獨加（jiā）工並與主體粘（zhān）貼 ;設計四個基準塊 30×30mm，位置左右對稱均布。

 

     型麵 : 以鈑金麵為基礎，人的腳部踩踏區域設計為平麵。數（shù）控加工 : 將前排座椅間隙和人的（de）腳部踩踏區域與整體切分開，其 他區域一體式（shì）加工或者拆（chāi）分為 2 個大（dà）塊加工。定位 : 在（zài）中部區域開槽與骨架（jià）匹配 + 螺栓定位。材料使（shǐ）用 : 主體采用密度 1.2g/cm3 的代木 ; 所有安裝孔位製作金屬鑲套 ; 前排（pái）座椅間隙和（hé）人的腳部踩踏區域采（cǎi）用密（mì）度 0.2g/cm3 的 PU，厚度約 30mm。

   

 

     駕駛員側完整結構，副駕（jià）駛側隻有骨架支撐結構 , 結構必須采用可拆卸式結構，不允許（xǔ）采用膠水粘（zhān）結（jié）。中間為鋼骨架，周邊采用高密度代木（密度 >1.2g/cm3）製作。安（ān）裝的孔位和定位采用實（shí）車（chē）狀態，安（ān）裝孔位必須（xū）鑲（xiāng）嵌金屬機構保證拆卸換裝（zhuāng）及（jí）強度。外觀不是重點項，連接結構可以從 A 麵打孔進行連接。

 

     內外飾驗證台架試製分為以下幾個階段 : 第（dì）一階段為骨架製作，包含骨架設計、下料切割、拚（pīn）料焊接、熱處理、安裝孔和基準麵（miàn）機加、骨架檢測（cè）和防鏽處理（lǐ）等 ; 第二階段為內外飾驗證台（tái）架分總成主體結構設計（jì） ; 第三階段為零部件（jiàn）製作及裝配，根據設（shè）計（jì）圖紙要（yào）求製作分總成的毛坯，主要零件采用數控加（jiā）工進行，做好每個分總成相應的裝配基準，製作完成後對應（yīng）主骨架的基準進行相應位置的裝（zhuāng）配工（gōng）作 ; 第四階段為檢（jiǎn）測，檢測零（líng）件表麵、整車姿態、定位安裝孔位、間隙麵（miàn）差（chà）。主要工藝（yì）製作流程（chéng）按照以下順序（xù）進行（háng） : 骨架設計→骨架確認→骨架焊接→骨（gǔ）架加工→骨架檢（jiǎn）測→數據處理→毛坯製作→粗（cū）加工→ NC 加（jiā）工→分總成與骨架裝配→五軸加工→車身附件 NC 加工→樣件修配→組配→評審→噴漆→組配。

 

     數控編（biān）程的精度按照規（guī）範要求，其中（zhōng） A 麵精度≤ 0.3mm，切削的最大殘留高度≤ 0.02mm，DTS 檢（jiǎn）測值公差≤ 0.2mm，相應編程（chéng）參數應與此對應。數控編程使用公差參照 GB/T 1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差和（hé）GB/T 1184 形狀和位（wèi）置公差未注公差值進行設定。粗加工，切削步（bù）距（jù）設定為所使用刀具（jù）直徑的1/4，例如（rú） φ20mm 球（qiú）刀切削間距設定為 5mm。精加工（gōng）切削間距（jù）設定為所使用刀具直徑（jìng）的 1/40。例（lì）如 φ20mm 的球刀取切削（xuē）間距設定為 0.5mm。模型編程坐標係（xì）建立包括坐標原點選擇和坐標軸確定，數控機床坐標係（xì）標準為右手笛卡坐（zuò）標係，確定（dìng）模型在機（jī）床上的裝夾方向和相（xiàng）對位置。模（mó）型整體數控加工的編（biān）程按照 EQCY-5044 汽車驗（yàn）證模（mó）型設計規範定義的設計（jì）基準編（biān）製。使用編程軟件（jiàn） NX12.0， 數控加工設（shè）備JOBS 五軸加工中心和馬迪克斯五軸加工中心。

     為保證整個驗證台架製（zhì）作順利、有序、按時完成，在骨架製作（zuò）完成、零件裝配完成（chéng）及交付（fù）之前三個階段進行驗收安排。第一次驗收為骨架驗（yàn）收，需檢測骨架的定位孔及定位麵的尺寸精度及後處理狀態，提供熱處理報告及實際（jì）尺寸與數據尺寸對（duì）照表，檢（jiǎn）測全過程必須有技術人員一直在場（chǎng） ; 第（dì）二次驗收是零件裝配完成之後，確認型麵質量、樣件質（zhì）量等滿足設計功能要（yào）求 ; 第三次驗收是在整車驗（yàn）證台架檢測後進行，確認內外飾驗證台架外觀、尺寸是否滿足要求並整改到位達到設計零件互換要求（qiú），采用三坐標打點（diǎn）檢測，檢測總點數不得少於 500 點，測點排布原則 : 功能敏感區加密點數，在過渡區減少點數。

 

 

     經過此次項（xiàng）目製作，增強了技術中心製（zhì）作工程類模型的能力。主要體現在 : 提高了內外飾驗證台架的設計能力 ; 通過自製縮短數控加工製作時間 ; 有效驗證了汽車前期研（yán）發出現的各類問題，加（jiā）快了整（zhěng）車（chē）研發的試（shì）製周期，在國內汽車模型製造（zào）領域具有實（shí）用和推廣價值。

     與國際先（xiān）進（jìn）模型製造企業相比，國內模型製作的能力已經（jīng）接近國外先進水平，但是由（yóu）於起步較晚，專業性積累較少，在現（xiàn）場調試數據的反（fǎn）饋、搜集、整理並重新融入設（shè）計再應用環節尚有一定的（de）差距，各個模塊數據庫的建立還處在比較初級的階（jiē）段，隨著今後經驗的積累，將逐步縮小（xiǎo）與（yǔ）國外先進技術差距，高端工程類模型製造能力會不斷加強。