汽車設計質量檢驗方法的研究

王彥杰 周毅

武漢科技大學汽車與交通工程學院,湖北武漢，430080

汽車設計質量檢驗方法的研究

王彥杰 周毅

武漢科技大學汽車與交通工程學院,湖北武漢，430080

本文從實際出發，對現代汽車設計開發的過程當中，采用之間方法防治出現外觀質量缺陷的重要性進行了闡述。此外，本文根據之間的內容，總結出了虛擬檢查以及失誤模型驗證結合的之間方法。在不同的階段進行了檢驗，發現設計外觀，保證汽車數據的質量，避免因為數據質量產生的影響，與此同時，提高了汽車內外飾的外觀質量。

汽車設計；質量檢驗；方法研究

為了提高汽車的視覺質量，一般來講，設計質量檢驗的關注點主要體現在認識到設計質量檢驗的重要性，明確整車設計開發項目中的輸入輸出，通過虛擬檢查的方法消除設計質量的問題；設計質量檢驗由節點設計發展為綜合表現，在設計中第一時間發現問題，本文就設計質量檢驗的定義、內容等進行討論。

1 我國汽車設計過程當中存在的問題

在知識并不發達的時代，如果能夠找到足夠的材料，一個人就可以完成產品的設計以及制造。但是到了20世紀中葉之后，產品的制造過程變得越來越復雜，人們開始組成不同的團隊負責市場、設計、售后等不同的工作，這就出現了按照專業分個的串行設計方法。

這些活動雖然能夠保證設計的質量，但是仍然會出現一些問題，第一，市場可能沒有傳遞出消費者的要求，設計師由于無法直接與客戶交通，因此對于設計問題可能會產生不正確的理解，第二，設計師無法了解制造過程，因此對與零件的加工，或者是對成本低控制并沒有辦法做到很好，因此，串行的設計方法不僅效率低下，而且還有著很高的成本，在這種方法下進行產品的設計，還有很大的可能生產處劣質的產品。

由于串行設計的缺點，此后出現了并行工程，并行工程實際上就是指派工程師參與到設計團隊當中，使得設計師能夠了解到產品的制造情況。并行工程縮短了開發的時間，也減少了設計更改的費用，但是溝通成為了協同設計發揮能力的關鍵方面，隨著網絡的不斷發展，一地合作成為了常見的開發模式，由于溝通工具而造成的補償，造成了產品信息無法及時更新，溝通的時間以及品質成為了產品開發周期縮短的障礙。

2 汽車設計質量檢驗的內容

2.1 外觀質量缺陷的范疇

首先應明確外觀質量缺陷的范疇。一般來講，我們將設計質量錯誤的認為成為了對造型的評價，例如前臉的選擇是應該張揚還是應該含蓄，是否需要選擇比較大尺寸的前燈等，雖然在整車的開發當中，這些都是非常重要的因素，但是設計的質量是已有方案的視覺質量，或者是零件設計的細節等。如今，消費者正在對汽車的外觀質量提出越來越高的要求，外觀的質量問題在客戶的滿意度當中占有者非常高的比重，因此，汽車的外觀質量已經成為了汽車設計當中非常重要的一個研究課題，下表為新車質量評估模塊。

表1 汽車的外觀質量

2.2 汽車設計質量檢驗的內容

之所以進行汽車設計質量檢驗，就是為了避免出現質量缺陷，檢查從設計師建立的數據到工程數據是否符合意圖，避免出現外觀質量缺陷。

在汽車設計的過程當中，有很多因素都能夠影響到汽車的外觀質量，比如設計師的構思是否能夠轉化為合理的三維造型曲面，比如設計當中的分塊、間隙等對造型效果的影響等。通過驗證，可以使得設計師的設計理念能夠更好的得到體現，并且發現設計當中的偏離，這些都是設計質量檢驗的內容。一般來講，我們按照缺陷產生的類型，將設計缺陷分為四種，分別是曲面數據的準確性；曲面數據光順問題；零件配合問題；零件外觀質量影響的角度等。

2.2.1 三維設計曲面數據的準確性問題

這一問題主要是對三位曲面數據的精度進行驗證，也就是說，為了保證曲面質量，要求區面積按的距離誤差都應該在精度范圍之中。

2）幾何模型建立范圍為：上下游方向，以山梁山脊線為基線分別向河流上、下游方向；垂直河流方向，從河谷向山。建立有限元計算模型。

2.2.2 曲面數據光順問題

在這一問題當中，要求曲面必須要光順平滑，曲面曲率均勻，反射光在曲面上要順暢，沒有拐點。在對汽車的設計當中，要求汽車曲面光順，一方面能夠給人協調的感覺，另一方面還能夠減少空氣的阻力，達到節能的效果。如果車身沒有足夠的光順性，就會使得運算耗時過長，此外，汽車覆蓋件的連續光順，能夠起到流動性能，保證沖壓質量的效果，如果沒有好的光順，就會使得材料流動困難。因此，對于車身曲線的光順檢測可以說是十分重要的。

2.2.3 設計零件的配合問題

零件之間應該做到對齊并且協調。但是在實際的設計過程當中，這種問題仍然沒有形成統一的標準，因此，對于這類問題的檢查，需要設計師的經驗，并且還需要在檢測的過程當中對于數據進行反復檢查。

零件之間的面差。對這一問題的檢查，是為了檢驗相鄰部件是否會互相干涉，大小是否合理。由于面差是不可避免的問題，其視覺有著十分重要的影響作用，因此可以說，均勻的面差是汽車制造當中十分重要的一項技術，因此在檢驗過程當中，對于面差的檢驗也非常重要。

零件配合出的老鼠洞。所謂零件配合出的老鼠洞，就是零件交界地方出現的窟窿，這一問題一旦出現，會出現丑陋的機構外露的問題，因此也需要著重的進行檢查。

2.2.4 對外觀視覺質量有影響的工藝分析

3 虛實結合的汽車設計質量檢驗方式

面對復雜多樣的檢驗內容，如今迫切需要一種高效的質量檢驗方式。隨著時代的進步以及科技的不斷發展，數字信息化技術為此提供了有理的條件，計算機輔助技術，能夠使得造型設計形成數字化網絡。設計質量檢驗中的曲面精度檢查等問題可以借助結算及技術來進行高效的檢查，并形成不間斷的循環過程。

3.1 輔助設計軟件直接分析方式

隨著計算能力的不斷發展，曲線品質分析方法也在車身CAD中開始得到了應用，通過CAD模型，能夠有效的檢測車身曲線和曲面質量。車身CAD模型曲面之間方法基于光照迷行的方法等方法。這些方法一方面能夠揭露車身曲線的不連續性，另一方面還能夠反應車身的特征。這些檢測方法更加形象、直觀。是目前汽車工業當中常用的車身曲面檢測方法。

3.2 輔助設計軟件間接分析方式

一些軟件還沒有開發，但是，仍然需要簡要的內容可以通過轉化手段來進行間接分析，例如零件間的面差，無法使用軟件來進行分析，這就需要通過斷面將數模中的距離轉化為二維線性距離驚醒檢驗，保證零件之間的面差均勻。

3.3 失誤驗證模型評審方式

三維數據在顯示屏上的誤差是虛擬檢驗無法避免的，設計質量檢驗有很多的要求，外觀質量更多的是主觀性的視覺評審。舉例來講，面差間隙簡單的數值并不能保證看到的視覺間隙是均勻的，這就需要通過機床制作出高精度的模型成為檢驗的工具。

整車模型是由機床加工而成的整車模型，提供真是的評審視角，能夠暴露出虛擬評審中的視覺誤差等問題。與普通的模型不同，涉及檢驗模型作為設計質量的檢驗工具，須有有很高的精確程度，才能夠滿足加工質量，并且，還需要加工出零件翻邊以及第二表面的可是部分。

就目前來講，常用的檢驗模型是整車驗證模型以及局部炎癥模型。由于整車驗證模型需要比較長時間的加工周期，因此在實際的設計過程當中，也可以通過增加另加的位置來體現零件裝配的狀態，并將此作為方案是否可以接受的依據，一般來講，常會加工出可以調節的局部驗證模型，來對區域當中的造型設計進行驗證。

4 結語

如今，人們對于汽車的細節關注成都正在不斷的提高，這一定會使得汽車的設計造型檢驗工作不斷加強，而汽車的設計造型檢驗的發展也是汽車發展的重要趨勢。與此同時，三維軟件的升級，虛擬模型的加強，會使得很多的造型驗證能夠用軟件有效的完成。

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王彥杰/1991年生/男/甘肅定西人/本科/研究方向為汽車服務工程