汽车漫谈1：汽车的研发到制造过程

不同的汽车企业其汽车的研发流程略有不同，讲述一般的正向开发研发流程：

一：市场调研

          一个全新车型的开发需要十几亿的大量资金投入，汽车公司一般会委托专门的市场调研公司对国内消费者的需求、喜好、习惯等做出调研，明确车型和市场目标，即价格策略，很多车型的失败都是因为市场调研没有做好。

          譬如：当年雪铁龙固执的在中国推广两厢车，而忽视了国人对“三厢”的情有独钟，致使两厢车进入中国市场太早，失去了占领市场的机会。

二．概念设计阶段

           概念设计主要分三个阶段：总体布置、造型设计、制作油泥模型。  

1．总体布置（草图）   

          总布设计是汽车的总体设计方案，包括：车厢及驾驶室的布置，发动机与离合器及变速器的布置、传动轴的布置、车架和承载式车身底板的布置、前后悬架的布置、制动系的布置、油箱、备胎和行李箱等的布置、空调装置的布置。

2．造型设计 （手绘草图）

         在进行了总体布置草图设计以后，就可以在其确定的基本尺寸的上进行造型设计了。包括外形和内饰设计两部分。设计草图是设计师快速捕捉创意灵感的最好方法，最初的设计草图都比较简单，它也许只有几根线条，但是能够勾勒出设计造型的神韵，设计师通过大量的设计草图来尽可能多的提出新的创意。这个车到底是简洁、还是稳重、是复古、还是动感都是在此确定的。

       当然，如果是逆向设计，则就不需要这个过程了，把别人的车型直接进行点阵扫描，然后在计算机中进行造型勾画就行了。

3. 制作油泥模型

         使用各种绘图软件制作三维电脑数据模型（这种模型能够直接将数据输入5轴铣削机，铣削出油泥模型），看到更加清晰的设计表现效果，然后进行1：5的油泥模型制作。

         完成小比例油泥模型制作后，进行评审，综合考虑各种因素：美学、工艺、结构等，OK后进行1:1的油泥模型制作。

 

三、工程设计阶段 （数模构建） 

工程设计是一个对整车进行细化设计的过程，各个总成分发到相关部门分别进行设计开发。 

1. 总布置设计

在前面的总布置草图上，进行细化，精确各部件的尺寸和位置。确定各部件的详细结构、特征参数及质量要求。包括：发动机舱、底盘、内饰、外饰及汽车电器等布置图。

2． 车身造型数据

在油泥模型完成后，使用三维测量仪器对油泥模型进行测量，测量生成的数据称为点云，工程师根据点云使用曲线软件比如Catia、UG imageware等来构建汽车产品的外形。

3．发动机工程设计

一般新车型的开发会选用原有成熟的发动机动力总成，针对新车型的特点及要求，对发动机进行布置，并进行发动机匹配，这一过程一直持续到样车试验阶段，与底盘工程设计同步进行。

4．白车身工程设计

白车身：车身结构件以及覆盖件的焊接总成，包括发动机罩、翼子板、侧围、车门以及行李箱盖在内的未经过涂装的车身本体。

白车身是保证整车强度的封闭结构，设计工作在车身造型结构基础上进行。 譬如；我们经常提及的丰田“GOA”车身。

这些部件使用三维数模软件来见构建，譬如UG、CATIA等，并进行材料的选择，工艺性分析、焊接、装配等分析。

5．底盘工程设计

底盘包括：传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统设计。

设计工作包括: 尺寸、结构、工艺功能及参数方面的定义、计算，根据计算数据完成三维数模；然后根据三维数模进行模拟试验及零部件的样品制作；根据三维图完成设计及装配图。

6．内外饰工程设计

内饰主要设计包括：仪表板、方向盘、座椅、安全带、安全气囊、地毯、侧壁内饰件、遮阳板、扶手、车内后视镜等。

外饰主要设计包括：前后保险杠、玻璃、车门防撞装饰条、进气格栅、行李架、天窗、后视镜、车门机构及附件以及密封条。

7．电器工程设计

电器工程负责全车的所有电器设计，包括雨刮系统、空调系统、各种仪表、整车开关、前后灯光以及车内照明系统。

 

经过以上各个总成系统的设计，工程设计阶段完成，最终确认整车设计方案。此时可以开始编制详细的产品技术说明书以及详细的零部件清单列表，验证法规。确定整车性能后，将各个总成的生产技术进行整理合成。

 

四、样车试验阶段

样车的试验包括两个方面：性能试验和可靠性试验。

性能试验，验证是否符合设计要求的功能性测试；可靠性试验,验证汽车的强度及耐久性。

试验形式包括：风洞试验、试验场测试、道路测试、碰撞试验等。

1．风洞试验

风洞试验从油泥阶段已开始，到试验样车阶段，终于汽车量产阶段。

 2．试验场测试：

试验场的不同路段分别模拟不同路况，有沙石路、雨水路、搓板路、爬坡路等等。

3．道路测试

道路测试是样车试验最重要的部分。

通常要在各种不同的区域环境中进行，北到黑龙江南到海南岛都有进行道路测试，测定在不同气候条件下，车辆的行驶性能及可靠性，包括高速路、沙尘路、水泥路、冰雪路条件下路试。

4．碰撞试验

碰撞试验主要测试汽车的结构强度，在新车上市前，要经过多次测试，比如：卡罗拉的该试验，需撞100多辆车。

测试主要是利用人体模型，通过各种传感器考察碰撞对人体模型的伤害，并有针对性地进行加强设计。

 

                   试验阶段完成以后，新车型基本得到确认，然后进入小批量试制阶段。

 

五、量产阶段

投产启动阶段的包括制定生产流程链，各种生产设备到位、生产线铺设等等。

投产启动阶段大约需要半年左右的时间，在此期间要反复的完善冲压、焊装、涂装及总装四大工艺，在确保生产流程和样车性能的条件下，开始小批量生产，进一步验证产品的可靠性，确保小批量生产3个月产品无重大问题的情况下，正式启动量产。

1．冲压工艺：

1、钢板在切割机上切割出合适的大小，包括冲孔、切边工序

2、冲压。每一个工件都有一个模具，把各种各样的模具装到冲压机床上就可以冲出各种各样的工件。

模具的质量直接决定工件的质量。

2．焊装工艺：

冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。

在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。

很多厂家在说自己的车身结构的时候会特强调自己是“激光焊接”。在国内大部分生产厂家还是人工焊接，这当然是为了节省成本。

 

 3．涂装工艺：

涂装有两个重要作用，一防腐蚀，二增加美观。

涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序：

漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高，涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。

 4．总装工艺：

总装：将车身、发动机、变速器、仪表盘、车灯、座椅等各零件总成组合到一起。

装配工艺的水平直接影响到汽车的性能，装配工艺好坏直接影响扳金接缝的均匀程度。

总装车间主要有四大模块，即前围装配模块、仪表板装配模块、车灯装配模块、底盘装配模块。

经过各模块装配和各零部件的安装后再经过车轮定位、车灯视野检测等检验调整后整辆车就可以下线了。

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