国外先进车身设计技术工艺

5．工程分析（CAE）的深度和广度相差甚远

　　国外汽车大公司建立了高性能的计算机辅助工程分析系统（由高速运算计算机、三维图形工作站、以及如NASTRAN、ANAQUS、LS-DYNA3D、PAM-CRASH、PAM-SAFE、MADYMO、AUTOF0RM、FLOW-3D、ADAMS等模拟分析软件组成），其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开发CAE应用，在指导设计、提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。CAE应用于车身开发上，成熟的主要有：刚度、强度（应用于整车、大小总成与零部件分析以实现轻量化设计）、NVH分析（降噪、减振、提高乘坐舒适度三项合称NVH）、机构运动分析等；而车辆碰撞模拟分析、金属构件冲压成型模拟分析、疲劳分析和空气动力学分析的精度有待进一步提高，但已投入实际使用，完全可以用于定性分析和改进设计，大大减少了这些费用高、周期长的试验次数；虚拟试车场整车分析正在着手研究，此外还有焊装模拟分析、喷涂模拟分析等等。

　　在与产品开发同步方面，美国福特汽车公司是这样做的：一个新车型开发项目配置一个结构分析小组，从该车型造型开始一直到该车型开发完成投产后半年的各个阶段内，配合产品设计开发进行分析，内容是以NVH为主的整车分析以及局部分析。

　　如果说三维CAD/CAN在近20年来成为车身开发技术发展的最重要推动力的话，CAE技术则是推动下阶段车身开发技术发展的重要力量。因为随着各种过程模拟分析理论的发展和试验研究的配合，CAE技术的实用广度必将越来越大，在深度上也愈加精确、成熟。福特汽车公司产品开发部门已明确提出“重视CAE，CAE指导设计”的口号。

　　我国东风公司、一汽集团在CAE应用上取得了不少成绩，但与国外比起来，所分析的零部件及工况种类还较少，整车分析、碰撞模拟分析、冲压成型模拟分析和空气动力学分析则刚刚起步。今后我们要培养、壮大具有相应力学等理论知识的专业分析队伍，在试验对比的配合下，学习、积累分析经验，提高CAE的应用水平，将CAE技术作为我们提高设计水平的捷径之一。

6．模型与样车制作仅仅是与世界先进接轨

　　国外汽车大公司及设计公司已全面采用CAN技术，利用三维CAS/CAD设计数据，在五铀等数控铣床上加工模型和简易模具、检具。制成的模型形状精确、逼真。为了在样车的试制和试验中真正反映产品的工艺性能和设计性能，样车车身用接近正规生产的工艺制造：用数控制造的简易模具拉延成型--用数控制造的胎模翻边--五轴激光切边--小型环形装配线或装配台上焊装、装配车身--激光三维检测车身尺寸质量。这里最重要的是简易模型的CAM制造和钣金件拉延成型。

　　车身塑料件样件已越来越多地采用计算机辅助的快速样件成型技术制造，或者是用快速模具制造技术制成模具后再制造样件。简易模具的材料多采用塑料（主要成分为环氧树脂）或锌合金。

　　我们样车钣金件的制作以往多是手工敲制，无法反映车身设计性能（刚度、强度、NVH等）和工艺性能，装配关系，样件及白车身焊装缺少控制手段，整车装配很难考核装配工艺性，样车往往不具备代表性，致使在产品投产后才认识到很多工艺问题和产品质量问题，不得不进行较长时间的攻关。东风公司在最近二三年开始对样车主要覆盖件用模具拉延成型，感到受益匪浅。

7．车身试验规模尚小

　　国外汽车公司都有相当规模的车身试验部门，进行车身及其分总成、零部件试验，试验种类相当多（大汽车公司多达约200种），并且都已建立了企业试验标准。我国企业车身试验部门规模还较小，试验种类很少，试验标准也很少。我们要加强重要的试验设施建设，逐步增加试验种类，有些则用CAE技术取代和减少试验次数（国外也有这样的趋势）。

8．车身开发队伍尚需提高

　　国外汽车大公司都有人数较多的车身开发部门，其中车身设计部门的人数一般比底盘设计部门人数多一倍到两倍。而我国企业的车身开发人员少，很多企业仅达其底盘开发人数的一半左右。

　　开发组织机制上，国外已普遍采用“并行工程”、“精益设计”机制和“虚拟工程”阶段，而我国还基本沿用串行工作方式，刚刚提倡并开始实施“并行工程”阶段。

　　总结过去，展望未来，当今世界的汽车车身产品的发展方向，将是以电子计算机技术为代表的高科技进入汽车车身开发的领域，我们在国家的产业政策的引导下，抓住机遇，勇于实践，一定能够形成车身自主开发能力的。

<< 前一页