汽车设计质量检验方法的研究

2016-04-22王彦杰周毅

工业设计 2016年3期

关键词：光顺质量检验外观

王彦杰周毅

武汉科技大学汽车与交通工程学院,湖北武汉，430080

汽车设计质量检验方法的研究

王彦杰周毅

武汉科技大学汽车与交通工程学院,湖北武汉，430080

本文从实际出发，对现代汽车设计开发的过程当中，采用之间方法防治出现外观质量缺陷的重要性进行了阐述。此外，本文根据之间的内容，总结出了虚拟检查以及失误模型验证结合的之间方法。在不同的阶段进行了检验，发现设计外观，保证汽车数据的质量，避免因为数据质量产生的影响，与此同时，提高了汽车内外饰的外观质量。

汽车设计；质量检验；方法研究

为了提高汽车的视觉质量，一般来讲，设计质量检验的关注点主要体现在认识到设计质量检验的重要性，明确整车设计开发项目中的输入输出，通过虚拟检查的方法消除设计质量的问题；设计质量检验由节点设计发展为综合表现，在设计中第一时间发现问题，本文就设计质量检验的定义、内容等进行讨论。

1 我国汽车设计过程当中存在的问题

在知识并不发达的时代，如果能够找到足够的材料，一个人就可以完成产品的设计以及制造。但是到了20世纪中叶之后，产品的制造过程变得越来越复杂，人们开始组成不同的团队负责市场、设计、售后等不同的工作，这就出现了按照专业分个的串行设计方法。

这些活动虽然能够保证设计的质量，但是仍然会出现一些问题，第一，市场可能没有传递出消费者的要求，设计师由于无法直接与客户交通，因此对于设计问题可能会产生不正确的理解，第二，设计师无法了解制造过程，因此对与零件的加工，或者是对成本低控制并没有办法做到很好，因此，串行的设计方法不仅效率低下，而且还有着很高的成本，在这种方法下进行产品的设计，还有很大的可能生产处劣质的产品。

由于串行设计的缺点，此后出现了并行工程，并行工程实际上就是指派工程师参与到设计团队当中，使得设计师能够了解到产品的制造情况。并行工程缩短了开发的时间，也减少了设计更改的费用，但是沟通成为了协同设计发挥能力的关键方面，随着网络的不断发展，一地合作成为了常见的开发模式，由于沟通工具而造成的补偿，造成了产品信息无法及时更新，沟通的时间以及品质成为了产品开发周期缩短的障碍。

2 汽车设计质量检验的内容

2.1 外观质量缺陷的范畴

首先应明确外观质量缺陷的范畴。一般来讲，我们将设计质量错误的认为成为了对造型的评价，例如前脸的选择是应该张扬还是应该含蓄，是否需要选择比较大尺寸的前灯等，虽然在整车的开发当中，这些都是非常重要的因素，但是设计的质量是已有方案的视觉质量，或者是零件设计的细节等。如今，消费者正在对汽车的外观质量提出越来越高的要求，外观的质量问题在客户的满意度当中占有者非常高的比重，因此，汽车的外观质量已经成为了汽车设计当中非常重要的一个研究课题，下表为新车质量评估模块。

表1 汽车的外观质量

2.2 汽车设计质量检验的内容

之所以进行汽车设计质量检验，就是为了避免出现质量缺陷，检查从设计师建立的数据到工程数据是否符合意图，避免出现外观质量缺陷。

在汽车设计的过程当中，有很多因素都能够影响到汽车的外观质量，比如设计师的构思是否能够转化为合理的三维造型曲面，比如设计当中的分块、间隙等对造型效果的影响等。通过验证，可以使得设计师的设计理念能够更好的得到体现，并且发现设计当中的偏离，这些都是设计质量检验的内容。一般来讲，我们按照缺陷产生的类型，将设计缺陷分为四种，分别是曲面数据的准确性；曲面数据光顺问题；零件配合问题；零件外观质量影响的角度等。

2.2.1 三维设计曲面数据的准确性问题

这一问题主要是对三位曲面数据的精度进行验证，也就是说，为了保证曲面质量，要求区面积按的距离误差都应该在精度范围之中。

2）几何模型建立范围为：上下游方向，以山梁山脊线为基线分别向河流上、下游方向；垂直河流方向，从河谷向山。建立有限元计算模型。

2.2.2 曲面数据光顺问题

在这一问题当中，要求曲面必须要光顺平滑，曲面曲率均匀，反射光在曲面上要顺畅，没有拐点。在对汽车的设计当中，要求汽车曲面光顺，一方面能够给人协调的感觉，另一方面还能够减少空气的阻力，达到节能的效果。如果车身没有足够的光顺性，就会使得运算耗时过长，此外，汽车覆盖件的连续光顺，能够起到流动性能，保证冲压质量的效果，如果没有好的光顺，就会使得材料流动困难。因此，对于车身曲线的光顺检测可以说是十分重要的。

2.2.3 设计零件的配合问题

零件之间应该做到对齐并且协调。但是在实际的设计过程当中，这种问题仍然没有形成统一的标准，因此，对于这类问题的检查，需要设计师的经验，并且还需要在检测的过程当中对于数据进行反复检查。

零件之间的面差。对这一问题的检查，是为了检验相邻部件是否会互相干涉，大小是否合理。由于面差是不可避免的问题，其视觉有着十分重要的影响作用，因此可以说，均匀的面差是汽车制造当中十分重要的一项技术，因此在检验过程当中，对于面差的检验也非常重要。

零件配合出的老鼠洞。所谓零件配合出的老鼠洞，就是零件交界地方出现的窟窿，这一问题一旦出现，会出现丑陋的机构外露的问题，因此也需要着重的进行检查。

2.2.4 对外观视觉质量有影响的工艺分析

3 虚实结合的汽车设计质量检验方式

面对复杂多样的检验内容，如今迫切需要一种高效的质量检验方式。随着时代的进步以及科技的不断发展，数字信息化技术为此提供了有理的条件，计算机辅助技术，能够使得造型设计形成数字化网络。设计质量检验中的曲面精度检查等问题可以借助结算及技术来进行高效的检查，并形成不间断的循环过程。

3.1 辅助设计软件直接分析方式

随着计算能力的不断发展，曲线品质分析方法也在车身CAD中开始得到了应用，通过CAD模型，能够有效的检测车身曲线和曲面质量。车身CAD模型曲面之间方法基于光照迷行的方法等方法。这些方法一方面能够揭露车身曲线的不连续性，另一方面还能够反应车身的特征。这些检测方法更加形象、直观。是目前汽车工业当中常用的车身曲面检测方法。

3.2 辅助设计软件间接分析方式

一些软件还没有开发，但是，仍然需要简要的内容可以通过转化手段来进行间接分析，例如零件间的面差，无法使用软件来进行分析，这就需要通过断面将数模中的距离转化为二维线性距离惊醒检验，保证零件之间的面差均匀。

3.3 失误验证模型评审方式

三维数据在显示屏上的误差是虚拟检验无法避免的，设计质量检验有很多的要求，外观质量更多的是主观性的视觉评审。举例来讲，面差间隙简单的数值并不能保证看到的视觉间隙是均匀的，这就需要通过机床制作出高精度的模型成为检验的工具。

整车模型是由机床加工而成的整车模型，提供真是的评审视角，能够暴露出虚拟评审中的视觉误差等问题。与普通的模型不同，涉及检验模型作为设计质量的检验工具，须有有很高的精确程度，才能够满足加工质量，并且，还需要加工出零件翻边以及第二表面的可是部分。

就目前来讲，常用的检验模型是整车验证模型以及局部炎症模型。由于整车验证模型需要比较长时间的加工周期，因此在实际的设计过程当中，也可以通过增加另加的位置来体现零件装配的状态，并将此作为方案是否可以接受的依据，一般来讲，常会加工出可以调节的局部验证模型，来对区域当中的造型设计进行验证。