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[CATIA汽车设计] 简述汽车生产的过程及流程

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发表于 2019-4-25 10:15:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

2019-4-25 10:15:27 3163 0 看全部
  汽车研发是一个很复杂的系统工程,甚至需要上千人花费几年的时间才能完成;汽车制造却是一个静谧的过程工艺,从刺耳的喧嚣到归于平静,从杂乱无章的混沌到优雅秩序的过程。

  首先是概念设计,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。

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  3. 制作油泥模型:随着计算机的应用,草图绘制完成后,可以用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。
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  在完成造型设计后,开始进入工程设计阶段,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:一般新车型的开发都会选用原有成熟的发动机动力总成,然后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:白车身的设计工作是在车身造型结构基础上进行的,所谓的白车身指的是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。譬如;我们经常提及的丰田“GOA”车身。
    这些部件依然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。主要工作包括: 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的制作;根据三维图完成设计及装配图。
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  6.内外饰工程设计:这些部件很多汽车公司不是自己制作,而是由配套生产厂家来做的。
  内饰件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。
      外装件的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。
      这些部件同样可用“逆向设计”,但是相应的材料分析、结构分析、样品试制等工作还是省不下的。

  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。
试验
  样车的试验包括两个方面:性能试验和可靠性试验。
  1.风洞试验:在油泥模型阶段就已进行初步的试验了,这个涉及到空气动力学方面的科学;样品制作好后会作进一步测试!
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  2.试验场测试::很多汽车企业都有自己的试验场,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。
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  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,在我国北到黑龙江南到海南岛都有进行道路测试,以测定在不同气候条件下车辆的行驶性能以及可靠性。路试是比较复杂的,包括各种条件下的路试(高速路、沙尘路、水泥路、冰雪路等等)。
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  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,企业要经过N多次测试,据说卡罗拉上市前撞了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。
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  下面我们将详细介绍汽车制造的四大工艺

  1.冲压工艺:冲压是所有工序的第一步。先是把钢板在切割机上切割出合适的大小,这个时候一般只进行冲孔、切边之类的动作,然后进入真正的冲压成形工序。每一个工件都有一个模具,只要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,模具的作用是非常大的,模具的质量直接决定着工件的质量。
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  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。所以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。
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  3.涂装工艺:涂装有两个重要作用,第一车防腐蚀,第二增加美观。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,因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。
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  4.总装工艺:总装就是把车身、发动机、变速器、仪表盘、车灯、座椅等各零件安装组合到一起。装配工艺的水平直接影响到汽车的性能,我们会看到有些汽车扳金的接缝比较均匀,而有些汽车扳金接缝不均匀,这都是与装配工艺关系比较大的。
  20世纪90年代底兴起的组合单元化,即模块化装配方式的采用使得总装生产线上的工序得到简化,生产线缩短,成本大幅度降低。一般的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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