2.3.6 设计验证
整车设计验证确认阶段的内外饰工作流程一般如图2-20所示。

图2-20 整车设计验证确认阶段内外饰工作流程
1.手工、软模件制作及尺寸匹配
1)手工、软模、快速件是指供应商按照主机厂提供的数字化定义、图纸、技术资料或样件、边界条件、功能要求,经过技术转化、设计、创新和零件试制等产品开发过程所制造的零部件。此样件是通过手工处理、快速成型或简易模具生产出来的样件,理论上符合关键尺寸要求,并满足各项性能要求。
2)手工、软模、快速件的尺寸(功能)需要按图纸上面标注的尺寸(功能)进行检查。供应商提供手工、软模件之前,必须与相关的设计部门产品工程师共同确认尺寸(功能)检验用零件简图(需标注认可尺寸的序号标识)。
3)尺寸检查合格后进行装车和零部件尺寸匹配验证,产品设计、质保、采购质量、销售等部门共同对装车匹配状态进行评估,评估合格后可冻结设计数据或进行下一步的DV设计验证。如存在设计问题将由产品设计部门牵头针对问题进行数据分析,并出具更新数据的解决方案,经各部门确认整车匹配无问题后方可进行下一轮的设计数据冻结。
例如,很多内外饰件如仪表板、杂物箱、风道、出风口、仪表框、立柱护板、门护板等就可以在数据冻结前通过制作快速样件来验证设计尺寸。
快速成型制造技术又称为快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing,RPM),其基本原理是利用CAD三维设计的结果和逐层堆积的方式制造零件(图2-21)。传统零件制造方法有去除法和变形法,而RPM方法是靠添加材料来制造零件,又称为材料添加制造法,其制造流程如图2-22所示。
必须注意的是,由于一般快速成型件的材料特性偏脆、强度较弱,不适合作为强度、耐久性等的参考。

图2-21 内外饰中的快速样件

图2-22 快速成型制造流程
2.手工、软模件验证
尺寸合格后进行装车和零部件的部分DV项目验证,产品设计、质保、采购质量等部门共同对试验结果进行评估,评估合格后可冻结设计数据。如存在设计问题将由产品设计部门牵头针对问题进行数据分析,并出具更新数据的解决方案,经再次试验无问题后方可进行设计数据冻结。
样件验证主要有两种类型:
1)一种是外观验证模型,是在外表面设计数据完成后用高密度代木加工出的一个实体模型,只用于评审产品外观和反映数据设计在DTS等方面的控制状态。外观验证模型一旦确认,外表面数据就可以冻结了。
2)另一种是快速样件,它是在3D零件设计完全结束后制作的样件,有外表面也有背面的结构。它主要反映实际装车的匹配效果和结构设计是否合理。快速样件一经装车确认后,零件设计的数据就可以冻结了。
例如,行李箱通风框在开模之前可以用快速成型件进行通风性的DV设计验证,验证内容见表2-6。
表2-6 出风口DV设计验证内容

3.模具设计及制作
1)供应商按照主机厂提供的数字化定义、图纸、技术资料或样件、边界条件、功能要求及模具相关标准,进行具体的模具设计。
2)产品设计部门根据产品零部件的技术要求设计出检具技术方案及GD&T图纸,供应商根据检具方案及技术要求进行消化和具体检具3D数据、2D图纸的设计。
3)供应商提交的检具3D数据、2D图纸经过产品设计部门批准后方可进行检具制作。
4)供应商提交的检具由主机厂采购质量工程师组织标定合格后方可投入使用。
4.整车试验验证
(1)试验分类 汽车试验可按其试验目的、试验对象和试验方法等进行分类,分类方法如下:按照试验目的分为质量检查试验、新产品认证试验、科研型试验;按照试验对象分为整车试验、机构及总成试验、零部件试验;按照试验方法分为室内试验、室外道路试验、试验场试验、使用试验;按照试验内容分为性能试验、可靠性试验、强度试验、模拟试验;按照试验评价方式分为客观评价试验、主观评价试验。
(2)试验计划与组织
1)试验准备阶段。
①制定试验大纲。试验大纲是开展汽车试验的纲领性文件,它关系到试验的好坏与成败。试验大纲应根据汽车试验任务提出的要求,按相应的国家或行业试验规范编制,并经过讨论、审批后付诸实施。试验大纲一般包括以下内容:(https://www.daowen.com)
a.试验目的和任务。明确规定试验必须完成的任务以及要达到的目的。
b.试验对象和试验内容。试验大纲应填写样品的名称、型号、零部件代码、数量等,说明获取样品的方法(送样或抽样),写明为了完成试验任务所需的试验内容、试验程序以及试验工作量,对每项试验内容和条件应简要说明,必要时应附有试验原理图。
c.试验项目和测试内容。大纲中应根据试验内容,详细列出必须进行的试验项目和每个项目中必须测量的参数,并说明由测量参数求得最后性能标准的计算方法,附必要的计算公式。
d.试验仪器。根据试验项目和测量参数,选择试验仪器设备,并写明名称、型号和规格,提出其精度要求。
e.试验方法和所依据的标准。按照不同的试验项目,确定各自的试验方法及其所依据的标准(国家标准、行业标准、企业标准)。
f.试验条件。试验条件界定了将试验对象置于什么环境中进行测试,其中包括气象条件、道路条件、汽车所用燃料和油料的规格,以及汽车载荷等。如果是室内试验,还应写明试验室名称和基本指标要素。
g.人员组织和分工。
h.试验数据的处理和误差分析。应说明试验数据的处理方法:人工处理、专项分析仪器处理还是计算机处理。
i.试验进度计划。
②仪器设备准备。所有测试仪器与设备都应满足试验的测量范围、容量、精度和分辨率的要求;使用的电源与仪器设备相适应;需要固定在车上的仪器,如非接触式速度计等,要使其安装支架适合试验车型的需求。试验前应对各种传感器、测试仪器和仪表进行预热、调试、校正等。
③人员配备和记录表格准备。
④后勤准备。准备足够的资金,必要的汽车配件,试验所用的特殊燃料、油料和材料。
⑤安全措施准备。应对试验人员进行安全教育;配备灭火器、救险钢丝绳,汽车驾驶人和试验员应配备安全帽、太阳镜、急救包和防寒服等劳保用品。如果是多辆车外出试验,还应配备无线电对讲机。
2)试验实施阶段。
①试验实施中应遵守的原则。
a.试验现场不能轻易改变项目或内容,以避免考虑不周、试验准备不足而发生意外事故。
b.试验中发现车辆、设备及仪器异常情况或出现故障,应停止试验,进行检修。
c.不得超出试验大纲中规定的允许最大负荷、最高转速、最大压力及最大车速等极限值。
d.试验中,为确保人身安全必须做出明确规定,同时还要采取相应的安全措施。
②数据采集原则。数据采集是指通过测试仪器采集测试信号并通过记录仪将其记录下来的过程。在采集数据中应注意以下几点。
a.分析、比较所记录的数据是否可信,有无不符合规律的谬误之处,发现问题应及时在试验中解决。
b.在试验之前,应将试验背景资料(试验对象、型号、零件号、试验日期、地点、时间等)输入到仪器中或手写到纸带上。
c.纸带上记录数据的测试精度或打印间隔应符合试验大纲的要求。
d.粘贴记录纸带的记录本应有页码编号和试验员、驾驶人等不少于两人的签字。
③原始记录。原始记录是试验人员在试验现场的手工记录。如果试验人员记录有误,必须在原有记录上用杠更改并签字。
3)试验总结阶段。
①试验完成后的总结工作,包括对试验中观察到的现象和发现的问题进行分析研究;对测得的数据进行处理,获取必要的信息和参数,以确定实测的性能指标和参数间的关系;在强度、疲劳及磨损试验完毕后,对试验数据和资料再进一步归纳上升到理论高度,得出规律,对试验样件进行评价,并得出结论,写出试验报告。
②试验报告的内容一般包括以下几个方面:试验依据及任务来源、试验目的、试验对象、试验项目及试验方法、试验条件、试验结果及分析、试验结论及建议、试验组织、附录(如典型试验记录曲线、数据处理结果表、试验规律曲线及试验中的照片等)。
5.工装样件尺寸认可
1)工装样件定义。工装样件指供应商依据主机厂提供的数字化定义、图纸、技术资料或样件、边界条件、功能要求,经过技术转化、设计、创新和零件试制等产品开发过程所制造的零部件和材料。此样件是通过采购质量部门验收的批产状态的模具、夹具生产出来的样件,理论上符合图纸要求,并能满足各项性能要求。
2)工装样件尺寸认可文件资料准备。工装样件认可的尺寸及功能认可按图纸上面标注的需要检查的尺寸及功能进行全尺寸检查。供应商提供工装样件之前,必须与相关的设计部门产品工程师共同确认尺寸及功能检验用零件简图(需标注认可尺寸的序号标识)和检具方案。
3)工装样件尺寸认可样件准备。设计部门根据工装样件认可计划,确认供应商提交的工装样件保证书,并要求供应商提交5套尺寸及功能合格的工装样件到主机厂设计部门,样件上必须贴有工装样件状态标识。
4)工装样件尺寸认可完成。设计部门产品工程师在接到合格的工装样件后,完成工装样件的尺寸及功能的检测,并进行装车匹配验证,在外观匹配合格后,出具尺寸及功能的认可报告。