１８ 技术纵横 轻型汽车技术２０１７（６） 浅谈商用车车身设计过程中专用件的开发 戚海玲 （南京汽车集团有限公司汽车工程研究院） 摘要：本文分析了国内外商用车车身开发现状，结合某项目白车身开发的 实际，提出了商用车正向设计过程中白车身专用件的一些开发思路和原则；通过 标准化，模块化的设计思路来设计白车身，同时结合企业的工艺水平、供应商能力。 尽可能以最少和最优化的专用件来满足全系列车型白车身的制造。一个新产品的 开发，不仅是考验企业的研发能力和制造工艺水平，更考验企业的成本控制能力 和生产效率。 关键词：白车身 专用件开发模块化设计 １ 概述 近年来针对汽车整车产品模块化设计的文章 产品的模块化水平，是降低成本的有效途径。专用 件的开发，可以通过有效的组合配置，创建不同需 和概念很多。本文仅针对商用车开发过程中车身 的模块化设计及专用件的开发做分析，车身的模 块化设计反映到生产／采购／物流中就是专用件 的开发，本文主要对专用件开发的思路和原则做 详细介绍，对整车及类似产品的开发有一定的指 导意义。对于商用车来说，因客户需求的多样化导 致车型的变种越来越多，仅仅是一种产品就会延 伸出几十种基础车型，几十种基础车型如何做到 不重复开发，对于整车生产企业来说，成本的控制 是一项重大的考验，在汽车行业竞争日趋激烈的 今天，节约生产成本可为企业增加竞争力。产品设 求的白车身产品，满足大量车型的生产需求；同 时，模块化设计的应用，可以使整个产品生命周期 中的采购、物流、制造和服务资源简化。对于整车 生产企业来说，白车身的制造过程如同搭积木，每 一块积木就相当于一个专用件，通过专用件的组 合生产出完整的白车身。 ２专用件的定义 专用件顾名思义就是生产某种产品专门使用的 零件或部件。对于白车身来说，产品组成主要是标 准件和专用件，标准件是指结构、尺寸、画法、标记 等各个方面已经完全标准化，并由专业厂生产的 常用的零（部）件，如螺纹件等，这些件均为专业化 生产，可直接外购；专用件是满足车型的特殊功能 或外观要求所开发的零部件，需要专门或者专业 计Ｔ程师在车身开发的阶段应该有模块化设计的 概念，在实际操作过程中可以减少设计人员的＿［ 作量，避免大量重复的工作。如果产品开发阶段专 用件特别多，且零件不通用，就会造成设计生产采 购上的严重浪费，产品模块化设计是有效解决其 的企业进行开发或制造。专用件的开发，不仅要从 设计角度出发，还要从工艺可行性以及采购，物流 问题的方案之一，用尽可能多的通用零部件，提高 的角度考虑，要求易于制造，便于运输。 轻型汽车技术２０１７（６） ３专用件的开发思路及原则 ３．１ 从设计角度出发 汽车产品一般是利用平台化进行开发，尽可 能利用相同平台开发出多样化的产品。对于商用 车来说，平台优势更加明显。因市场因素决定，同 一类型产品有客货车之分，根据国家法规对车长、 外观、开门形式、轴距、前后悬等都有特殊规范和 要求。总体来说，商用车白车身整体分为六大片： 顶盖、底板、侧壁、前、后围，每一片根据各自的功 能形成一系列的通用化和模块化设计。一般情况 下，车身的外观变化集中在侧壁，车头和车尾变化 最小，顶盖和底板根据车长和轴距的变化做适应 性的变化。 在前后围的设计上，要求做到８０％～９０％的 零部件均能用于不同的车型，产品的通用化程度 高，专用件种类相应的少，产品的结构优化设计要 求也比较高；如发动机舱的设计，不同的发动机对 前舱的空间要求不一样，前舱的设计相应的也比 较复杂，但是前舱的结构强度要求较高，对于模具 的要求高，生产成本也随之提高，因此针对前舱的 专用件的开发，要求根据发动机空间布局进行优 化，种类尽可能少而精，型面尽量简化，结构强度 能满足要求。 以侧壁为例，侧壁的变形较多，主要由外观， 车长，车门形式，侧窗等影响因素组成，相应专用 件的种类也多。但是专用件的开发也是有规律可 循的，如Ｂ柱／ｃ柱，Ｄ柱的开发，立柱主要用于保 证车身的结构强度，同时方便安装侧壁内饰，因 此，在设计上，尽可能做到Ｂ／Ｃ／Ｄ柱左右对称或通 用。 综上所述，在满足功能项的前提下对于专用 件进行优化设计，是专用件设计过程中最重要的 环节。 ３＿２从工艺角度出发 专用件的开发首先要分析单个零部件制造的 技术纵横 １９ 可行性，其次还要适应总成部件甚至是整个白车 身的生产工艺流程。每个专用件设计前中后阶段 都需要进行工艺可行性分析，过程中的工艺分析 可以消除设计缺陷，保证生产过程的稳定性；对于 大批量生产的专用件，还可以消除或降低单件的 差异，保证供货质量的稳定性。 组成白车身的发盖，前门，侧拉门和后门都属 于标准意义上的专用件，门／盖由内外板及加强件 组成，且外板是汽车覆盖件最重要的部件，内外板 的开发首先是外观造型的设计，其次是在开发阶 段就要进行冲压工艺的分析；以内板为例，内板尺 寸大，形状复杂，工艺加工难度较大，一般情况下， 内板成型一般由五道工序组成，分别为拉延一二 次拉延＋切边＋冲孔—侧切＋侧冲孔＋整形一二 次整形一冲孔，因此内板的设计首先要从工艺实 施的可行性出发，尽量简化内板结构形状，设计上 保证冲压方向一致，无负角；工艺补充尽量小，提 高材料利用率；尽量使拉伸深度浅且均匀；还要考 虑后续工序内容和模具结构。内外板的设计还要 考虑包边工艺，外板翻边结构如何设计，内板预留 包边余量都是需要从工艺的角度出发来展开专用 件的设计，因此产品的设计过程离不开工艺。 对于整车厂来说，白车身６大总成的焊接是 通过专用件拼接而成，因此专用件的开发必须要 适应整车厂生产工艺流程，既能满足焊装上件焊 接工艺，又能满足涂装工艺，还要满足总装装配工 艺，甚至是物流运转。在产品开发初期，工艺就应 该介入，配合产品的开发，专用件的开发能否满足 白车身的工艺流程，同时还应该提前规划工艺路 线，进行工艺布局。产品设计和工艺是相辅相成 的，工艺贯穿整个产品的开发过程。 ３．３从采购物流角度出发 专用件的开发数量及复杂程度直接影响的采 购物流成本。根据白车身的专用件的开发，我们定 义一批结构相似、功能相同的专（下转第５页） 轻型汽车技术２０１７（６） 表１ ＡＴＢ（冷却系统性能试验１台架试验 技术纵横５ 发动机转速 Ｔ—Ａｉｒ Ｔ Ｏｉｌ ｒＤ赢 ２０００ ３０００ ｄｅｇｃ ３０．垂 ３０．８ ｄｅｇｃ ８哇．４ １０５．１ Ａ１＿Ｂ ｄｅ鬟ｃ ７４．１ ６２．３ Ａｃ０ ｄｅ墓ｃ ７６ ５５．６ 备注 ｌ｜ ４０００ ５０００ ３０．７ ３２。ｌ １２２．７ １４０ ４９．８ ４１．６ ３７。９ ２５．７ 最大扭矩点 发动机转速 Ｔ Ａｉｒ Ｔ ０ｉｌ ｒＤ噩 ２０００ ３０００ ｄｅｇｃ ２９ ３０ ｄｅＲｃ ８８．９ １０５．１ 矗ＴＢ ｄｅｅｃ ７３．９ ６５．７ Ａｃ０ ｄｅｅｃ ７０．哇 ５４．８ 备注 Ｎ ４０００ ５０００ ３０．９ ３２．１ １２２．９ １４０ ５５．２ ４５．３ ３７．９ ２２ 最大扭矩点 由表１数据可以看出，在相同条件下，空调部 件冷凝器布置在水箱正前方和冷凝器不布置在水 箱正前方，ＡＴＢ数值相差５－４度，即在一定过压下 冷却水沸腾的环境温度相差５＿４度。 虽是两个相对的系统，但其彼此间相互影响 很大，尤其对于非式空调系统，由于其动力直 接由发动机提供，其制冷效果与发动机性能密切 相关，正确处理好空调系统与发动机的性能匹配， 对空调系统及发动机及汽车的整体性能都具有重 要意义。 ４ 结论 从以上的分析可以看出，空调系统与发动机 ＾、 ，ｌ＿、 石 、 石 Ｉ、 写 Ｉ、 ＼！ ｌ、 石＼！ 写 石 ｌ、 写 －、 ．、 石＼！ 蛉 （上接第１９页） 用件，如顶盖、横梁、侧壁立柱、地板等，根据结构 的相似性要求采购人员定点到同～家供应商，避 免重复开模，减少工装．夹具．检具投入，降低采购 ４专用件的开发意义 根据以上原则，某系列产品３１种基础白车 身，共计１３００多单个零件，最终通过模块化的设 计及配置组合成４８２个专用件，这些专用件按类 别定点到不同的供应商，目前只需要通过对供应 成本，同时也方便对供应商进行质量管控；对物流 来说，结构类似的件，用同一种转运器具，供应商 也会减少转运工具的开发，对于整车厂来说，模块 化，通用化的专用件开发有利于仓储的合理化配 置，减少识别度低带来的焊接错误风险。 商的质量管控来管理专用件，大大减少了公司内 部零部件的管理成本和制造成本，提高生产效率， 降低企业运行成本。
