汽车车身设计质量控制方法与应用探讨

摘 要：社会生活水平的提升，带动了人们对出行方式的需求，汽车逐渐普及到生活的方方面面，但人们对汽车车身设计的要求也得到了极大的提升。在汽车制造的过程中，汽车车身设计作为汽车生产的重要环节，必须要给予充分的重视，促使设计人员提出符合社会大众需求的汽车车身设计，对汽车车身设计质量的控制带来帮助。汽车车身设计质量控制对于汽车车身的质量控制有着重要的作用，如果汽车车身设计质量控制工作不到位的话，会导致汽车在之后的生产过程中难以有效地完成既定的目标，造成汽车在最终的使用过程中具有严重的问题，因而汽车设计人员及生产者必须要对汽车车身质量控制方法进行深入的研究，确保汽车车身质量控制工作的有效完成。

关键词：汽车；车身设计；质量；控制

汽车车身是人们可以不经过任何实际操作，仅凭肉眼就可以看到的。标准的外观会给人留下良好的第一印象。因而汽车车身也就成为了代表汽车整体质量的门面。与此同时，汽车车身也对汽车整体的质量起着重要的影响作用。根据相关资料显示，约四成的汽车出现质量问题主要是因为在生产过程中，车身存在尺寸偏差。由此看来，车身设计的精确度除了对汽车的美观度有影响外更会影响消费者的使用安全。为提升汽车的品牌质量，车身设计的质量必须得到生产商的重视。

1.车身的作用及结构特点

车身的主要作用是载运乘客或货物，相当于临时住所或流动仓库，是一个受到质量和空间限制的活动建筑物，其详细作用因车而异。就轿车车身而言其作用概括起来有以下几点：实现整车功能；为乘客提供舒适的乘坐环境；为乘客提供安全保护；减少空气力；增强轿车的美观性。车身的特点主要体现在车身的涉及面广、车身材料种类多、车身造型发展迅速等几个方面。车身的结构特点主要在于组成车身外形的各个零部件（即所谓的车身覆盖件）的材料薄、尺寸大、形状复杂且多为自由曲面。

2. 控制车身质量的方法

2.1 控制好模具质量

模具的精确度，将直接影响实际工作中，汽车的尺寸精确度。通常情况下，目前的的模具在设计过程，通常会依赖于电子计算机设备。在进行模具设计工作时，应注意使用先进的设计工艺进行完善的模具结构设计。首先，应合理地对汽车进行数学模型方面的分析，之后在通过工艺手段，不断完善模具，进而制造出合乎标准的汽车车身。

2.2 改进车身组装工艺

钢板是汽车车身零件的主要构成材料，因而传统的车身组装大都会采取点焊工艺。但随着科技的进步，铝合金已逐步应用到车身材料中，此时点焊工艺已不再适合，基于这一点，汽车制造企业开始应用一些新的车身组装工艺，比如溶融焊接、机械联接、压接、摩擦搅拌联接等。实践证明，这些新型组装工艺能够产生与点焊工艺相当甚至高于点焊工艺的联接强度，车身组装效果良好。以机械联接工艺下的自穿铆接工艺为例，该工艺能够对材质不同的金属板件进行联接，而且不会对零件表面产生任何破坏，作业环境好，能够产生较高的联接强度，不会产生热辐射、火焰及飞溅的火花；当然，该工艺也存在一些缺陷及不足之处，比如对设备专业性要求较高、联接件表面不平整、铆钉尾部比零件表面高、铆钉输送不方便等问题。

2.3 加强车身表面分块的合理化

合理的车身分块对车身质量的影响也是非常大的。条件允许的情况下，尽可能选用大体积甚至一体化的零件。现阶段，汽车整体顶盖以及整体侧围在车身制造过程中都得到了普遍的应用，所谓整体侧围是集成了传统意义上分散制造的A、B、C柱，门槛、顶盖边梁及后翼子板，实现了零件的一体化。而对于车身其它部位的零件，也应尽量采取一体化的设计方式。相比分块组装工艺，一体化结构的零件设计与组装工艺能够节省设计图纸与相关费用成本、提高车身焊装尺寸及表面精度、提高管理效率，确保汽车车身质量得到有效的控制。

3. 车身的作用及结构特点

车身的主要作用是载运乘客或货物，相当于临时住所或流动仓库，是一个受到质量和空间限制的活动建筑物，其详细作用因车而异。就轿车车身而言其作用概括起来有以下几点：实现整车功能；为乘客提供舒适的乘坐环境；为乘客提供安全保护；减少空气力；增强轿车的美观性。车身的特点主要体现在车身的涉及面广、车身材料种类多、车身造型发展迅速等几个方面。车身的结构特点主要在于组成车身外形的各个零部件（即所谓的车身覆盖件）的材料薄、尺寸大、形状复杂且多为自由曲面。

二、汽车优化设计的发展趋势

为了设计的更好、更优，我们对车身进行优化设计。具体的优化理论参阅其它有关文献。在这里，只考虑在扭转工况下进行截面尺寸的优化问题，选用截面空间的尺寸为优化设计变量，因而对车身作了部分简化处理。骨架结构基本为矩形钢焊接而成，尤其是腰梁、窗立柱、上大边、门柱这些主要受力构件，这对简化计算机模型，暂时忽略螺栓、铆接等这类局部应力复杂区域的影响较为理想。蒙皮对整车刚度和强度都有一定的影响，但基本上不承受剪切力，可以忽略不计。车身实际变形中包括了前后悬架的弹性变形引起的整车结构的刚体位移。在计算中，剔除了这一变形。就是把悬架处理成大刚性杆，放松在铰接点处的自由度。后悬架钢板弹簧处采用铰支，前悬架对不同工况采用不同的支撑方式处理。由于本身的侧倾角很小，这样作对内力的影响不大。在靠的很近的接头处，采用节点合并。同时，在刚架系统中，用等截面替换变截面，用直杆代替曲杆，用刚接头代替螺栓、铆接结构。最后得到的车身计算模型同上。经过优化计算后，车身质量为1870kg。质量减轻10.9%，效果较好。

一种新车型的开发，往往要经过设计-试制-试验-改进设计-试制-试验等二次或多次循环，反复修改图纸，完善设计后才能定型，设计周期长，质量差，消耗大。目前，随着测试技术的发展和完善，在汽车设计过程中引用新的测试技术和各种专业的试验设备，进行科学实验，从各方面对产品的结构、性能和零部件的強度、寿命进行测试，同时，CAD/CATIA等绘图软件在工程设计中的推广应用，使汽车设计技术飞跃发展，汽车结构参数及性能参数等的优化选择与匹配，零部件的强度核算与寿命预测。目前已在车身设计领域发挥出重要作用。

结语

汽车车身的精确程度会对汽车中体质量产生很大的影响。为了保证使用者的生命安全，也为了是汽车更好的服务与使用者。在汽车车身设计和制造过程中，一定要严格控制车身的质量，尽可能的减小车身存在的误差，这样才能够避免可能出现的种种问题，进而推动我国汽车行业的发展。

参考文献：

[1]林忠钦，金隼，王皓，等.复杂产品制造精度控制的数字化方法及其发展趋势[J].机械工程学报，2013（6）.

[2]韩双，石磊.汽车车身制造过程质量控制分析[J].科技致富导向，2015（1）.