汽车的研发和制造其实属于不同层次的两个阶段。研发阶段主要偏向于设计与定型,即它的"孕育"时期。经过一系列论证与试验,一旦设计方案确定下来,它几乎所有的DNA将得到确认。
而制造阶段则是把构想付诸实施,将它的每一处细节体现为最终的每一个产品特征,在量产过程中将其大量"复制"出来,即它的"襁褓"时期。制造与研发,一个侧重于"形",一个侧重于"意",承前启后,互为促进。"立意"是研发的根基首先,在市场调研阶段中确定新车型的市场定位及初步工艺、成本等基本信息之后,便进入新车的概念设计阶段。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。总体布置草图的主要布置内容包括: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以及空调装置的布置。然后就是造型设计,包括外形和内饰设计两部分,这是汽车设计的重要环节之一。设计师为了快速捕捉创意和灵感设计草图。最初的设计草图也许只有几根线条,但是能够勾勒出造型的神韵,设计师通过大量的设计草图来尽可能多地提出新的创意。这个车到底是简洁还是稳重、是复古还是动感,都在此阶段一目了然。
草图绘制完成后,就要制作油泥模型了。目前,各大汽车厂家的全尺寸整车模型基本上都是由5轴铣削机铣削出来,再由油泥模型师根据设计师的要求对其进行局部修改。按照这种方法,制作一个模型只需要1个月甚至更短。当造型方案得以最终确定,项目即进入工程设计阶段。
将"立意"变为现实
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。具体包括总布置设计、车身造型数据生成、发动机工程设计、白车身工程设计、底盘工程设计、内外饰工程设计和电器工程设计,最终确认整车的设计方案。
工程设计阶段完成以后便是样车试制阶段和试验阶段。样车的试验包括两个方面:性能试验和可靠性试验。性能试验是为了验证设计阶段中各个总成以及零部件经过装配后的整体性能能否达到设计要求,并根据及时发现的问题做出设计修改。可靠性试验是为了验证汽车的强度以及耐久性,试验形式主要有风洞试验、试验场测试、道路测试、碰撞试验等。
试验阶段关乎新车的最终品质,如果在这个阶段没能及时发现问题便匆匆投产,将导致产品的先天不足以及新车的问题成堆。其中,风洞试验主要是为了测试汽车的空气动力学性能,获取风阻系数并积累空气动力学数据。碰撞试验通常主要包括正面碰撞、侧面碰撞和追尾碰撞,目的是为发现汽车在安全上的问题,以便有针对性地对车身结构进行加强设计。试验阶段完成以后,新车型的性能得到确认,产品最终定型。在确保小批量生产的产品3个月无重大问题的情况下,将正式启动量产。至此,研发阶段宣告结束。
"组装"的艺术
投产启动阶段中,生产流程链、各种生产设备及生产线铺设等均已准备完毕,为新车的正式量产做好了准备。汽车在制造过程中主要分为四大工艺,分别为冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺和总装工艺。
冲压一般为冷冲压,是所有工序的第一步。这是一种使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。先把钢板切割出合适的大小,一般只进行冲孔、切边之类的动作,然后才进入真正的冲压成形工序。每个工件都有一个特定的模具,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。模具的质量直接决定着工件的质量,采用冷冲压加工的汽车零件有:发动机油底壳、制动器底板、汽车车架以及大多数车身零件。冲压加工的生产率很高,并可制造形状复杂而且精度较高的零件。