黎崇武，李福貴，田沙沙，曾學(xué)文

簡(jiǎn)析騾子車改制方法

黎崇武，李福貴，田沙沙，曾學(xué)文

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

騾子車指在產(chǎn)品開發(fā)初期，用現(xiàn)有車的白車身進(jìn)行改裝和裝上設(shè)計(jì)的底盤、動(dòng)力總成以考察底盤性能。騾子車改制是汽車產(chǎn)品研發(fā)試制階段的重要開發(fā)環(huán)節(jié)，不僅能為后續(xù)試驗(yàn)提供樣車，更重要的是可以有效驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。在確保騾子車質(zhì)量精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本最低化，同時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，提升汽車升級(jí)開發(fā)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品初期驗(yàn)證需求。

騾子車改制；產(chǎn)品開發(fā)；質(zhì)量控制

前言

所謂騾子車，是屬于試制樣車的一種，是在全新平臺(tái)的車型開發(fā)中實(shí)施。在整車開發(fā)的早期階段，動(dòng)力總成、底盤等機(jī)械部件的基本開發(fā)之后，為了測(cè)試其性能而制作的一輛可以行駛的整車樣車。騾子車可以在某一輛參考車型上修改，將新開發(fā)部分的待測(cè)試樣件安裝上去；也可以基于已開發(fā)的車身結(jié)構(gòu)做部分樣件，將待測(cè)試樣件安裝上去，并借用部分參考車型上的零件拼裝而成[1]。總體上騾子車有這么幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）是一輛可行駛的汽車；

（2）應(yīng)用在整車開發(fā)的早期階段，是開發(fā)過(guò)程中的第一輛驗(yàn)證樣車；

（3）主要是針對(duì)整車平臺(tái)，為了驗(yàn)證操控，汽車底盤基本性能，部件運(yùn)行，機(jī)械性能，安全性能等；對(duì)于非驗(yàn)證部分，可以借用其他車上的一些零件拼裝，尤其是車身件（此階段車身尚未開發(fā)完成）。

此階段的樣車不代表未來(lái)產(chǎn)品的外觀，并且拼湊了不同車型上的零件，因此在汽車開發(fā)領(lǐng)域被稱為“騾子車”。制作該車的目的主要是在完成一個(gè)結(jié)構(gòu)平臺(tái)的研究后，需要對(duì)多輛樣車進(jìn)行系列分析、試驗(yàn)和驗(yàn)證，從而確保下一階段開發(fā)的順利進(jìn)展。

本文針對(duì)騾子車試制方法進(jìn)行了探討，得出騾子車的試制方法，改制過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方案，為后續(xù)騾子車試制提供參考。

1 試制總體思路

在騾子車開始設(shè)計(jì)之前，首先確定具體的車型，打算試制什么車型的騾子車滿足試驗(yàn)要求。其次進(jìn)行可行性分析，根據(jù)用戶需求、市場(chǎng)情況、技術(shù)條件、工藝分析、成本核算等，預(yù)測(cè)產(chǎn)品是否符合需求，是否符合生產(chǎn)廠家的技術(shù)和工藝能力。所以試制出一輛可以進(jìn)行騾子車相關(guān)試驗(yàn)的合格樣車，不僅能夠有效地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)及工藝，也能指導(dǎo)設(shè)計(jì)及工藝后續(xù)改善。為了能夠試制出滿足試驗(yàn)要求的樣車，及時(shí)用于樣車試驗(yàn)，需要對(duì)騾子車的試制進(jìn)行設(shè)計(jì)要求、改制方案、改制問(wèn)題、問(wèn)題解決、樣車評(píng)審五個(gè)重要階段。

2 改制方法

2.1 設(shè)計(jì)要求

騾子車是以一種車型白車身為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)車身切割改制，加長(zhǎng)或縮短，用不同車型部件拼焊形成新車身。首先明確其騾子車改制的總體要求，充分理解試制目的和各性能的實(shí)驗(yàn)相關(guān)要求。對(duì)騾子車從車身、底盤、內(nèi)飾、動(dòng)力總成和油路管路線路的變化開始分析，掌握騾子車主要設(shè)計(jì)變更點(diǎn)，并分析這些變更點(diǎn)對(duì)試制工作以及裝配的影響。以A車型為例，騾子車的主要設(shè)計(jì)變更點(diǎn)如下圖1所示。

圖1 騾子車的主要設(shè)計(jì)變更點(diǎn)位圖

針對(duì)這些設(shè)計(jì)變更點(diǎn)，再深入解析出這些變更零件的試制要求[2]，以A車型底盤為例，主要的試制要求為：

（1）材料硬度符合要求；

（2）改制精度符合要求；

（3）焊接強(qiáng)度符合要求；

（4）焊接變形符合要求；

（5）裝配符合要求。

由于騾子車的試制，主要是為了收集動(dòng)力總成性能、底盤數(shù)據(jù)以及各極端環(huán)境的使用性能。所以為縮短開發(fā)周期、降低成本及風(fēng)險(xiǎn)，在充分滿足開發(fā)目標(biāo)的情況下應(yīng)滿足：

（1）要求零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化。（設(shè)計(jì)中實(shí)行零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和產(chǎn)品系列化，可以縮短改制周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。）

（2）騾子車使用條件復(fù)雜化。（對(duì)冬標(biāo)、夏標(biāo)等不同的氣候條件和高原、山區(qū)、丘陵、沼澤、沿海等不同的地理?xiàng)l件對(duì)騾子車進(jìn)行復(fù)雜多變使用條件的適應(yīng)性。）

（3）騾子車使用中的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保。（符合交通安全，排放符合國(guó)家要求。）

（4）騾子車設(shè)計(jì)考慮人機(jī)工程。（操縱要方便、乘坐要舒適。）

2.2 改制方案

騾子車底盤改制使得底盤系統(tǒng)相關(guān)零件在原有車型基礎(chǔ)上使用手工制造零件或手工改制零件進(jìn)行加長(zhǎng)或者縮短設(shè)計(jì)變更，變更后的位置必然會(huì)對(duì)車身造成一定的破壞，改制方案能否順利實(shí)施還需要經(jīng)過(guò)師傅們的評(píng)估，評(píng)估改制中所涉及的設(shè)備，人員的調(diào)配，改制過(guò)程中會(huì)遇到的問(wèn)題，以及改制的周期等，最終確定最優(yōu)的改制方案。以A 車型為例，用原車底盤零部件在改制底盤上進(jìn)行試裝驗(yàn)證，但騾子車的重要目的是考核底盤重要零部件的相關(guān)性能，車身只是為試裝底盤零部件做適應(yīng)性改制，一般不會(huì)對(duì)車身提出過(guò)多試制要求，工序如下圖2所示：

圖2 改制工序流程圖

2.3 改制過(guò)程常出現(xiàn)以下問(wèn)題

（1）在騾子車底盤改制過(guò)程中，由于需要縮短車身改制，需要人工畫線切割，割斷車身在空間三維畫線定位相當(dāng)困難，導(dǎo)致出現(xiàn)人工操作誤差，切割不直，同時(shí)車身比較大，如果沒(méi)有合適的工裝支撐，底盤無(wú)法定位；

（2）由于切斷車身，車身強(qiáng)度受到嚴(yán)重影響，連接位置的強(qiáng)度直接關(guān)系到騾子車改制好后能否順利地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)；

（3）在焊接過(guò)程中車身受到不均勻溫度場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的形狀、尺寸的各種焊接變形；隨焊接溫度變化產(chǎn)生焊接瞬時(shí)變形；車身被焊部位完全冷卻到初始溫度時(shí)所產(chǎn)生的焊接應(yīng)力等；

（4）由于車身縮短改制，底盤以及車身絕大部分零部件裝配不上，而且各零部件也有相互干涉，導(dǎo)致最后裝配不上去。

2.4 問(wèn)題解決

（1）針對(duì)騾子車定位問(wèn)題，我們需要有一個(gè)大的改制平臺(tái)（如圖3所示），在改制平臺(tái)上，需要最少8個(gè)定位模塊（如圖4所示），每個(gè)模塊必須滿足X，Y，Z三個(gè)方向的可調(diào)節(jié)性，三坐標(biāo)輔助測(cè)量，分別測(cè)出每個(gè)定位銷的位置，且定位誤差不能超過(guò)±0.02mm，為騾子車底盤的定位提供精確的位置。

圖3 改制平臺(tái)

圖4 定位模塊

（2）針對(duì)切斷再連接位置，我們需要特殊的鈑金進(jìn)行連接，鈑金必須有足夠的強(qiáng)度，適宜的硬度，良好的韌性及抗疲勞強(qiáng)度以提升車身性能，減輕車身重量。連接大梁內(nèi)部增加L板連接，外部采用U形板連接（如圖5所示），焊接時(shí)，由于受熱，材料會(huì)變化，所以要求焊接位置進(jìn)行分段焊接，鉆孔塞焊，保證鈑金材料的力學(xué)性能，從而保證連接位置的強(qiáng)度可靠。

圖5 U形板連接示意圖

（3）由于鈑金較薄，焊接后受熱變形，車身會(huì)整體起翹等，所以我們必須在定位銷的位置增加夾具（夾具如圖6所示），用于夾緊定位銷跟車身底盤的連接位置，焊接時(shí)，由于連續(xù)焊接受熱會(huì)比較大，所以要求在每個(gè)位置錯(cuò)開焊，使受熱變形減到最低要求，從而保證車身底盤在焊接變形后還能在可控精度。

圖6 定位銷位置增加夾具

（4）車身縮短后，底盤原有的位置將會(huì)改變，原車的各種零部件無(wú)法安裝，對(duì)于縮短位置有關(guān)聯(lián)的零部件，比如油箱安裝點(diǎn)我們要跟隨底盤縮短改制距離，傳動(dòng)軸，排氣管等也要縮短改制，對(duì)于油管類的需要定制采購(gòu)，以達(dá)到裝配目的[3]。

2.5 騾子車評(píng)審

在騾子車試制階段，項(xiàng)目工程師對(duì)試制各階段進(jìn)行重點(diǎn)過(guò)程管控，保證各性能尺寸達(dá)到改制要求。改制完成后，各工程師對(duì)騾子車進(jìn)行騾子車整車綜合評(píng)審，對(duì)改制的各階段零部件尺寸是否符合要求，強(qiáng)度是否符合要求，對(duì)整車的改制工藝是否滿足設(shè)計(jì)要求，裝配是否滿足要求等方面全面解析原因，并分析對(duì)試驗(yàn)影響并給出結(jié)果。

圖7 騾子車評(píng)審示意圖

最終騾子車改制良好，基本性能，部件運(yùn)行，機(jī)械性能，安全性能等各性能達(dá)到理想目標(biāo)，符合設(shè)計(jì)要求[4]。

3 總結(jié)

汽車產(chǎn)品快速發(fā)展的新形勢(shì)下，全球汽車制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，汽車行業(yè)日新月異，傳統(tǒng)汽車逐漸淘汰，朝著“新四化”邁進(jìn)，只有不斷推出新車型，搶占市場(chǎng)，不斷創(chuàng)新，降本增效才是行業(yè)的出路。所以一款全新車型的開發(fā)面臨著低成本短周期等壓力。因此，在一款新車型的研發(fā)周期內(nèi)，更多的汽車廠用原廠的成熟的車型進(jìn)行騾子車的改制，匹配新的動(dòng)力總成，對(duì)油路管路線路的鋪設(shè)，空間的布局等，使得整個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)周期得到有效控制，質(zhì)量得到很好的保障，為各項(xiàng)性能試驗(yàn)爭(zhēng)取更多的時(shí)間，大大加快新產(chǎn)品的市場(chǎng)投放。

[1] 劉尚龍,孫鳳梅,楊夏,饒成,沈啟明.淺談動(dòng)力總成騾子車開發(fā)方法[J].汽車科技,2016(05):55-59.

[2] 劉尚龍,黃流春,楊夏,蘇濤,陳亞磊.淺析底盤騾子車試制方法[J].汽車科技,2018(05):83-86.

[3] 左倩.用最小區(qū)域法求直線度誤差的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015(23):84-85.

[4] 馬惠芳,陳文科.Mule car線束故障排查一例[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015(23):85.

A Brief Analysis of Mule Cart Restructuring Method

Li Chongwu, Li Fugui, Tian Shasha, Zeng Xuewen

( SAIC-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )

Mule car refers to the vehicle in the early stage of product development, using the existing car's body in white to modify and install the designed chassis, powertrain to investigate the chassis performance. More importantly, the mule car can effectively verify the product design solution. The restructuring of mule car is an important development link in the development and trial production stage of automobile products, which can not only provide sample cars for subsequent tests, but also effectively verify the product design scheme. While ensuring the quality accuracy of the mule car, it also minimizes the cost, finds out the design problems, improves the quality of the upgrade and development of the car, and realizes the initial verification requirements of the new product.

Mule car restructuring; Product development; The quality control

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.04.033

U463.1

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黎崇武（1990-），男，試制技師，就職于上汽通用五菱汽車股份有限公司，主要從事樣車改制，鈑金件制作方面的工作。