摘要：随着汽车行业的迅猛发展，主检具开发应用作为先进设计方法和质量控制手段被各主机厂逐渐广泛采用。文中简要分析主检具作用、发展历程和趋势，以及具体设计，希望对主检具有一个简单、整体的掌握。
关键词：车身主检具；功能；发展；设计xtg汽车设计网
1、车身主检具概述

图1-1

车身主检具（cubing）又称为综合检具或者功能主模型（functional master model），是xx按照设计数据制造一种特殊的验证装配工艺的检具。这是目前非常先进的设计和质量控制理念，通常在车型开发过程中应用。
其功能是按照实际状况对白车身闭合件、翼子板、内外装饰件及部分功能件等进行组合匹配，以判定各个零件的安装、零件之间的相互位置、缝隙、形面高差等是否符合设计要求；以及安装后各零件及功能件是否可以达到或全部实现。根据车身主检具检测汽车内外饰整体尺寸及效果，零件在cubing 上的匹配结果，校正因生产制造等原因出现的问题，对实物或模型进行更改。使用它，可以大大缩短产品开发周期，保证产品质量，向零部件的零公差靠近；检验零部件供应商供货质量；检验装配工艺；在正式生产前发现产品以及工艺的问题，降低生产设备开发的风险。
2、车身主检具发展趋势
车身主检具诞生于德国，是德国宝马专利技术，兴盛于意大利，后被日韩引进。这几年正为中国各大汽车企业逐步使用。目前国内有些供应商在尝试做，部分零件的制作应该没有问题了。但是总体来讲可能技术还不大成熟。目前中国汽车开发现状催生了主检具在中国的发展。在中国汽车普遍放弃试制样车的前提下，三维数模与量产车型之间的一致性关系，一直是个难题。并且普遍存在的三维数模难以冻结也是一个重要问题。功能主模型的制作，就必须冻结数模，这样，就在量产工装之前终于有了一次真正意义的产品的实物验证。以前DMU虚拟验证，都是理论上的理想状态的验证，极易演变成主机厂和供应商，或者车体和其他分组相互推委责任的依据。CUBING的使用不仅解决了汽车设计数模难以冻结的问题，而且较容易发现其他各件和车身匹配时出现问题。另外，主模型造不出来或者较难造出来或者较容易造出来，本身就从某种意义上代表着项目的成功程度。因此，主检具使用使主机厂收益非浅。
3、车身主检具开发设计
3.1 车身主检具结构形式
根据外饰和内饰检查的载体是否分开，主检具结构形式可分为一体式和分开式，以下表3-1简要分析各自的特点。

表3-1

3.2 车身主检具材料选择xtg汽车设计网
当前，欧美车型主要采用铝材，而日本则采用树脂材料较多。因为欧美车型更新换代频次较低，而日本则频次很高，树脂材料方便修改加工。另外，铝材较重，不易使用时操作，而树脂材料较轻，操作工操作简单。使用铝材不易变形，树脂每年变形0.02mm。而目前国内采用铝材较多。下表3-2为各材料优缺点对比情况。

表3-2

3.3 结构设计
内外功能主模型的主要结构为基座、载体模型、标准件模块、联接件各部分。基座一般为保证强度采用金属材料，其功能为承载载体模型件，确定整车坐标系位置，协助实现搬运，起吊，拖曳等功能。
载体模型分为白车身本体与白车身闭合件两大部分。其功能是作为内外饰件及部分功能件的安置载体，模型的设计基础是白车身及白车身闭合件的外表面 。如下


图3-3

标准件模块是根据3D数据制作出精度较高的模型，用来安装在载体模型上，验证内外饰安装件的匹配情况。
联接件包括铰链、紧固件等，用来连接标准件和载体模型，还可以为验证件提供安装信息，图3-4。铰链同时为标准件模块，可以用来做闭合件匹配。所有紧固件为国际标准紧固件，所有螺纹为公制螺纹。

图3-4
3.3.1 基座设计
基础平台及支架，包括铸造平台,槽钢焊接的框架，起吊装置，拖曳装置，叉车脚等。xtg汽车设计网
调水平机构，该机构可以保证基座在三坐标测量台上调整到车身坐标系的水平位置。xtg汽车设计网
水平及车身坐标系定位孔或检测块。根据需要可以布置4个到6个。上表面及一个与之垂直的侧面进行精磨加工，上表面中心开孔并标明整车坐标轴下坐标，作为测量基准。

基座的设计应当使用三维全仿真数字设计，并进行自身的安装匹配模拟。所有标称尺寸，公差，配合尺寸等应当在生产图纸中标出。
基座的水平调节以及在三坐标测量台上对定位模块和定位测量孔的操作应当方便顺手。
基座应当充分考虑使用柔性。对于尺寸相近，结构相似的不同车型，设计基座时应当考虑重复利用，以及全柔性设计。
3.3.2 载体模型设计
载体模型的分块以设计状态的白车身、白车身闭合件的分块方式为基础进行。当所有载体模型的模块在基座上拼装完成后，应当可以形成一个有相当刚度，自承载的拼装整体。
载体模型要考虑分块的重量。每个分块的重量既要保证自身承载的要求，也要保证工人进行拆装操作时的方便程度。分块不得过重。
从根本上说，载体模型应当分为如下各主要功能模块：前车身模块、前罩盖模块、前壁板模块、上车体前部模块、前地板及门槛模块、左/右前车门模块（非拼装式总成）、翼子板模块、中地板模块、上车体中部模块、左/右后车门模块（非拼装式总成）、后地板及后门槛模块、车尾/行李箱模块、行李箱盖模块、上车体后部模块。

3.3.3 标准模块设计
标准模块包括四门两盖总成、翼子板总成、前后组合大灯、前后保险杠、仪表台、副仪表台、门把手、雾灯、侧转向灯、铰链等。该模块具有互换性，既可以安装在载体模型上检查与周边件的配合情况，又可以直接安装在实车上检查车身的焊接质量。

3.3.4 联接件设计
为了考虑通用性，螺栓、螺母外形大小一致，螺纹根据国际标准大小而定。如图3-5。
整个车体上与联接件配合部分形状大小相同。
其它联接件如铰链等车身附件，根据3D数模保证一定精度铣制而成。

图3-5

4、车身主检具精度检测
4.1检测原理
在3D数据虚拟划分网格，得到各网格节点的坐标；根据3D数据在检具上刻画网格线，应用3坐标测量设备测得各节点数据，比较3D数据和检具上相应点坐标，验证是否在规定的检测精度内。
4.2测量结果处理
各厂家验收精度要求各不相同，一般按照以下精度要求验收。
基准面的平面度≤0.05mm/m
基准孔的位置精度≤±0.05mm
定位活动件配合精度H7/g6或H7/f6
产品件的安装孔位置精度≤±0.2mm
模块的安装孔位置精度≤±0.1mm
模块的匹配缝隙精度 ≤±0.1mm

模块的功能区表面精度 ≤±0.2mm
模块的非功能区表面精度≤±0.5mm
重复安装精度≤±0.05mm
一般安装匹配部位的位置精度≤±0.3mm
6、车身主检具功能检查
6.1 互换验证
互换验证主要是主检具模块和实物之间的相互交换安装，验证匹配安装的安装信息、功能实现等内容，包括以下列表6-1验收内容。

表6-1
6.2 操作方便性和重复性验证xtg汽车设计网
检具可操作性检测主要对主检具各部分进行拆装操作以判断操作方便性；重复性验证主要是重复拆装模块，检查安装匹配结果是否稳定。

7、小结
对于近年主检具在国内逐渐广泛应用，而相关资料却为数甚少。为了理清主检具，本文首先简单介绍主检具定义、功能、发展趋势；阐述具体设计内容；分析最终验收过程。从而对主检具有一个概括性了解，希望为车型主检具开发和验收提供帮助。