10.16638/jki.1671-7988.2019.13.018
Cubing在重型卡车新款驾驶室开发的应用
樊宁，党江波，刘萍，胡江，高文斌，张孟杰
（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）
摘要：Cubing，即内外饰综合匹配检具，又称驾驶室功能主模型，作用是对驾驶室内外饰工装样件间隙、面差的检测和评价，主要应用在过程开发阶段（即小批量生产和批产阶段），目前，其已经成熟应用在乘用车企业。某重型卡车企业首次将Cubing应用提前到其新款驾驶室的产品开发阶段，即通过在Cubing上试装驾驶室内外饰快速样件，实现设计方案，装配工艺，运动件功能，间隙、面差检测的验证，从而使Cubing具备更广、更深一层的作用。文章通过该实例，详细阐述Cubing在产品开发阶段和过程开发阶段的应用情况。
关键字：Cubing；产品开发；过程开发；内外饰间隙面差
中图分类号：U463.8 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)13-48-03
Application of Cubing on Heavy Truck new Cabin's Development
Fan Ning, Dang Jiangbo, Liu Ping, Hu Jiang, Gao Wenbin, Zhang Mengjie
( Shaanxi Heavy Duty Automobile CO., Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )
Abstract: Cubing, Functional Master Model. It is used for the measurement and views of cabin`s modeling trims during the process development. It is widely used in Vehicle CO. One Heavy Truck CO. used cubing during the product development for the newest cabin. It is assembled prototype trims on Cubing to realize product proposal, assemble process, function of moving parts，DT&S verification, so that can make the Cubing further used. This issue just make the description of the Heavy Truck cabin`s example to expound the Cubing`s Application during the product and process development.
Keywords: Cubing; Product Development; Process Development; DT&S
CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)13-48-03
1 Cubing的涵义
Cubing，即内外饰综合匹配检具，又称驾驶室功能主模型，作用是对驾驶室内外饰工装样件间隙、面差的检测和评价，主要应用在过程开发阶段（即小批量生产和批产阶段）。
Cubing主要包含两部分：（1）Cubing本体（仿白车身总成）；（2）内外饰匹配模块（仿内外饰件）。该两部分均是完全按照设计理论数据状态通过铸铝、锻铝、代木等材料，通过数控机床一比一加工制作、调试装配而成的，整个Cubing相对于设计数模可以说是零偏差，是三位数模的真实再现。其主要作用就是提供一个标准的白车身以及数个标准内外饰件的仿形匹配模块，基于Cubing所提供的标准安装孔位装配内外饰工装样件，配合仿形匹配模块从而检测和评价内外饰件之间的间隙、面差，并对不合格件的判责提供有力的数据依据。
2 Cubing的发展背景
Cubing技术起源于德国，兴盛于意大利，后被日韩引进。随着国外乘用车企业纷纷进入中国市场成立合资品牌，Cubing这一技术才逐渐被引入，截止目前，国内的乘用车企业不论是合资还是自主品牌均已经在其新产品的过程开发阶
作者简介：樊宁（1987.3-），男，工程师，学士，就职于陕西重型汽车有限公司，主要从事装配工艺的研究工作。
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樊宁 等：Cubing 在重型卡车新款驾驶室开发的应用
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段成熟的运用Cubing 作为其内外饰间隙、面差质量控制的检测和评价手段。中国重型汽车
商用车企业相比较于乘用车企业，考虑到其产品的自身特点：存在着更新换代周期慢、年销售和制造量低等因素，在新产品的研发过程中，考虑到成本和技术的投入，Cubing 这一项技术一直未成熟的应用。
然而，随着近几年商用车的飞速发展，面对着客户个性化定制、市场多元化需求，各商用车企业不仅在技术攻关上实现突破，更是在外观品质上向乘用车企业看齐。因此，Cubing 逐渐在商用车企业新产品的过程开发阶段被应用。
3 某重型卡车企业的Cubing 创新应用实例
国内某重型卡车企业在其独立自主、正向研发的全新第三代G 平台系列产品过程中，首次引入Cubing 项目，此次项目相比较于传统的Cubing 设计开发有所不同，其最大的创新对Cubing 的定位不仅仅局限于过程开发阶段对工装样件间隙、面差的检测和匹配；而增加了产品开发阶段利用Cubing 通过对快速样件的试装，实现设计方案，装配工艺，运动件功能，间隙、面差检测的验证以及为内外饰件的工装样件开模指令提供有力的数据参考依据。
因此，此次Cubing 项目分为两个阶段：第一个阶段——产品开发阶段，即快速样件装配验证阶段；第二
个阶段——过程开发阶段，也就是工装样件匹配验证阶段。
产品开发阶段：是通过制作主模型本体，提供标准的白车身以及精准的安装孔位，通过内外饰快速样件的装配验证设计方案、装配工艺、功能件的运动、间隙、面差的定义等；为快速样件开模指令的下达提供准确的数据参考依据。
过程开发阶段：是通过制作内外饰匹配模块，配合着主模型本体，与安装在主模型本体上的工装样件进行间隙面差的测量和判定。该内外饰匹配模块按照理论设计数据状态设计和制作，通过销钉定位安装在主模型本体上，提供标准的内外饰安装位置，检测周边与其匹配的工装样件在匹配区域的间隙面差。
此次主模型项目的优势主要有以下三点： 3.1 高效率，缩短开发周期
以往该企业的内外饰快速样件装配验证是要等到一序模冲压件到位、试焊线调试完成，试制白车身状态稳定后才能开展；这个过程往往需要4个月以上（最终版数据算起），其中还不包含相关设计优化或变更带来的模具或夹具二次更改等时间问题。
而主模型本体的设计和开发可以有效地避免上述情况的出现。其可以根据第一版数据做出整体的结构性设计，并经设计确认无误后启动备料，备料通常会有5-10mm 的加工余量，可以再根据第二版数据对部分型面做出优化和修改，以
及安装点的详细设计，经确认无误后可上机开始加工。再根据第三版数据对需要优化位置的安装点进行上机加工或下机补孔的处理。整个过程不受冲压、装焊等工艺的影响，且可以忽略非关键、非具有功能性型面的影响，整个开发过程约3个月（从第一版数据算起）。 3.2 高精度，保证验证效果
以往该企业新产品内外饰快速样件的验证是通过试制一序模白车身来实现的，其精度受限于一序模冲压件激光切割孔孔位精度、试焊线的调试精度和稳定性，往往一辆份的孔位精度偏差较大以及调试困难。
而主模型本体是完全根据理论设计数据状态通过铸铝或锻铝一比一加工制作的，其所有的定位孔、安装孔都是镶块结构，是通过在三坐标上核对着数据尺寸装调出来的，其定位孔的精度在±0.1mm ，安装螺纹孔的精度在±0.2mm ，具有匹配功能的型面面轮廓度在0.3mm 。高精度的主模型能够真实的体现设计状态的白车身，快速样件在主模型本体上的试装所反馈出的所有问题能够被有效地判断，能够为快速样件的整改提供方向性的参考价值。 3.3 高回报，降低投资风险
此次主模型的开发在保证快速样件装配验证节点的情况下，最大限度增加了冲压、装焊工艺分析和工艺问题关闭的时间，避免了因保证项目节点而导致模具、夹具二次修改的投资风险。
此次主模型制作了21套内外饰匹配模块，在工装样件匹配阶段，可通过匹配模块测量及评价外饰间隙32项、面差16项，利用主模型的间隙面差检测率达65%，内饰可检测高架箱与周边、仪表台与车门内护板等关键区域的间隙面差。
填补了该企业新产品驾驶室内外饰间隙面差检测手段和方法的空白；以往的间隙面差检测都是通过实物车辆、实物样件进行，出现问题无法快速判断是白车身孔位偏差的影响，还是样件质量的影响。主模型项目的开发是提供标准的白车身及孔位，标准的内外饰匹配模块以及安装位置，从而排除因孔位偏差、安装偏差所引起的因素，而形成真正相对科学的检测方法。
提高了该企业新产品驾驶室内外饰间隙面差问题的判责效率；以往出现间隙面差问题往往需要对实物车辆的白车身安装孔的三坐标检测报告进行查询，对实物样件的自检报告进行查询或者重新进行三坐标测量。主模型项目通过一次标定、定期复检能够避免以往因不同白车身、不同样件而寻不同三坐标测量报告来进行判责的问题。
4 结束语
本文通过详细阐述某重型卡车企业在Cubing 传统的意
汽车实用技术
50 义和作用上，根据企业自身的新产品研发流程对Cubing 的应用作出了大胆地创新，使其在该企业的新产品研发过程中具有更广、更深的作用。
参考文献
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发现橡胶减震块有损坏迹象，由于在底盘下受其他部件遮挡不便观察，将分动器悬置各部件拆卸检查，发现橡胶减震块损坏严重，其他部件正常。
图4  损坏的橡胶减震块
图5  分动器悬置结构
1-车架 2-分动器托架 3-橡胶减震块 4-分动器 α为分动器倾角
由图1和图5可以看出，当分动器悬置橡胶减震块损坏后，分动器倾角α增加，导致传动轴与分动器输入轴之间的
夹角增大，超出设计要求，加剧了万向节旋转的波动性。同时，当夹角增大到一定程度时，进一步会导致万向节叉的运动干涉。本次根据传动轴万向节的磨损痕迹分析，分动器倾角增大引起传动轴夹角变化已经达到了万向节叉运动干涉产生异响的程度。
变速器与分动器之间的传动结构及分动器悬置检查修正完毕后，进一步检查传动系统其他传动轴及关联部件，未见异常，整车道路试验，异响消除。
4 结论
综上所述，分析与处理整车异响问题时，传动系统异响需特别关注传动轴及关键总成悬置的状态，任何原因导致的传动系统部件倾角变化都可能导致传动轴夹角变化，进一步引起整车异响。且由于传动轴夹角的变化隐蔽性较强、不易觉察，加上整车其他部件的遮挡干扰，在排查传动系统异响源头时应细致仔细，重点关注万向节状态。
参考文献
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