样车（ Prototype Vehicle ），就是在开发新车型过程中制造的样品车。样车试制就是通过制造样品车，对新车型进⾏各种评价、性能试验和改进等。当造型设计和车⾝零部件设计基本完成之后，开发商要根据设计数据进⾏少量的样车试制，通过试验评价出样车的不⾜然后改进设计，接着制作下⼀版本样车。
⼀般需经过⼏轮样车试制和试验，新车型才能定性投产。样车⼜分为概念车、验证车、和试验⽤车三种。
⼀、样车试制的⽬的
1、通过实际加⼯制造，验证和改进加⼯⼯艺，保证精度和降低成本；
2、通过试验和改进设计，保证量产车的各个部件、整车性能和可靠性；
3、通过样车展⽰，试探市场和消费者反应，为量产后的宣传和销售策略提供有⽤参考，规避市场风险。
⼆、样车试制的意义
样车试制是新车型开发过程中不可或缺的⼀个环节，也是花费汽车⼚商成本（资⾦成本和时间成本）很⼤的环节，⼀般⼀个新车型的开发需要试制上百辆制样车，单台试制样车的价值⼀般是量产车价格的10倍以
上。只有经过多轮的样车试制和试验，改进设计和⼯艺，才能保证最终量产车型的设计最优、尺⼨合理、质量合格和成本最低化，才能为正确的市场决策提供依据。
三、样车试制的主要流程
01
Mule Car（骡⼦车）的制作
在开发样车制造前，为了模拟和验证车辆的某⼀⽅⾯（⼀般是底盘、动⼒总成的布置或某些性能）以及最初的性能数据采集，⽽制造的实物样车——Mule Car。它实际是车辆的模型状态，主要⽤于验证零部件总布置⽅案、试验整车基本性能、发动机机舱热负荷等。同时为后期零部件开发设计提供实车依据，但与真正的产品样车还有很⼤差异。
02
PFM（总布置验证模型）的制作
PFM的制作要求既美观⼜精准。如：表⾯加⼯特征（如圆⾓、特征棱线等）与数据⼀致、各种形状的孔位精度符合要求±0.3mm 、0-500mm的尺⼨范围内的加⼯极限偏差为±0.40mm；模型外表⾯要铺设装饰板美化、喷漆，⾻架不能外露等等，基本上属于数字化的产品模型。
03
油泥模型的制作
根据CAS数据进⾏模型⾻架结构设计并焊接成型，在⾻架基础上粘接泡沫利⽤五轴过切加⼯，涂覆油泥后进⾏精加⼯，然后，美⼯师在铣出来的模型上修改，反复⼏次这样的修改过程，直到达到设计师的要求为⽌。⼀般油泥模型包括外饰油泥模型、内饰油泥模型及附件。
包括：材料选⽤、⾻架设计及焊接、泡沫粘接、过切编程及加⼯、油泥涂覆、油泥精加⼯、胎架（底盘），成型精修、车轮车轴及附件的制作和⾊彩（喷漆）处理等过程，最终设计⽅案是以A 级曲⾯数模的形式发布。
汽车生产流程04
校验模型的制作
校验模型制作的关键是柔性、可替换，精度⾼，各零部件实物均能以实车状态装到模型上，每⼀可拆卸模型与主体⾻架采⽤定位销与螺钉连接，加⼯装配表⾯光顺、间隙均匀化定义模型尺⼨误差皆⼩于0.35mm（缝隙基准精度⼩0.02mm）。
05
⽩车⾝（BIW）试制
为避免⽩车⾝焊接产⽣的飞溅和磁场响，应选⽤带有焊接参数记忆卡、IQR（intelligent quality regulator ）阻控制功能的中频焊接设备，有效地消除焊接设备对三坐标的影响。在焊接夹具⽅⾯，考虑适应多车型互换测量空间等因素，在分总成上选择了柔性很强的CAR-BENCH 夹具，总拼⼯位提出框架及平台开在切换车型时，主体不⽤加⼯，仅加⼯⽀撑⾼了夹具制造效率，节约成本。
06
涂装喷漆
具有整车喷涂、油泥模型整车喷涂、⾮⾦属样件⽪纹漆喷涂能⼒。
07
整车调试与装配
样车装配的主要⼯作内容如下：
A、根据样车试制计划制定样车装配计划；
B、编制样车装配⼯艺流程及装配⼯艺卡；
C、物流系统准备；
D、⼯装、⼯具准备；
E、装配前培训；
F、按计划及⼯艺要求装配；
G、整车调试检查；
H、交车。
四、样车试制主要⼯艺
01
⽩车⾝快速成形和快速模具
1）⽩车⾝简介
⽩车⾝（Body in White）是指完成焊接但未涂装之前的车⾝，不包括四门两盖等运动件。涂装后的⽩车⾝加上内外饰（包括仪表板、座椅、风挡玻璃、地毯、内饰护板等）和电⼦电器系统（⾳响、线束、开关等），再加上底盘系统（包括制动、悬架系统等），再加上动⼒总成系统（包括发动机、变速箱等）就组成了整车。
2）快速样件开发的⼀般流程
图1 样车覆盖件试制⼀般流程
当⽩车⾝数据相对稳定、⼯艺验证阶段的开发数据下发到试制部门后，试制部门将根据正式模具分包情况对铸造模此类长周期零件进⾏快速模具的开发。因为产品数据中的⼩尺⼨零件在批量⽣产中是要开发钢板模具的，⽽正式钢板模具的开发周期与快速模具的开发周期基本⼀致，即3～4个⽉，为节约成本，将对快速模具及正式钢板模具并⾏开发。快速模具冲压件开发清单确认后，按照零件重要性、材料及加⼯难易程度将零件分为外表⾯件、⾼强度钢板件、结构件等，以便于确定快速模具材质以及对冲压件供应商进⾏分包。
⽬前，⽩车⾝快速样件基本采⽤的是整车或全部铸造模具冲压件的开发。样件按照在整车中的作⽤、质量要求及制造难易程度，按梯次分配给不同的供应商，这样可以⼤⼤减少制造成本，避免不必要的浪费，但给供应商的管理带来⼀定的挑战。供应商确定之后，要制定样件的⼯艺⽅案，对供应商进⾏项⽬
进度跟踪，并对样件制作过程中发现的问题及时反馈。
样件在提样之前最重要的⼯作就是制件检测，只有达到技术要求的制件才可以发货到主机⼚，不合格制件则要求⼚家限期整改。随后便是样件到货后的装车匹配与验证，这个过程需要各部门全程跟踪、及时反馈，争取以最快速度完成数据的完善更新。
3）⽩车⾝快速模具制造⼯艺
对于⼀般零件，只开发⼀序简易成形模具，其模具结构与正式模具⼀样，包括凸模、凹模、拉延筋、压边圈或压料板等，但取消或简化了导向机构、安全机构。为减⼩模具度，制作统⼀的互换式垫板。
图 2 车内门板模具
02
快速成形和快速模具技术的应⽤
1）快速成形技术
快速成形制造技术（RP&M）将传统的“去除”加⼯法（由⽑坯切去多余材料形成零件）改为“加⼯法”（将材料逐层堆积形成零件），其⼯艺过程分为前处理、叠层制造及后处理3个阶段，如图3所⽰。
图3 快速成形原理
⾸先由3D造型软件输出STL数据格式，然后⽤切⽚软件沿成形的⾼度⽅向，每隔⼀定的间隔进⾏切⽚处理，以便提取界⾯的轮廓。间隔的⼤⼩根据被成形件精度和⽣产率的要求来选定，间隔愈⼩，精度愈⾼，但成形时间愈长。间隔的范围在0.1mm 左右，在此取值下，能得到⽐较光滑的成形曲⾯。
叠层制造的过程因各种成形⼯艺的不同⽽有较⼤的差异。典型的RP件⼯艺有：熔融沉积造型、光固化⽴体造型、选择性激光烧结、分层物件制造等。
为了使零件在表⾯状况或机械强度等具备某些功能性需求，保证其尺⼨稳定性、精度等的要求，需要对其进⾏相应的后处理：
A、对于具有最终使⽤性功能要求的原型制件，通常采取渗树脂的⽅法对其进⾏强化；
B、⽽⽤作熔模铸造型芯的制件，通过渗蜡来提⾼表⾯光洁度；
C、另外，若存在以下问题，通常需要采⽤修整、打磨、抛光和表⾯涂覆等后处理⼯艺：
1】原型件表⾯不够光滑，其曲⾯上存在因分层制造引起的⼩台阶，以及因STL格式化⽽可能造成的⼩缺陷；
2】原型的薄壁和某些⼩特征结构（如孤⽴的⼩柱、薄筋）可能强度、刚度不⾜；
3】原型的某些尺⼨、形状还不够精确；
4】制件表⾯的颜⾊可能不符合产品的要求等。
2）快速模具技术
快速模具是⼀种利⽤快速原型作为母模来翻制模具，从⽽⽣产实际产品的⼀种⼯艺，该⼯艺与传统的数控加⼯模具⽅法相⽐，制作周期和费⽤都降低1/3～1/10。
基于快速形的快速模具制造⽅法⼀般分为直接法和间接法两⼤类，直接法由于制造过程中材料发⽣较⼤收缩且不易控制，难以快速得到⾼精度的模具。⽬前快速模具多采⽤间接法制模，根据材质不同，模具⼀般分为软质模具、软硬结合模具和硬质模具。软质模具所⽤材料⼀般为硅橡胶。
软硬结合模具实在软质模具基础上增加⼀层20mm厚的环氧树脂复合材料，这层复合材料能起到降低软模厚度、易于开模、防⽌软模变形和增加模具整体强度、延长模具使⽤寿命的作⽤。
3）基于快速模具的快速冲压件制造
样件利⽤快速模具完成拉深⼯序后，通过激光切割、⼿⼯修缮及制件检测完成整个样件的制作。
图4 快速样件制作的⼀般⼯艺流程
A、激光切割
激光切割机的精度可以达到0.2mm，完全满⾜样车试制的要求。对于现代CAD/CAM 制造技术来说，样件的激光切割精度就更加依赖其定位⽀架的制作⼯艺。定位⽀架分为油泥固定和数模截⾯线定位两种形式。
油泥式固定⽀架（如图5）：在油泥未凝固前，由拉延件型⾯确定出固定形状。因油泥符合实际制件型⾯，定位相对稳定。但容易偏离数模原始状态，且不易发现差别。
图5 油泥式固定⽀架
截⾯线式定位⽀架（如图6）：在数模中截取断⾯线导⼊激光切割程序，⽤厚钢板进⾏截⾯制作，再按照坐标参数组合成定位⽀架。因截⾯严格遵照产品数模加⼯，如拉延件不符数据，较容易发现漏洞，可以及时调节整改，但有定位不稳现象。
图6 界⾯线式定位⽀架
⼀般来说，拉深后的制件不⼀定与数据完全符合，因此激光切割的过程通常采⽤⾃动编程与⼿动编程相
结合的⽅法来达到料边与孔位的柔性调整。先对拉延件进⾏2-3台份的划线⾮透切调试，调试过程中需检测边线和孔位与特征线的距离，通过⼿⼯编程对部分区域进⾏调整，最后再进⾏完整的切割⼯作。
B、⼿⼯修缮
激光切割完成后，需要对板件进⾏⼿⼯修缮，⼀般会利⽤⼀些专业⼯具对成形困难的部位进⾏特殊处理。完善⼯作全凭⼯⼈经验。
C、制件检测
因为样车试制阶段的数据状态并不具备开发正式检具的条件，那么在签订技术协议时，主机⼚会要求供应商对重要的车⾝覆盖件开发简易检具，其他制件采⽤凸模划线的⽅式对制件进⾏检测。试制样件的精度要求相对于量产模具的标准要低些，但不会因为制作⼯艺不同、制造周期迅速⽽丧失了产品验证的作⽤，⼀般包括孔、线、⾯、曲率半径、翻边及⾓度等检测项⽬。按照⽬前供应商的制造⽔平，韩国、⽇本等国外供应商基本可以达到85%以上制件符合率，国内⼚家精度相对较低，在70%-80%。
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