基于车身精致性的车辆外观品质优化分析

文章来源：《锻造与冲压》2024年第24期（点击阅读整本杂志）

李超， 王洁， 李国辉·北京汽车研究总院

汽车外观感知质量——车身精致性，直接关系到顾客买车时第一眼的感受，这第一感受将决定其是否还会继续体验或者购车。车身精致性因素对于整车精致感举足轻重，车身精致性设计体现在汽车外观感知质量定义三大因素中。本文从车身A 面精致性、车身B 面精致性两个方面详细地对车身精致性进行了解析，论述了其在汽车设计过程中的设计要点及方法，为提升车辆的车身精致性设计及具体应用提供有效的指导，对提高车辆的整体外观品质和行业竞争力有很大的帮助。

随着汽车的不断普及，外资品牌的不断涌入和自主品牌的大量扩建，汽车厂家在销售市场竞争也越来越激烈。那么如何在激烈的市场竞争中快速推出吸引客户眼球的新产品，赢得更多客户，已经成为各汽车厂家亟待解决的问题。客户在购买汽车时不仅会关注安全和油耗，而且会亲自到实体店真实地感受车辆的外观品质，因此通过汽车精致工艺设计提升汽车产品外观，给客户良好的第一印象是非常重要的。近些年，国内各汽车厂也都开始重视汽车精致工艺方面的工作，并取得了一定的市场成果。整车精致性分为好多方面，本文主要通过对汽车车身精致工艺2 个方面的详细论述，揭示了精致工艺的重要性，明确了其在汽车设计中的具体应用。

车身精致性

车身精致性因素对于汽车精致感举足轻重，车身精致性设计体现在汽车外观感知质量定义的三大因素中，即：汽车造型、汽车的配置与材质和汽车工艺以及细节的处理。汽车感知质量是消费者能直观感觉到的整车精致性，也是影响消费者购买决策的重要标准之一，这便是车身精致性设计所在。而车身精致性又可以简单分为A 面精致性和B 面精致性。

车身A 面精致性

A 面也就是汽车设计里面常说的CAS(Class-ASurface）。在汽车设计领域这是一个极为重要的概念，也是汽车设计师和A 面设计师的必备技能。车身A面精致性主要体现在车身造型A 面分缝形式和分缝的圆角值。本文通过不同车型对标，从工艺性和精致性多种角度研究分析了不同分缝形式，总结了不同位置分缝圆角的数值，以此来优化提升车辆的外观品质。

⑴车身A 面分缝形式

车身的分缝设计是车身精致性设计的一部分，优秀的分缝设计，不仅能“弱化”车身分缝，还能“隐藏”分缝，使分缝作为造型的一部分，和造型融为一体。下面通过车身几个典型分缝位置来分析分缝形式对于提升车身精致性的重要性。图1 所示为车身侧视角度下的3 个重要分缝位置，其分缝形式及特点说明分别详见表1、表2 和表3。

表1 翼子板-发动机盖-A 柱分缝

表2 加油门(充电门)-侧围分缝

表3 后门—侧围(轮眉)分缝

图1 A 面分缝位置图

通过车身3 个典型分缝位置，分别从精致性、匹配难度及成本精益性3 个影响因素进行了对标分析，得出了精致性等级的排序，为后续的设计提供参考。

(2）车身A 面分缝圆角值。

车身造型A 面分缝圆角在整车外观感知质量中具有举足轻重的作用。如图2 所示，设计间隙相同的两个对接件匹配时，分缝处圆角R 值越大，视觉上两个件的间隙越大，客户感知的精致性越差。故从精致性提升考虑，造型分缝处圆角R 值越小越好，当然这对冲压工艺的优化也提出了挑战。

图2 A 面分缝圆角间隙图

下面通过车身几个典型位置(图3）分缝圆角值，总结出分缝圆角的均值，详见表4、表5 和表6，同时结合制造进行分析，确定了生产工艺可以实现的最优化设计值，为后续研发车型提供了依据。

表4 A(发动机盖)对应分缝位置圆角值统计表

表5 B(前门)对应分缝位置圆角值统计表

表6 C(后门)对应分缝位置圆角值统计表

图3 A 面分缝圆角间隙图

通过对市场上当前比较抢手车型展开对标分析，测量了其3 个关键位置的分缝圆角值，并通过计算得出其均值，同时结合生产制造进行分析，给出了生产工艺可以实现的推荐值，为后续研发车型提供参考。

车身B 面精致性

车身B 面是指整车状态下，打开车门、前机盖、后尾门(行李厢盖）所能见到的钣金区域，也叫灰区或次级表面，它在整个可视区域中占比很大，是消费者关注度较高的部位，因此结构设计时也要注重精致化的提升。车身B 面精致性设计主要体现在侧围B 面结构中，本文主要从主副棱线趋势、型面细节处理、配合结构处理3 个方面的优化来提升车身的B 面精致性，消除外观面的缺陷，呈现出更高水平的设计感，提升消费者的视觉品质，从而创造出细节的卓越工程。

(1）主副棱线趋势

主棱线，也叫相交线——基础外观大面之间的交线，其质量及布局能够直接反映出外观面的品质。如表7 所示，车门主棱线应平滑过渡，避免“S”形曲折和急剧的突变。

表7 车门内板主棱线趋势统计表

除了以上总结出的车门主棱线应平滑过渡并且避免“S”形曲折和急剧的突变情况之外，还要提升车型B 面的感知品质，设计主棱线时还需要注意以下几个方面：

1）理论设计时的交线走势应保持一致，不能存在突变的情况。如图4 所示，侧围外板B 柱位置的左右两侧，2 条交线分别保持同样的间距进行设计，完美提升了B 面的精致性。当然，设计时不能一味的考虑同等的间距，还要兼顾此位置满足密封面的密封性要求。

图4 交线走势示意图

2）主棱线与特征方向形成一定的平行、垂直或者逐渐变化的趋势，如图5 所示，理论的交线与安装孔的连线方向保持一致，才能展现出车型B 面的品质感。

图5 主棱线与特征的关系图

3）如若主面角度偏差较大，主棱线不能做到与特征一致，如图6 所示的改善前效果，应该弱化主棱线来校正特征的边线以便提升安装主面位置的精致性，改善后效果如图6 中右图所示。

图6 主棱线与特征关系改善示意图

(2）型面细节处理。

型面细节的优化，可以通过提升型面的饱满度、光顺度，使车身更加美观，精致感更强；还可以通过型面过渡区域消失面的处理，使外观缺陷得到很好的改善。改善前后对比如表8 所示，不仅可以提高消费者第一眼的感受度，也是决定其是否继续了解此车型或者选择购买的关键要素之一。

表8 型面细节优化处理前后对比表

上面提到增加型面的饱满度，是经过弧度处理来增加型面的饱满感，有利于提升钣金的局部刚度，弧度处理后的曲面叫做crown surface(冠状曲面）。双向弧度只对型面的主棱线法线方向弧度进行调整，型面冠状比应控制在0.01 ～0.03 之间，最佳冠状比为0.02，如图7 所示，具体应以其功能和曲面光顺为前提进行优化设计。对于冠状曲面的优化需要注意以下几点要求：

图7 冠状比示意图

1）弦长小于30mm 的曲面可以不进行冠状比处理；

2）最优的冠状曲面不应该改变密封条的压缩要求；

3）最优的冠状曲面应该为外凸的(视觉方向）；

4）冠状比处理曲面应满足冲压成形要求、钣金间隙、装配等功能要求。

(3）配合结构处理

配合结构分为工艺特征和匹配特征。工艺特征主要是用于焊接及冲压工艺，设计时要保证其尽可能出现在低可见区域，如果必须设计在高可见区域，其必须要设计规整并配合主棱线的趋势做光顺处理，如表9 所示。

表9 工艺特征处理前后对比表

匹配特征：例如门洞口密封条唇边搭接凸台，在考虑满足密封间隙基础上，水切以上的部位尽量消除特征，例如三角窗外露特征，最好能够与装饰件融为一体，如无法实现，最好特征比例要协调、规整且兼顾冲压成形的要求，如表10 所示。

表10 匹配特征处理前后对比表

通过工艺特征及匹配特征的处理，很直观的看出了处理后的B 面精致性得到了明显的提升，从而提高了车辆的外观品质，激发了消费者购买的欲望。不仅提升了企业的品牌形象，获得了更高的品牌效益，提升了档次，更在汽车消费市场上取得了优势。

结束语

整车精致性分为好多方面，本文只是描述了车身A、B 面的设计优化提升车辆精致性，从而提高车辆外观品质的理论，揭示了精致工艺的重要性，明确了其在汽车设计中的具体应用。通过对A、B 面的优化发现，整车的外观品质有了明显的提升，消费者的感知度也随之提高，从而证实了精致性的设计对于提升车辆外观品质和行业的竞争力贡献很大。

精致性设计的观念应贯彻设计始终，精致性的设计不是最终的结果，它更是一个精进设计的过程。精致性的设计还与工艺相辅相成，设计使工艺更简单，工艺使设计更完美。

李超

北京汽车车身部(上车体系统）高级工程师，在北京汽车工作11 年，主要从事车身上体系统的研发工作，从研发小新到现在能够独当一面的项目负责人，见证了北汽自主第一台电动车型、第一台混动车型以及第一台泛越野车型的诞生与成功量产。拥有数十项实用新型专利，两项发明专利，牵头完成《车身零部件成型工艺发展趋势研究》课题，为后续项目的新技术应用奠定了基础。

来源：《锻造与冲压》杂志

编辑：吴晓涵

审核：冯忠