功能主模型检具前部分块

功能主模型检具（FUNTIONAL MASTER MODEL）也被称为CUBING或CUBIC，是由车身内饰和外饰构成的一种精确的汽车复制品。它是根据三维数据由铝或环氧树脂以1∶1的比例制造的模型 ，因此可以说是认可图纸的精确拷贝。

功能主模型检具使专业人士把制造的汽车零件与真实模型的精确匹配成为可能，以确保制造的零件完全符合技术图纸要求，同时在汽车研发各阶段的完美匹配，使其越来越多地被国内OEM推广和采用。

功能主模型检具是新车型检具应用中的高端产品，它既要匹配整车，又要匹配零件。在检具行业中是名副其实的“三高”产品，即设计要求高、制造技术要求高和使用技能要求高。

主模型检具分类

功能主模型检具的分类方式有多种，本文重点介绍两种：根据制造方式和检具功能分类。

1. 根据制造方式分类

（1）整体型。整体型是指将功能主模型中所涉及或需要匹配部分从整块铝材或铝锭中通过机加工的方式加工出来。

（2）铸造型。铸造型是指将一个整体的功能主模型检具分成若干块，形状较大的分块通过铸造的方式铸造出来，然后进行精确加工、装配等过程，最终形成一个完整的功能主模型检具。以一个功能主模型检具的前部为例，大致分为：前保险杠、左右前大灯、左右前翼子板、发动机罩及框架等，具体如图所示。相对而言，铸造型功能主模型检具的主要优点是成本较低、技术难度较低，而缺点是铸造表面或其他部位气孔较多，表面质量较差；整体型功能主模型检具的优点是表面一般不会发生气孔问题，表面质量高，缺点是成本较高、技术难度较高。

铸造型功能主模型的技术难度主要体现在以下几个方面：设计时要考虑的因素较多，如分块、组装方式等，需要同时考虑铸造和机加工的易操作性，同时也要考虑制造的成本。其次是铸造，设计的分块与铸造是相互关联的，分块是否合理也关系到铸造是否容易实现以及表面质量的美观与否，如果分块太多，则会影响最终的组合精度；如果太少，则铸造难度大，铸造成本高。此外强度也是在设计和铸造中必须考虑的因素之一。再次是机加工，由于大型模块都是铸造出来的，因此其机加工主要集中在表面部分，但其决定了整个功能主模型检具的外观。最后是组装，组装决定了整个功能主模型的精度，因此，组装的技术难度也较高，一个没有精度或精度较差的功能主模型检具，无论其设计、铸造及表面再好，都是一个失败的产品。

各种主模型的比较

2. 根据功能分类

（1）外饰主模型－内饰主模型。匹配汽车内饰零件的为内饰功能主模型，匹配汽车外饰零件的为外饰功能主模型。内外饰分开匹配，也通常成为内外饰分开式功能主模型检具。

（2）局部主模型。汽车的外观集中在几个部分，根据汽车外观的重要程度，不同的部分要分开制造功能主模型，其通常又分为：前部主模型、后部主模型和IP主模型等。由于门系统涉及玻璃升降系统、闭合或滑动系统等，部位重要且制造难度大，因此根据实际需要还要制造门系统（包括开闭式门系统和滑动式门系统）主模型。

（3）内外饰一体主模型。即将内饰主模型与外饰主模型检具集中在一个大型的主模型上体现。将外饰主模型需匹配的前后保险杠、前后大灯、前后盖、四门或两门以及翼子板等外饰零件匹配，同时将内饰主模型需匹配的各种护板、IP系统、地毯及顶棚等内饰零件进行匹配。

三种类型的功能主模型检具各有各的特点，主要区别如表。从表中可以看出：内外饰一体主模型具有占地小的特点。而局部主模型在制造周期和费用方面占有较大的优势，制造费用较内外饰一体主模型节省30%以上，制造周期短，也是局部主模型的一大特点。

主模型检具结构组成

功能主模型检具的主要结构包含：底座、模块和连接件。

1. 底座

底座一般为钢制，其功能为承载模块，确定整车坐标系位置，协助实现搬运、起吊及拖曳等功能。底座一般由以下几部分组成：

（1）基础支架。包括焊接框架、车轮、起吊装置、拖曳装置和叉车脚等。

（2）调水平机构。该机构可保证基座在三坐标测量台上可以调整到车身坐标系的水平位置。

（3）模块安装基板。该基板根据车型不同而不同，但前部车身（通常称为发动机舱部分）一般在各款车型均有体现。考虑到各改型车的通用性，基板纵横双向以100mm为间距做螺纹/销子组合孔。

（4）测量基准。测量基准的结构有多种，现在多采用球形基准。

2. 模块

模块分为白车身骨架与白车身闭合件两大部分，部分也包含了内外饰模块。其功能是作为内外饰件及部分功能件的参照标准。模块的设计基础是白车身骨架及白车身闭合件的外表面 。

模块的基本材料也为铝材，也有部分特殊部位，应考虑到匹配时需要采用车身实际厚度，这部分模块的材质需要特殊考虑。如门把手安装部位，因其最小 厚度仅为1.0mm，铝材一般难以实现，因此可考虑采用不锈钢或其他材料制作模块。其他类似部分还有示宽灯安装部位、油箱口盖和玻璃导轨等，甚至门洞密封条安装牙边部位。

3. 连接件

连接件包括铰链、紧固件等。铰链同时为标准件，可以用来做闭合件匹配。由于功能主模型的骨架本体均采用铝制材料，而安装点需要反复拆装，因此，紧固件的材料应与铝制本体有所区别，一般为钢制。

主模型检具功能

功能主模型检具能够检测汽车内外饰的尺寸及效果。各零件在主模型检具上匹配结果，可以校正原始的设计缺陷和不足点，作为设计数据更改的依据。功能主模型检具的投入和使用，能够大大缩短产品的开发周期，保证产品质量，是目前先进的设计和质量控制理念。主模型检具的功能体现在产品开发和质量控制的各个阶段：

1. 产品设计阶段。对于新车型，特别是全新车型开发，参考资料比较少，此时功能主模型检具能够帮助快速进行调试工作，特别是前期零件和设备状态都不稳定的时候，可以成为一个参考的基准。

2. 产品验证阶段。在此阶段，功能主模型检具也能起到关键作用，特别是在批量零件第一次试装阶段，很多设计确认工作可以在主模型检具上开展。

3. 试生产阶段。主模型检具能将数字样车和量产车型以及各零件联系在一起。在试生产阶段，白车身与内外饰塑料件的冲突是无法避免的。而功能主模型检具能够有效判定问题的根本所在，从而指导不合格零件的修改，为产品质量提升指明了方向。

4. SOP后，批量生产阶段。主模型检具还能用于零件日常质量控制和问题分析。特别是在产品出现质量波动时，究竟是白车身出现了质量波动，还是内外饰零件出现的偏差，或是两者渐变、累积导致，均能利用主模型检具来进行分析。

主模型检具的应用

从功能主模型检具被第一次接受，到广泛被各大OEM采用。从最开始的欧美车系，到日韩车系，再到今日国内自主品牌企业，在新车型的开发过程中，功能主模型检具被越来越多的使用。目前，国内自主品牌企业如华晨的宝马国产化项目，长安的CV6，吉利、江淮的几款新车型，奇瑞的A3等B系列多款车型均采用了功能主模型检具。在产品质量日益被人们关注，汽车消费者日益成熟的消费理念，对汽车产品质量日益关注和挑剔的今天，功能主模型检具的应用能帮助各大汽车OEM在质量大战中更胜一筹，使国内自主品牌傲然屹立于世界汽车品牌之林。