1

前言

当前，全球化、网络化和虚拟化已经成为制造业发展的重要特征。对于汽车行业来说，汽车设计虚拟技术是汽车行业较早实施的虚拟技术，也是汽车行业虚拟技术最成熟的领域。其将汽车设计的数字化模型在计算机中以直观的方式显示出来，使工程师能从l：1的仿真数字化模型中得到丰富准确的信息，从而实现人与计算机之间无缝连接。现在，大部分的汽车企业已实现虚拟现实系统，在网络环境中，充分利用分布在世界各地的各种资源，协同进行互动性的产品设计，这样，工程师就可以直接根据虚拟模型做出快速准确的判断，而不必花费更多的人力、物力去制作大量的物理模型，并省却许多原来必不可少的实物验证工作。

在整车制造过程中的制模、冲压、焊接、总装、人机工程分析等各个环节中的计算机模拟技术也已广泛运用，使汽车制造置于计算机技术所构造的严格数据环境中。

对于汽车涂装来说，其工艺相对稳定，一般不受车型产品设计的变更而改变，所以相对于其他制造车间来说，其虚拟仿真技术的使用率略微偏低。但是由于产品设计对于涂装工艺能力和车型产品性能有较大的影响，因此如果能够在前期通过虚拟仿真技术对涂装能力、过程进行分析，将大幅提高产品性能，减少产品设计缺陷和产品实车验证过程中的问题数量。

2

涂装相关虚拟技术介绍

在产品设计前期阶段，虚拟评估是新产品设计阶段同步工程的主要工作内容，涂装工程师也需要对产品设计进行详细的分析，以尽量识别产品设计影响涂装效果的问题，并在前期将这些缺陷在产品设计中修改掉。

。这些评估随着工程师的经验能力的不同而不同，极易出现疏漏，也无法对一些性能做出定量分析，还需要在实车造车时进行验证，这就造成问题识别和解决滞后，增加产品设计更改成本。

2.1

电泳膜厚仿真

在未引入电泳膜厚仿真软件前，每次虚拟评估时，只能根据经验评估哪些空腔区域可能会有电泳膜厚差的问题，无定量的数据分析。具体的验证只能在实车验证阶段，拆车以确定内表面的具体膜厚。由于实车造车阶段大部分的零件已设计定型，此时对车身进行修改时，车身相配套的其他内外饰、电子等零件的改动量比较大，车身零件、内外饰零件、磨具等的改动成本较高、周期较长。

。该软件电泳仿真利用有限元技术建立电泳模型，通过电化学方程来模拟电泳过程，在计算机上对电泳过程进行模拟，然后输出车身钣金电泳膜厚分析结果。

电泳最基本的物理原理为带电荷的涂料粒子与它所带电荷相反的电极相吸。采用直流电源，金属工件浸于电泳漆液中通电后，阳离子涂料粒子向阴极工件移动，继而沉积在工件上，在工件表面形成均匀连续的涂膜。

2.1.1 仿真前准备工作

由于模拟仿真需要模拟现场的实际状态，所以在开始实施前需要收集新车型目标工厂电泳系统的相关信息，主要包括：

a）电泳槽泳透力盒测试数据，即使用泳透力盒测出目标工厂的泳透力数据，其所有数据为电泳槽性能的重要参数：

b）电泳槽在线电压数据：通过使用电泳电压记录仪随车记录车身在电泳过程中门、顶棚、门槛版、车底等位置的实际在线电压数值，通过该数据，可以了解电泳过程中，电场强度从阳极管发出后到车身表面的损失率和实际能力。

c）当前量产车外表面电泳膜厚：通过测量当前在线量产车的实际电泳厚度，以校准、标定电泳槽液参....