【汽車(che)(che)設(she)計(ji)】汽車(che)(che)設(she)計(ji)的流程是什(shen)么 汽車(che)(che)設(she)計(ji)的發展狀況怎(zen)么樣(yang)
汽車設計的流程是什么
一、汽車概念設計
1、總體布置(草圖)
總布設計是汽車的(de)總體設計方(fang)案,包括:車廂及駕(jia)駛室的(de)布置(zhi)(zhi),發動機與離合器及變速器的(de)布置(zhi)(zhi)、傳(chuan)動軸的(de)布置(zhi)(zhi)、車架和(he)承(cheng)載式車身底板的(de)布置(zhi)(zhi)、前后懸架的(de)布置(zhi)(zhi)、制動系的(de)布置(zhi)(zhi)、油箱、備胎和(he)行(xing)李(li)箱等(deng)的(de)布置(zhi)(zhi)、空調裝置(zhi)(zhi)的(de)布置(zhi)(zhi)。
2、造型設計(手繪草圖)
接下來是在確(que)定的(de)基本(ben)尺寸的(de)上(shang)進行外(wai)形設(she)計(ji)(ji)和(he)內(nei)飾設(she)計(ji)(ji)兩部(bu)分。最初的(de)設(she)計(ji)(ji)草(cao)圖都比(bi)較(jiao)簡單,它也許只有幾根線條(tiao),但是能夠勾(gou)勒出設(she)計(ji)(ji)造型的(de)神韻:簡潔、穩重、復古還是動感。設(she)計(ji)(ji)師通過(guo)大量的(de)設(she)計(ji)(ji)草(cao)圖來盡(jin)可能多的(de)提出新的(de)創意,如(ru)果是逆(ni)向設(she)計(ji)(ji),則就不需要這(zhe)個過(guo)程(cheng)了,把(ba)別人的(de)車型直接進行點陣掃描,然后在計(ji)(ji)算機中進行造型勾(gou)畫(hua)就行了。
3、制作油泥模型
隨著(zhu)計算機的應用(yong),草圖繪制(zhi)完(wan)成后,可以用(yong)使用(yong)各種(zhong)繪圖軟件制(zhi)作三維電腦數(shu)據(ju)模(mo)(mo)型(xing)(這種(zhong)模(mo)(mo)型(xing)能(neng)夠直接將(jiang)數(shu)據(ju)輸入5軸銑削(xue)機,銑削(xue)出油泥(ni)模(mo)(mo)型(xing)),看到(dao)更加清晰的設(she)計表(biao)現效果,然(ran)后進行1:5的油泥(ni)模(mo)(mo)型(xing)制(zhi)作。
完成小比例(li)油(you)泥(ni)模(mo)型制(zhi)作后(hou),進行評審,綜合考慮(lv)各種因素:美學、工藝、結構等(deng),OK后(hou)進行1:1的油(you)泥(ni)模(mo)型制(zhi)作。
傳統的全尺寸油泥模型都是完全由人工雕刻出來的,這種方法費時費力而且模型質量不能得到很好的保證,制作一個整車模型大約要花上3個月左右的時間,現在隨著汽車工業技術的進步,各(ge)大汽車廠家的全(quan)尺寸整(zheng)車模(mo)型基本上都是由5軸(zhou)銑削機銑削出來(lai)的,這種(zhong)方(fang)法制作一個模(mo)型只需要1個月甚至更少(shao)的時間(jian)。
二、汽車工程設計
在(zai)完(wan)成造型(xing)設(she)(she)計(ji)后,開(kai)始進(jin)入工程設(she)(she)計(ji)階段,工程設(she)(she)計(ji)是一個(ge)對整(zheng)車進(jin)行細化設(she)(she)計(ji)的過程,各個(ge)總成分發到相(xiang)關部門(men)分別進(jin)行設(she)(she)計(ji)開(kai)發。
工程設計階段(duan)主要包括以(yi)下(xia)幾個方面:
1、總布置設計
在前(qian)面(mian)的總(zong)布置(zhi)草(cao)圖(tu)(tu)上,進(jin)行細(xi)化,精確各(ge)部(bu)件(jian)的尺寸和(he)位置(zhi)。確定各(ge)部(bu)件(jian)的詳細(xi)結(jie)構、特征參數及質量要求。包括:發動機艙、底(di)盤(pan)、內飾(shi)、外飾(shi)及汽車(che)電器等布置(zhi)圖(tu)(tu)。
2、車身造型數據
在油泥模(mo)(mo)型完成后,使用三(san)維測(ce)量儀器對油泥模(mo)(mo)型進行測(ce)量,測(ce)量生(sheng)成的數據(ju)稱為點(dian)云,工程師根據(ju)點(dian)云使用曲線軟件比如(ru)Catia、UG imageware等(deng)來(lai)構建汽車產品的外形。
“模仿”的車型則是,把別人的產品直(zhi)接進行(xing)三(san)維測(ce)量,形成“點云”數據,然后根據點云進行(xing)汽(qi)車產品的外形曲面構建(jian)。
3、發動機工程設計
一(yi)般新車(che)型(xing)的開(kai)發(fa)(fa)都會選用原有(you)成熟的發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)動(dong)(dong)力總(zong)成,然后針對(dui)新車(che)型(xing)的特點(dian)及要求(qiu),對(dui)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)進行(xing)布置(zhi),并進行(xing)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)匹配,這一(yi)過程一(yi)直持續(xu)到(dao)樣車(che)試驗(yan)階段,與底盤工程設(she)計同(tong)步進行(xing)。
4、白車身工程設計
白車身(shen)(shen)的(de)(de)(de)設計工作是在車身(shen)(shen)造型結(jie)構基礎上進行(xing)的(de)(de)(de),所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)白車身(shen)(shen)指的(de)(de)(de)是車身(shen)(shen)結(jie)構件(jian)以及覆(fu)蓋(gai)件(jian)的(de)(de)(de)焊接總成(cheng),包(bao)括(kuo)發動機罩、翼子板(ban)、側圍、車門以及行(xing)李箱(xiang)蓋(gai)在內的(de)(de)(de)未經過涂裝的(de)(de)(de)車身(shen)(shen)本體。白車身(shen)(shen)是保證整車強度的(de)(de)(de)封(feng)閉(bi)結(jie)構。譬如;我(wo)們(men)經常提及的(de)(de)(de)豐(feng)田“GOA”車身(shen)(shen)。
這些部件(jian)(jian)依(yi)然使用三維數模軟件(jian)(jian)來見構(gou)建,譬(pi)如UG、CATIA等(deng),并進行材(cai)料的選擇,工藝性分(fen)析、焊接、裝配等(deng)分(fen)析。
5、底盤工程設計
底盤包括:傳(chuan)動(dong)系統(tong)(tong)、行駛系統(tong)(tong)、轉(zhuan)向系統(tong)(tong)、制動(dong)系統(tong)(tong)設(she)計。主要(yao)工作(zuo)包括:尺寸、結構、工藝(yi)功能(neng)及參(can)數方面的定(ding)義、計算,根據計算數據完(wan)成三維(wei)數模(mo);然(ran)后根據三維(wei)數模(mo)進行模(mo)擬試驗及零部件的樣品的制作(zuo);根據三維(wei)圖完(wan)成設(she)計及裝配圖。
6、內外飾工程設計
這些部件很(hen)多汽車公司不是自己制(zhi)作,而是由配套生產(chan)廠家來做(zuo)的。
內飾(shi)件主要設計(ji)包括儀表板、方向盤、座椅、安全帶、安全氣囊、地毯、側(ce)壁(bi)內飾(shi)件、遮陽板、扶手、車內后視鏡等。
外裝件(jian)(jian)的主(zhu)要設計包括前后(hou)保險杠(gang)、玻(bo)璃、車門(men)防(fang)撞裝飾條、進氣格(ge)柵、行李架、天窗、后(hou)視鏡、車門(men)機構(gou)及(ji)附件(jian)(jian)以及(ji)密封條。
這些部件同樣(yang)可用“逆(ni)向設(she)計”,但是相應的材料(liao)分析(xi)、結構分析(xi)、樣(yang)品(pin)試制等工作(zuo)還是省不下的。
7、電器工程設計
電(dian)器(qi)工(gong)程負責全車(che)(che)的所有電(dian)器(qi)設計(ji),包括雨刮系(xi)統(tong)(tong)、空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)(tong)、各種儀(yi)表、整車(che)(che)開關、前(qian)后(hou)燈(deng)光以(yi)及車(che)(che)內(nei)照明系(xi)統(tong)(tong)。
經過以上(shang)各(ge)個總(zong)成系統的(de)設(she)計,工程設(she)計階段完成,最終確認(ren)整車(che)設(she)計方案(an)。
汽車設計的發展狀況怎么樣
在(zai)(zai)近百年(nian)中,汽車設(she)計(ji)(ji)(ji)技術也經(jing)(jing)歷了(le)由經(jing)(jing)驗設(she)計(ji)(ji)(ji)發展到以科學實驗和(he)技術分析(xi)為基礎的設(she)計(ji)(ji)(ji)階(jie)段。20世紀60年(nian)代中期,在(zai)(zai)設(she)計(ji)(ji)(ji)中引入(ru)電子計(ji)(ji)(ji)算機(ji)后(hou)又(you)形成了(le)計(ji)(ji)(ji)算機(ji)輔(fu)助設(she)計(ji)(ji)(ji)(CAD,Computer Aided Design)等新方法,使(shi)設(she)計(ji)(ji)(ji)逐步(bu)實現半自(zi)動(dong)化(hua)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)。
經(jing)(jing)(jing)驗(yan)(yan)(yan)設(she)(she)計(ji)是以已有產(chan)品的經(jing)(jing)(jing)驗(yan)(yan)(yan)數(shu)據(ju)為依據(ju),運用一些(xie)帶(dai)有經(jing)(jing)(jing)驗(yan)(yan)(yan)常數(shu)或安(an)全(quan)系數(shu)的經(jing)(jing)(jing)驗(yan)(yan)(yan)公式進(jin)(jin)行(xing)設(she)(she)計(ji)計(ji)算的一種傳統的設(she)(she)計(ji)方法。這(zhe)種設(she)(she)計(ji)由于缺乏精確的設(she)(she)計(ji)數(shu)據(ju)和科學的計(ji)算方法,使所設(she)(she)計(ji)的產(chan)品不是過于笨重(zhong)就是可靠性(xing)差。一種新(xin)車型的開發(fa),往往要經(jing)(jing)(jing)過設(she)(she)計(ji)—試(shi)(shi)制(zhi)—試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)—改(gai)進(jin)(jin)設(she)(she)計(ji)—試(shi)(shi)制(zhi)—試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)等二(er)次(ci)或多次(ci)循環。反復修改(gai)圖紙,完(wan)善(shan)設(she)(she)計(ji)后(hou)才能定型,設(she)(she)計(ji)周期長,質(zhi)量差,消(xiao)耗大。
隨著測試技術的發展與完善,在汽車設(she)(she)計(ji)(ji)過程(cheng)中引進新的(de)(de)測(ce)(ce)試技術,和(he)各(ge)種專用(yong)的(de)(de)試驗設(she)(she)備,進行科學(xue)實驗,從各(ge)方面(mian)對產品的(de)(de)結(jie)構、性能和(he)零部(bu)件的(de)(de)強(qiang)度、壽命進行測(ce)(ce)試。同時廣泛采用(yong)近(jin)代數學(xue)物理(li)分析方法(fa),對產品及其(qi)總成(cheng)、零部(bu)件進行全(quan)面(mian)的(de)(de)技術分析、研究,這(zhe)(zhe)樣就使(shi)汽(qi)車(che)設(she)(she)計(ji)(ji)發展到(dao)以科學(xue)實驗和(he)技術分析為(wei)基礎的(de)(de)階段。電子(zi)計(ji)(ji)算機的(de)(de)出現和(he)在工(gong)程(cheng)設(she)(she)計(ji)(ji)中的(de)(de)推廣應用(yong),使(shi)汽(qi)車(che)設(she)(she)計(ji)(ji)技術飛躍(yue)發展,設(she)(she)計(ji)(ji)過程(cheng)完全(quan)改觀(guan)。汽(qi)車(che)結(jie)構參(can)數及性能參(can)數等的(de)(de)優化選擇與(yu)匹配,零部(bu)件的(de)(de)強(qiang)度核算與(yu)壽命預測(ce)(ce),產品有關方面(mian)的(de)(de)模擬計(ji)(ji)算或仿真分析,都在計(ji)(ji)算機上進行。這(zhe)(zhe)種利用(yong)計(ji)(ji)算機及其(qi)外部(bu)設(she)(she)備進行產品設(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)方法(fa),統(tong)稱為(wei)計(ji)(ji)算機輔(fu)助設(she)(she)計(ji)(ji)(CAD)。
在(zai)產(chan)(chan)品(pin)開(kai)發的整(zheng)個過程中(zhong),產(chan)(chan)品(pin)先天(tian)質量(liang)決定(ding)于設(she)(she)(she)計(ji)(ji),產(chan)(chan)品(pin)在(zai)包括原材料、鍛造、使用、維修(xiu)等各方面的花費(fei),即廣義(yi)成(cheng)本(ben)的70%是由設(she)(she)(she)計(ji)(ji)階段(duan)決定(ding)的。因此設(she)(she)(she)計(ji)(ji)方案的修(xiu)改盡可(ke)能地在(zai)產(chan)(chan)品(pin)開(kai)發的前(qian)期(qi)進行,使產(chan)(chan)品(pin)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)一次成(cheng)功(gong),避免(mian)在(zai)產(chan)(chan)品(pin)開(kai)發后期(qi)因改變設(she)(she)(she)計(ji)(ji)而造成(cheng)的巨大浪費(fei)。