【汽車(chē)設(shè)計(jì)】汽車(chē)設(shè)計(jì)的流程是什么 汽車(chē)設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r怎么樣
汽車(chē)設(shè)計(jì)的流程是什么
一、汽車(chē)概念設(shè)計(jì)
1,、總體布置(草圖)
總布設(shè)計(jì)是汽車(chē)的總體設(shè)計(jì)方案,,包括:車(chē)廂及駕駛室的布置,發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器及變速器的布置、傳動(dòng)軸的布置,、車(chē)架和承載式車(chē)身底板的布置、前后懸架的布置,、制動(dòng)系的布置,、油箱,、備胎和行李箱等的布置,、空調(diào)裝置的布置,。
2、造型設(shè)計(jì)(手繪草圖)
接下來(lái)是在確定的基本尺寸的上進(jìn)行外形設(shè)計(jì)和內(nèi)飾設(shè)計(jì)兩部分,。最初的設(shè)計(jì)草圖都比較簡(jiǎn)單,它也許只有幾根線條,,但是能夠勾勒出設(shè)計(jì)造型的神韻:簡(jiǎn)潔、穩(wěn)重,、復(fù)古還是動(dòng)感,。設(shè)計(jì)師通過(guò)大量的設(shè)計(jì)草圖來(lái)盡可能多的提出新的創(chuàng)意,如果是逆向設(shè)計(jì),,則就不需要這個(gè)過(guò)程了,,把別人的車(chē)型直接進(jìn)行點(diǎn)陣掃描,,然后在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行造型勾畫(huà)就行了,。
3,、制作油泥模型
隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,草圖繪制完成后,,可以用使用各種繪圖軟件制作三維電腦數(shù)據(jù)模型(這種模型能夠直接將數(shù)據(jù)輸入5軸銑削機(jī),,銑削出油泥模型),看到更加清晰的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果,,然后進(jìn)行1:5的油泥模型制作,。
完成小比例油泥模型制作后,,進(jìn)行評(píng)審,綜合考慮各種因素:美學(xué),、工藝,、結(jié)構(gòu)等,OK后進(jìn)行1:1的油泥模型制作,。
傳統(tǒng)的全尺寸油泥模型都是完全由人工雕刻出來(lái)的,,這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且模型質(zhì)量不能得到很好的保證,制作一個(gè)整車(chē)模型大約要花上3個(gè)月左右的時(shí)間,,現(xiàn)在隨著汽車(chē)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,,各大汽車(chē)廠家的全尺寸整車(chē)模型基本上都是由5軸銑削機(jī)銑削出來(lái)的,這種方法制作一個(gè)模型只需要1個(gè)月甚至更少的時(shí)間,。
二,、汽車(chē)工程設(shè)計(jì)
在完成造型設(shè)計(jì)后,開(kāi)始進(jìn)入工程設(shè)計(jì)階段,,工程設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)整車(chē)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)的過(guò)程,,各個(gè)總成分發(fā)到相關(guān)部門(mén)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),。
工程設(shè)計(jì)階段主要包括以下幾個(gè)方面:
1、總布置設(shè)計(jì)
在前面的總布置草圖上,,進(jìn)行細(xì)化,精確各部件的尺寸和位置,。確定各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)及質(zhì)量要求,。包括:發(fā)動(dòng)機(jī)艙,、底盤(pán),、內(nèi)飾、外飾及汽車(chē)電器等布置圖,。
2,、車(chē)身造型數(shù)據(jù)
在油泥模型完成后,,使用三維測(cè)量?jī)x器對(duì)油泥模型進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量生成的數(shù)據(jù)稱(chēng)為點(diǎn)云,,工程師根據(jù)點(diǎn)云使用曲線軟件比如Catia,、UG imageware等來(lái)構(gòu)建汽車(chē)產(chǎn)品的外形。
“模仿”的車(chē)型則是,,把別人的產(chǎn)品直接進(jìn)行三維測(cè)量,,形成“點(diǎn)云”數(shù)據(jù),,然后根據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行汽車(chē)產(chǎn)品的外形曲面構(gòu)建,。
3,、發(fā)動(dòng)機(jī)工程設(shè)計(jì)
一般新車(chē)型的開(kāi)發(fā)都會(huì)選用原有成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成,然后針對(duì)新車(chē)型的特點(diǎn)及要求,,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行布置,并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)匹配,,這一過(guò)程一直持續(xù)到樣車(chē)試驗(yàn)階段,與底盤(pán)工程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,。
4、白車(chē)身工程設(shè)計(jì)
白車(chē)身的設(shè)計(jì)工作是在車(chē)身造型結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行的,,所謂的白車(chē)身指的是車(chē)身結(jié)構(gòu)件以及覆蓋件的焊接總成,包括發(fā)動(dòng)機(jī)罩,、翼子板,、側(cè)圍,、車(chē)門(mén)以及行李箱蓋在內(nèi)的未經(jīng)過(guò)涂裝的車(chē)身本體。白車(chē)身是保證整車(chē)強(qiáng)度的封閉結(jié)構(gòu),。譬如,;我們經(jīng)常提及的豐田“GOA”車(chē)身,。
這些部件依然使用三維數(shù)模軟件來(lái)見(jiàn)構(gòu)建,譬如UG,、CATIA等,,并進(jìn)行材料的選擇,,工藝性分析、焊接,、裝配等分析,。
5、底盤(pán)工程設(shè)計(jì)
底盤(pán)包括:傳動(dòng)系統(tǒng),、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng),、制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),。主要工作包括:尺寸,、結(jié)構(gòu)、工藝功能及參數(shù)方面的定義,、計(jì)算,根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)完成三維數(shù)模,;然后根據(jù)三維數(shù)模進(jìn)行模擬試驗(yàn)及零部件的樣品的制作,;根據(jù)三維圖完成設(shè)計(jì)及裝配圖。
6,、內(nèi)外飾工程設(shè)計(jì)
這些部件很多汽車(chē)公司不是自己制作,而是由配套生產(chǎn)廠家來(lái)做的,。
內(nèi)飾件主要設(shè)計(jì)包括儀表板,、方向盤(pán),、座椅,、安全帶、安全氣囊,、地毯、側(cè)壁內(nèi)飾件、遮陽(yáng)板,、扶手,、車(chē)內(nèi)后視鏡等。
外裝件的主要設(shè)計(jì)包括前后保險(xiǎn)杠,、玻璃,、車(chē)門(mén)防撞裝飾條、進(jìn)氣格柵,、行李架,、天窗、后視鏡,、車(chē)門(mén)機(jī)構(gòu)及附件以及密封條,。
這些部件同樣可用“逆向設(shè)計(jì)”,但是相應(yīng)的材料分析,、結(jié)構(gòu)分析,、樣品試制等工作還是省不下的。
7,、電器工程設(shè)計(jì)
電器工程負(fù)責(zé)全車(chē)的所有電器設(shè)計(jì),,包括雨刮系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng),、各種儀表,、整車(chē)開(kāi)關(guān)、前后燈光以及車(chē)內(nèi)照明系統(tǒng),。
經(jīng)過(guò)以上各個(gè)總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì),,工程設(shè)計(jì)階段完成,最終確認(rèn)整車(chē)設(shè)計(jì)方案。
汽車(chē)設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r怎么樣
在近百年中,,汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)也經(jīng)歷了由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)階段,。20世紀(jì)60年代中期,在設(shè)計(jì)中引入電子計(jì)算機(jī)后又形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD,,Computer Aided Design)等新方法,,使設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化和自動(dòng)化。
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以已有產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),,運(yùn)用一些帶有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)或安全系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,。這種設(shè)計(jì)由于缺乏精確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和科學(xué)的計(jì)算方法,使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不是過(guò)于笨重就是可靠性差,。一種新車(chē)型的開(kāi)發(fā),,往往要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)—改進(jìn)設(shè)計(jì)—試制—試驗(yàn)等二次或多次循環(huán)。反復(fù)修改圖紙,,完善設(shè)計(jì)后才能定型,,設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),質(zhì)量差,,消耗大,。
隨著測(cè)試技術(shù)的發(fā)展與完善,在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中引進(jìn)新的測(cè)試技術(shù),,和各種專(zhuān)用的試驗(yàn)設(shè)備,,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),從各方面對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),、性能和零部件的強(qiáng)度,、壽命進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法,,對(duì)產(chǎn)品及其總成、零部件進(jìn)行全面的技術(shù)分析,、研究,,這樣就使汽車(chē)設(shè)計(jì)發(fā)展到以科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)分析為基礎(chǔ)的階段。電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和在工程設(shè)計(jì)中的推廣應(yīng)用,,使汽車(chē)設(shè)計(jì)技術(shù)飛躍發(fā)展,,設(shè)計(jì)過(guò)程完全改觀。汽車(chē)結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配,,零部件的強(qiáng)度核算與壽命預(yù)測(cè),,產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計(jì)算或仿真分析,都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行,。這種利用計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法,,統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)。
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中,產(chǎn)品先天質(zhì)量決定于設(shè)計(jì),,產(chǎn)品在包括原材料,、鍛造、使用,、維修等各方面的花費(fèi),,即廣義成本的70%是由設(shè)計(jì)階段決定的。因此設(shè)計(jì)方案的修改盡可能地在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的前期進(jìn)行,,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)一次成功,,避免在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)后期因改變?cè)O(shè)計(jì)而造成的巨大浪費(fèi)。