汽車正向設計流程

2021-03-06 16:49:49 字數 4480 閱讀 6548

汽車車身除了要有漂亮的外表和與眾不同的個性特徵,同時還要能安全可靠地行駛,這就需要整個設計過程融進各種相關知識,包括車身結構、製造工藝要求、空氣動力學、人機工程學等。細化開發流程與同步開發手段,對於設計出消費者認可的新車型至關重要。

汽車車身設計簡單理解是根據一款車型的多方面要求來設計汽車的外觀及內飾,使其在充分發揮效能的基礎上藝術化。汽車車身除了要有漂亮的外表和與眾不同的個性特徵,同時還要能安全可靠地行駛,這就需要整個設計過程融進各種相關的知識:車身結構、製造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械製圖學、聲學和光學知識。

從乙個靈感到最後實現,需要一系列的步驟。得到市場的認可,效能優良的內「芯」,再加上一襲新衣包裝,才是新車待嫁時。下面,讓我們看看正向設計如作甚一款新車設計「嫁衣」。

專案策劃

專案策劃包括:專案計畫、可行性分析、專案決策及組建專案組等幾個方面。圖1為專案策劃階段的示意圖。

圖1 專案策劃階段示意圖

汽車企業的產品規劃部分必須做好企業產品發展的近期和遠期規劃,具有市場的前瞻性與應變能力。專案前期需要在市場調研的基礎上天生專案建議書,明確汽車形式及市場目標。可行性分析包括:

政策法規分析、競爭對手和競爭車型、自身資源和研發能力的分析等。

專案論證要分析與審查論點的可行性和論據的可靠性與充分性。經過這一階段,要開發乙個什麼樣的車型,類似於同行什麼等級的車型,其價效比方面有哪些創意與特點即展現在我們眼前。

專案策劃的最後階段是組建專案組:組建新品開發專案小組、確立專案小組成員的職責、制定動態的專案實施計畫、明確各階段的專案工作目標、規定各分類專案的工作內容、計畫進度和評價要求。

概念設計階段

概念設計在新產品開發中有著重要地位,因此,新產品概念設計流程再造是新產品開發流程再造成敗的關鍵所在。乙個全新的汽車創意造型設計分為以下幾部分:

1. 總體布置草圖設計:繪製產品設計工程的總布置圖(如圖2),一方面是汽車造型的依據;另一方面它是具體總布置圖確認的基礎,在此基礎上將產品的結構具體化,直至完成所有產品零部件的設計。

圖2 某車型的總布置草圖

2. 造型設計:包含外型和內飾設計兩大部分。

設計階段包含創意草圖和效果圖設計:在這一過程中,要比較競爭對手的產品,拓寬思路,勾畫出多種效果圖,再從中選擇較為滿足的幾種效果圖,供專家小組評審。圖3、4分別為造型設計階段的草圖與效果圖。

創意的過程需全面融進產品設計與產品製造的要求,這個階段要進行多方面的評審與修改,直到最後確定效果圖方案。

圖3 前期設計草圖

圖4 設計方案效果圖

3. 油泥模型製作階段

概念設計的最後階段是製作油泥模型:製作3~5個1:4油泥模型,製作小比例模型主要是為了節約本錢及時間。

對外觀評審後,選定其中乙個製作1:1油泥模型;根據總布置圖構建1:1的主模型線圖,接下來製作1:

1的油泥模型。在製作油泥模型的過程中,還需要組織多次總布置驗證,各領域的題目都要考證造型的公道性,直到最後的油泥模型凍結。

圖5 外型油泥模型

圖6 內飾油泥模型

產品設計工程階段

油泥模型凍結後,就全面進進到了產品設計階段。產品設計工程是汽車自主創新開發中最為重要的一步,它貫串整個汽車開發的全過程,包括整車總體布置、汽車工程分析、產品結構分析、具體總成與零部件的具體設計以及它們之間的相關協調工作。這一階段耗時最長,假如撇開後期的設計改進時間不算,一般需要1年左右的時間。

在產品設計階段,有必要讓供給商提前參與,使產品的設計做得更經濟、公道。要充分利用現代產品設計的手段,加快產品設計程序,縮短產品開發周期。利用三維軟體對產品零部件進行裝配,做各種斷面與干涉檢查,使產品結構尺寸正確無誤;利用有限元分析軟體對產品結構進行有限元模擬分析,產品效能模擬分析要達到合格水平。

1. 整車總布置設計

在前面總布置草圖的基礎上,細化總布置設計,精確地描述各部件的尺寸和位置,為各總成和部件分配正確的布置空間,確定各個部件的具體結構形式、特徵引數、質量要求等條件。主要的工作包括:發動機艙具體布置圖、底盤具體布置圖,內飾布置圖、外飾布置圖以及電器布置圖(如圖7)。

圖7 整車總布置圖

圖8 車身造型三維資料

2. 車身造型三維資料天生

油泥模型完成後,使用專門的三維丈量儀器(atos)對油泥模型進行丈量,天生點雲資料,工程師根據點雲使用汽車a面製作軟體來構建外表面(如圖8)。車身造型資料完成後,通常要用這些資料來重新銑削乙個樹脂模型(如圖9),目的是驗證車身資料。

圖9 驗證資料用樹脂模型

3. 主斷面設計

主斷面設計作為車身設計中的一項重要工作,被越來越多的車身設計團隊認可,通過主斷面設計可以前瞻性的將車身結構的設計方案呈現出來,最大限度地指導具體設計(如圖10)。

圖10 主斷面圖

4. 白車身設計

汽車車身工程是目前世界汽車產業中研究最活躍、發展最迅速的乙個領域。汽車白車身是汽車其他零部件的載體,是以「鋼結構」為主的支撐部件,它是乙個複雜的體系,其零部件數目眾多、結構複雜,製造本錢約佔整車的40%~60%,通常有300~500多個外形複雜的薄板沖壓零件(如圖11),在55~75個工位上大批量、快節奏地焊接而成。

圖11 某轎車白車身結構設計

轎車車身結構設計是以車身造型設計為基礎進行車身強度設計和功能設計,以期終極找到公道的車身結構型式的設計過程的統稱,其設計質量的優劣關係到車身內外造型能否順利實現和車身各種功能是否能正常發揮。所以,它是完成整個車身開發設計的關鍵環節。

結構設計必須兼顧造型設計的要求,同時應充分考慮諸如結構強度、防塵隔噪效能以及製造工藝等多種設計要求。優良的結構設計可以充分保證汽車整車質量的減小,進而達到改善整車效能、降低製造本錢的目的。

完成車身結構設計首先需要明確車身整體的承載形式,並對其做出載荷分析,以便能使載荷在整個車身上分配公道。在此基礎上,進一步做出區域性載荷分析,確定各梁的結構形式和聯接方式。因通常轎車存在使用目的和級別上的不同,故經常會產生具體結構上的差異,終極導致它們在功能和**上的差別。

總之,車身結構設計是乙個涉及到多方面因素的綜合工程設計題目,常成為車身設計開發中的難點。

5. 內外飾工程設計

(1)內飾件設計

轎車的內飾件設計包括:轎車車廂的隔板、門內裝飾板、儀表板總成、扶手、地毯等零部件和材料。相對於車上其他部件而言,固然它們對車輛的執行效能沒有什麼影響,但其面目一覽無遺,代表了整部車子的形象,孰優孰劣,決定著轎車的聲譽、檔次以及人們的選擇意向。

另外,對於轎車來講,固然內飾件只是一些輔助性的零配件,但它們要承擔起減振、隔熱、吸音和遮音等功能,對轎車的舒適性起到十分重要的作用。

(2)外飾件設計

汽車外飾件設計包括:前後保險槓、散熱器罩、前後外擋泥板、擾流板、玻璃、車門防撞裝飾條、行李架、天窗、後視鏡、車門機構及附件以及密封條。

6. 工程分析階段

在國外,很多大汽車設計公司建立高效能的計算機輔助工程分析系統,其專業cae隊伍與產品開發同步地廣泛開展cae應用,在指導設計、進步質量、降低開發本錢和縮短開發周期上發揮著日益明顯的作用。cae應用於車身開發上成熟的方面主要有:剛度、強度(應用於整車、大小總成與零部件分析,以實現輕量化設計)、nvh分析(各種振動、雜訊,包括摩擦雜訊、風雜訊等)、機構運動分析等;而車輛碰撞模擬分析、金屬板件沖壓成型模擬分析、疲憊分析和空氣動力學分析的精度有進一步進步,並已投進實際使用,完全可以用於定性分析和改進設計,大大減少了這些用度高、周期長的試驗次數;虛擬試車場整車分析正在著手研究。

此外,還有焊裝模擬分析、噴塗模擬分析等。

在我國,cae技術在汽車設計上的應用也很廣泛,進步了設計的效果和效率。

樣車試製和試驗階段

1. 樣車試製階段

樣車試製是驗證與完善產品設計的乙個過程。樣車的試製要嚴格按照設計資料進行,要能夠切實反映產品的本來面貌,以便發現真實存在的題目。儘管現在擁有先進的設計手段,包括工程計算、工程**與模擬等,但樣車的試製和相關試驗是一定要進行的,由於產品的諸多細節題目在設計階段是無法提供全面的資料,並加進工程計算體系的。

目前的車身試製手段主要有中熔點、鑄鐵簡易模、工序件等。

2. 樣車試驗階段

試驗要嚴格按照國家相應的標準進行,真實地出具相應的試驗報告,為產品的確認與修改提供依據,為今後產品的正式投產展平道路。在樣車試製階段,設計職員要經常跟蹤產品的試製工作,清楚了解現場的進展情況並及時處理可能出現的題目,這對產品的設計修改十分有利。產品的測試報告反映產品的現實狀況,是今後該新車型上目錄的重要依據,要符合國家法規與各項強制性檢查與試驗標準(如圖12、13)。

圖12 道路試驗

圖13 碰撞試驗

生產預備階段

這一階段包括產品工裝的設計與製造、產品檢查與除錯裝置的預備、工裝夾具的驗證、生產線的除錯等。生產預備的全面完成將一直持續到試生產乃至批量生產階段。在進行樣車試製的同時,要著手進行相關的生產預備工作。

車身開發,從某種意義上講不容許產品設計有重大的修改,所以從產品設計的開始,每一步都必須考慮成熟。在產品設計部分不斷地向生產預備部分提供設計檔案的同時,生產預備方面也可根據自身的專業設計要求與產品設計職員及時溝通,這將對產品設計和生產預備起到共同的促進作用。

批量生產

這一階段主要聯合供給商進行質量控制,將新車的整車質量打造得盡善盡美,為新車的上市做好預備。

目前,中國的自主品牌在追趕國外先進水平,開發的程式與手段大同小異,如何在這條道路上加快我們追趕的速度,細化開發流程與同步開發手段無疑是我們的有效方法。(end)

PROE正向設計

1 設定工作路徑,在主選單中選擇 檔案 設定工作路徑 再選中指定資料夾即可。2 建立新檔案,在主選單中選擇 檔案 新建 或單擊新建圖示按鈕,出現建立新檔案的 新建 對話方塊,選擇 型別 欄中的 零件 選項,接受 子型別 預設為 實體 選項,同時去掉 使用預設模板 勾選項。單擊對話方塊中的 確定 按鈕...

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銀行簽約 一 活頁夾 二 公司資料 1.授權委託書2份,在 授權委託人 處 主借人簽字蓋章。在 授權委託人配偶 處 配偶簽字蓋章。2.購車擔保合同2份,在 乙方簽章 處 主借人簽章。在 乙方配偶簽章 處 配偶簽章。三 資料 1.安裝合同在 丙方 處 主借人簽章。2.使用者入網服務協議在 乙方 處 主...