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一汽车工业设计是干嘛的
汽车设计的内容包括整车总体设计总成设计和零件设计整车总体设计又称为汽车的总布置设计其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能
二汽车设计的要求
1零件标准化部件通用化和产品系列化
由于汽车出产量大品种及型号多设计中实行零件标准化部件通用化和产品系列化可化生产提高工效保证产品质量降低生产成本减少配件品种方便维修
2考虑使用条件的复杂多变
为了使所设计的汽车产品具有竞争力设计中就要充分考虑其对复杂多变的使用条件的适应性特别应注意热带寒带等不同的气候条件和高原山区丘陵沼泽沿海等不同的地理条件以及燃料供应维修能力等不同的使用条件对汽车结构性能材料附件等的特殊要求
3重视汽车使用中的安全可靠经济与环保
汽车良好的使用性能是设计者要追求的目标不同的汽车使用性能也是不同的(例如动力性汽车燃油经济性制动性操纵稳定性平顺性舒适性通过性以及可靠性耐久性维修性和对环境保护的影响性能等)而且在某些性能之间有时是相互矛盾的因此要在给定的使用条件下协调各使用性能的要求优选各使用性能指标使汽车在该使用条件下的综合使用性能达到最优特别要重视使用中的安全可靠经济与环保
4车身设计既重视工程要求更注重外观造型
汽车车身的外形油漆及色彩是汽车给人们的第一个外观印象是人们评价汽车的最直接方面也是轿车的重要市场竞争因素是汽车设计非常重要的内容车身造型既是工程设计又是美工设计从工程设计来看它既要满足结构的强度要求整车布置的匹配要求和冲压分块的工艺要求又要适应车身的空气动力学的要求而具有最小的空气阻力系数从美工设计来看它应当适应时代的特点和人们的爱好要像对待工艺品那样进行美工设计给人以高度美感起到美化环境的作用
5在保证可靠性的前提下尽量减小汽车的自身质量
和固定的机械设备不同作为运输用的汽车其自身质量直接影响其燃油经济性和单件生产/小批量生产的产品不同作为大批量生产的汽车减小其自身质量可节约大量的制造材料降低生产成本合理地减小汽车的自身质量会对汽车工业和汽车运输业带来巨大的经济效益最优化设计方法可满足这方面的设计要求
6设计要在有关标准和法规的指导下进行
除设计图纸的绘制与标注应按有关国家标准进行外汽车设计还应遵守与汽车有关的一些标准与法规中国汽车工业标准包括与国际基本通用的汽车标准和为宏观控制汽车产品性能和质量的标准它包括国家标准行业标准和企业标准汽车标准又分为强制性标准和推荐性标准强制性标准主要有整车尺寸限制标准汽车安全性标准油耗限制标准汽车排放物限制标准及噪声标准为使我国汽车产品进入世界市场设计时也应考虑到国际标准化组织汽车专业委员会(ISO/TC22)制订的一些标准和美国国家标准协会(ANSl)美国汽车工程师学会(SAE)标准日本工业标准(JIS)日本汽车标准组织(JASO)标准日本汽车车身工业协会标准(JABIA)日本汽车轮胎标准(JATMA)日本汽车用品工业协会标准(JARP)日本蓄电池工业协会标准(SBA)以及联合国欧洲经济委员会(ECE)欧洲经济共同体(EEC)所制订的汽车法规
7汽车设计是考虑人机工程交通工程制造工程运营工程管理工程的系统工程
汽车是由人来驾驶和乘坐的因此其设计必须考虑这种人车关系即操纵要方便乘坐要舒适汽车是一种交通工具其设计必须符合交通工程的要求
三汽车设计的流程
1产品开发
在汽车产品开始技术设计之前必须制订产品开发规划首先必须确定具体的车型就是打算生产什么样的汽车其次是进行可行性分析根据用户需求市场情况技术条件工艺分析成本核算等预测产品是否符合需求是否符合生产厂家的技术和工艺能力是否对国民经济和企业有利第三步是拟定汽车的初步方案通过绘制方案图和性能计算选定汽车的技术规格和性能参数最后一步是制定出设计任务书其中写明对汽车的形式各个主要尺寸主要质量指标主要性能指标以及各个总成的形式和性能等具体要求
产品开发的前期工作是分析各方面的影响因素明确产品开发的目的和工作方向否则不经过周密调查研究与论证盲目草率上马轻则会造成产品先天不足投产后问题成堆重则造成产品不符合需求在市场上滞销带来重大损失在产品开发的前期企业为了进行各种研究与探讨概念设计和概念车在近些年来逐渐兴起概念设计是对下一代车型或未来汽车的总概念进行概括描述确定汽车的基本参数基本结构和基本性能的设计概念设计同样需要研究产品的开发目的技术水平企业条件目标成本竞争能力等概念设计可能只停留在图纸上和文件上的描述称为虚拟的概念车也可能制造出实体的样车供试验和研究概念设计可能只是一种参考方案或技术储备也有可能纳入正式的产品开发规划所以概念设计只供产品开发参考但也有可能成为正式产品开发规划的重成部分成为新一代车型的初步设计
2初步设计
汽车初步设计的主要任务是构造汽车的形状设计主要包括如下内容
(1)汽车总布置设计
总布置设计又称初步造型是将汽车各个总成及其所装载的人员或货物安排在恰当的位置以保证各总成运转相互协调乘坐舒适和装卸方便为了保证汽车各部分合理的相互关系需要定出许多重要的控制尺寸在这个阶段需要绘制汽车的总布置图绘出发动机底盘各总成驾驶操作场所乘员和货物的具体位置以及边界形状也包括零部件的运动(如前轮转向与跳动)范围校核经过汽车总布置设计就可确定汽车的主要尺寸和基本形状
(2)效果图是表现汽车造型效果的图画
造型设计师根据总布置设计所定出的汽车尺寸和基本形状就可勾画出汽车的具体形象效果图又分为构思草图和彩色效果图两种构思草图是记录造型设计师灵感的速写画彩色效果图是在构思草图的基础上绘制的较正规的绘画需要正确的比例透视关系和表达质感彩色效果图包括外形效果图室内效果图和局部效果图其作用是供选型讨论和审查效果图的表现技法多种多样可采用铅笔钢笔也可采用毛笔(水彩画或水粉画)等而月前较流行的是混合技法用麦克笔描画喷笔喷染以及涂抹遮挡等同时表现技法只要效果良好表现技法可不拘一格
(3)制作缩小比例模型
缩小比例模型是在构架上涂敷造型泥雕塑而成轿车缩小模型常用15的比例亦即是真车尺寸的1/5英美等国采用英制尺寸模型的比例是3/8造型泥是一种油性混合物又称油泥在常温下有一定硬度(比肥皂硬些)涂敷前须经烘烤缩小比例模型是在彩色效果图的基础上更进一步表达造型构思具有立体形象比效果图更有真实感要求比例严格曲线流畅曲面光顺雕塑一个缩小比例汽车模型需要从各个角度审视反复推敲精工细雕因而很难在两三天内完成
(4)召开选型讨论会
经过初步设计绘制出一批彩色效果图和塑制出几个缩小比例模型就可以召开选型讨论会会议的目的是从若干个造型方案中选择出一个合适的车型方案以便作为技术设计的依据选型讨论会主要讨论审美问题但也涉及结构工艺等方面故通常由负责人召集造型设计师结构设计师和工艺师等参加会议选型讨论会结束说明选定车型的造型构思基本成熟汽车的初步设计亦结束
3技术设计
技术设计包括确定汽车造型和确定汽车结构两个方面
(1)确定汽车造型
1)绘制胶带图胶带图是用细窄的彩色不干胶纸带粘贴成的1:1(全尺寸)汽车整车图样可表达零部件形状及外形曲线胶带图的外形曲线数据取自选定的缩小比例模型可用来审查整车外形曲线的全貌如发现某条曲线不美观或不符合要求可将胶带揭起重新粘贴直到满意为止胶带图完成后缩小比例模型放大的曲线又经过进一步修订
2)绘制11整车外形效果图单纯由缩小比例的绘画表达汽车的外形效果尚嫌不够还需要绘制等大尺度(全尺寸)的彩色效果图现代造型设计非常重视等大的尺度感缩小比例图样和全尺寸图样的真实感是截然不同的打个比方雏鸡看上去很小巧可爱若放大5倍就显得太胖太臃肿汽车也是一样缩小比例模型上某些圆角或曲线看上去很小巧雅致放大5倍后就显得笨拙臃肿因此汽车形状的最后确定不能从缩小比例的图样或模型直接放大而应经过11效果图和11模型的修正以符合等大的尺度感和审美要求
3)制作11外部模型11外部模型是汽车外形定型的首要依据根据缩小比例模型的放大数据结合胶带图和11效果图的的修订情况就可以制造11外部模型这个模型是在一个带有车轮的构架上涂敷造型泥而雕塑成的由于要用数以吨计的造型泥并雕塑得细致平整光顺所以制造一个11外部模型的时间很长通常需要几个星期
4)制作11内部模型11内部模型用以审视汽车内部造型效果和检验汽车内部尺寸11内部模型与11外部模型同时制作其设计和尺寸相互配合11内部模型的形状色彩覆盖饰物的质感和纹理都应制造得十分逼真使人具有置身于真车室内的感觉
5)造型的审批11外部模型内部模型效果图完成后需要交付企业最高领导审批使汽车最终定型汽车造型设计是促进汽车销路的重要竞争手段大公司为了击败对手会采用频繁更换车型的手段对汽车造型设计的需求就十分迫切并在整个汽车设计过程中占有愈来愈重要的地位
6)确定汽车结构
汽车造型审定后就可以着手进行汽车结构设计
汽车的结构设计是确定汽车整车部件(总成)和零件的结构也就是说设计师需要考虑由哪些部件组合成整车又由哪些零件组合成部件零件是构成产品的最基本的不可再分解的单元毫无疑问零件设计是产品设计的根基零件设计时首先要考虑这个零件在整个部件中的作用和要求其次为了满足这个要求零件应选用什么材料和设计成什么形状最后零件如何与部件中其他零件相互配合和安装按照零件所使用的材料可分为金属材料和非金属材料两大类
确定汽车零件的形状也要花费设计师许多心血例如发动机气缸体的形状就非常复杂需要设计气缸和水套考虑与气缸盖油底壳的接合安装曲轴进气管排气管和各种各样的附属设备乃至气缸体内部细长的润滑油通道所有这些因素都应考虑周全每个细节均不能遗漏汽车车身零件的形状就更特别既不是常见的平面或圆柱体也不是简单的双曲面或抛物面而是造型师根据审美要求而塑造的在确定零件的形状时还需要考虑零件的制造方法例如零件在机床上怎样装夹定位刀具怎样加工半成品怎样传送堆叠等
设计师必须把所设计的汽车结构用图纸表达出来图纸是设计师与企业中的工艺师技工和其他人员交流的工程语言我国颁布了10多项机械制图的国家标准规定了绘制机械产品图纸的方法在工科院校还设置专门的课程训练学生掌握这种标准的工程语言图纸绘制的方法是按照投影原理并借助于几个视图剖面或局部放大等把产品的立体形状和内部结构详细而清晰地表达出来图纸应按指定的比例绘制并且写出对产品的技术要求零件图需要详细地标注出各部分的尺寸总成图应清楚地表达零件相互装配的关系并标注出相关的装配尺寸设计一辆汽车需要绘制数以千计的图纸一些复杂的图纸图面的长度竟达3-5m
在设计时设计师必须无条件地执行国家制定的有关法规和标准对于出口的产品还必须执行外国的标准如ISO(国际标准化组织)SAE(美国汽车工程师协会)JIS(日本工业标准)EEC(欧洲经济共同体)ECE(欧洲经济委员会)等标准图纸绘制成后需要将部件和零件按照它们所属的装配关系编成组及其下属的分组号码每个部件每个零件及其图纸都给定一个编号以便于对全部图纸进行管理