汽車車身設(shè)計基礎(chǔ)知識doc39

1、.：.；汽車車身設(shè)計根底知識車門、車窗及其附件和密封車門是車身上重要部件之一。按其開啟方式可分為順開式、逆開式、程度挪動式、上掀式和折疊式等幾種。 順開式車門即使在汽車行駛時仍可借氣流的壓力關(guān)上，比較平安，而且便于駕駛員在倒車時向后察看，故被廣泛采用。逆開式車門在汽車行駛時假設(shè)封鎖不嚴(yán)就能夠被迎面氣流沖開，因此用得較少，普通只是為了改善上下車方便性及適于迎賓禮儀需求的情況下才采用。程度挪動式車門的優(yōu)點是車身側(cè)壁與妨礙物間隔 較小的情況下仍能全部開啟。 上掀式車門廣泛用作轎車及輕型客車的后門，也運用于低矮的汽車。折疊式車門那么廣泛運用于大、中型客車上。 在有些大型客車上，還備有加速乘客撤離事故現(xiàn)

2、場以及便于救援人員進入的平安門。 轎車、貨車駕駛室的車門以及客車駕駛員出入的車門通常由門外鈑、門內(nèi)鈑、窗框(有的車上還裝有三角窗)等組成。門內(nèi)鈑是各種附件的安裝基體。在其上裝有：門鉸鏈、升降玻璃及其導(dǎo)軌、玻璃升降器、門鎖、車門開度限位器等附件。有的轎車門內(nèi)還布置有暖氣通風(fēng)管道和立體聲收放音機的揚聲器等等。 車門借鉸鏈安裝在車身殼體上。在汽車行駛時，車身殼體將產(chǎn)生反復(fù)改動變形。為防止在此情況下車門與門框摩擦產(chǎn)生噪聲，車門與門框之間留有較大的間隙，靠橡膠密封條將間隙密封。 汽車的前、后窗通常采用有利于視野而又美觀的曲面玻璃，借橡膠密封條嵌在窗框上或用專門的粘合劑粘貼在窗框上。為便于自然通風(fēng)，汽車的

3、側(cè)窗玻璃通?？缮?、下或前、后挪動。 在玻璃與導(dǎo)軌之間裝有呢絨或植絨橡膠等資料的密封槽。某些汽車的側(cè)窗還采用有利于汽車布置的圓柱面玻璃。側(cè)窗玻璃采用茶色或降熱層可使室內(nèi)保溫并具有清閑安靜的溫馨感。 具有完善的冷氣、暖氣、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)備的高級客車經(jīng)常將側(cè)窗玻璃設(shè)計成不可挪動的，以提高車身的密封性。汽車車身外型的演化從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初期，汽車設(shè)計師把主要精神都用在了汽車的機械工程學(xué)的開展和革新上。到了20世紀(jì)前半期，汽車的根本構(gòu)造曾經(jīng)全部發(fā)明出來后，汽車設(shè)計者們開場著手從汽車外部外型上進展改良，并相繼引入了空氣動力學(xué)、流膂力學(xué)、人體工.程學(xué)以及工業(yè)外型設(shè)計(工業(yè)美學(xué))等概念，力求讓汽車可以從外

4、形上滿足各種年齡、各種階層，甚至各種文化背景的人的不同需求，使汽車成為真正的科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的最正確表現(xiàn)籠統(tǒng)，最終到達(dá)最完善的境界。汽車外型師們把汽車裝扮成人類的肌體。例如：汽車的眼睛-前照燈；嘴進風(fēng)口；肺-空氣濾清器；血管油路；神經(jīng)一電路；心臟一發(fā)動機；胃-油箱；腳輪胎；肌肉-機械部分。力圖將一個冷冰冰的機械注入以生命，使之具有非凡的藝術(shù)魅力，給人以美感。汽車車身方式在開展過程中主要閱歷了馬車型汽車、箱型汽車、甲殼蟲型汽車、船型汽車、魚一、馬車型汽車我國古代早有“轎車一詞，是指用騾馬拉的轎子(圖1-9)。當(dāng)西方汽車大量進入中國時，正是封鎖式方形汽車在西方流行之時。那時汽車的外形與我國古代的“

5、轎車類似，并與“轎車一樣讓人感到光彩。于是，人們就將當(dāng)時的汽車稱為轎車。最早出現(xiàn)的汽車，其車身外型根本上沿用了馬車的方式，因此稱為“無馬的馬車英文名Sedan就是指歐洲貴族乘用的一種奢華馬車，不僅裝飾講究，而且是封鎖式的，可防風(fēng)、雨和灰塵，并提高了平安度。18世紀(jì)這種車傳到美國后，也只需紐約、費城等少數(shù)大城市中的富人才有資歷享用。1908年福特推出T型車時，車身由原來的敞開式改為封鎖式，其溫馨性、平安性都有很大提高。福特將他的“封鎖式汽車(Closedcar)稱為Sedan。著名的福特T型車是馬車型汽車的佼佼者。二、箱型汽車美國福特汽車公司在1915年消費出一種不同于馬車型的汽車，其外形特點很

6、像一只大箱子，并裝有門和窗，人們稱這類車為“箱型汽車。因這類車的外型酷似于歐洲貴婦人們用于結(jié)伴出游和其他一些場所的人抬“轎子式輕便座椅，所以它在商品目錄中被命名為“轎車。三、甲殼蟲型汽車1934年，流膂力學(xué)研討中心的雷依教授，采用模型汽車在風(fēng)洞中實驗的方法丈量了各種車身的空氣阻力，這是具有歷史意義的實驗。1934年，美國的克萊斯勒公司首先采用了流線型的車身外形設(shè)計。1937年，德國設(shè)計天才費爾南德保時捷開場設(shè)計類似甲殼蟲外形的汽車。甲殼蟲不但能在地上爬行，也能在空中飛行，其形體阻力很小。保時捷博士最大限制地發(fā)揚了甲殼蟲外形的優(yōu)點，使“群眾汽車成為當(dāng)時流線型汽車的代表作。從20世紀(jì)30年代流線型

7、汽車開場普及到40年代末的20年間，是甲殼蟲型汽車的“黃金時代。四、 船型汽車1945年，福特汽車公司重點進展新車型的開發(fā)，經(jīng)過幾年的努力，終于在1949年推出了具有歷史意義的新型V8型福特汽車。由于這種汽車的車身外型頗像一只小船，所以人們稱它為“船型汽車。福特V8型汽車的勝利之處不僅僅在于它在外形設(shè)計上有所突破，而且它還首先將人體工程學(xué)的實際引入到汽車的整體設(shè)計上，獲得了令人較為稱心的結(jié)果。所謂人體工程學(xué)，就是用科學(xué)的方法解析的形體和才干，設(shè)計與之相吻合的機械與器具。船型汽車不論從外形上還是從性能上來看都優(yōu)于甲殼蟲型汽車，并且還較好地處理了甲殼蟲型汽車對橫風(fēng)不穩(wěn)定的問題。如今，福特公司的那種

8、具有行李箱的四門四窗的轎車，已被全世界確以為轎車的規(guī)范方式。五、魚型汽車為了抑制船型汽車的尾部過分向后伸出，在汽車高速行駛時會產(chǎn)生較強的空氣渦流作用這一缺陷，人們又開發(fā)出像魚的脊背的魚型汽車。1952年，美國通用汽車公司的別克牌轎車開創(chuàng)了魚型汽車的時代。假設(shè)僅僅從汽車背部外形來看，魚型汽車和甲殼蟲型汽車是很類似的。但如仔細(xì)察看，會發(fā)現(xiàn)魚型汽車的背部和地面所成的角度比較小，尾部較長，圍繞車身的氣流也就較為平順些，所以渦流阻力也相對較小。另一方面，魚型汽車是由船型汽車演化而來的，所以根本上保管了船型汽車的優(yōu)點，諸如車室寬大，視野開闊，車身側(cè)面的外形阻力較小，外型更具有動感，乘坐溫馨等，這些都遠(yuǎn)遠(yuǎn)地

9、超越了甲殼蟲型汽車的性能。另外，魚型汽車還特別地增大了行李艙的容積，所以更適宜于家庭外出游覽等運用。正由于如此，魚型汽車才得以迅速地開展。但也同時存在著一些致命的弱點：一是由于魚型車的后窗玻璃傾斜得過于厲害，致使玻璃的外表積增大了一至二倍，強度有所下降，產(chǎn)生了構(gòu)造上的缺陷；二是當(dāng)汽車高速行駛時汽車的升力較大。鑒于魚型汽車的缺陷，設(shè)計師在魚型汽車的尾部安上了一個上翹的“鴨尾巴以此來抑制一部分空氣的升力，這便是“魚型鴨尾式車型。六、楔形汽車“魚型鴨尾式車型雖然部分地抑制了汽車高速行駛時空氣的升力，但卻未從根本上處理魚型汽車的升力問題。在經(jīng)過大量的探求和實驗后，設(shè)計師最終找到了一種新車型楔形。這種車

10、型就是將車身整體向前下方傾斜，車身后部像刀切一樣平直，這種外型能有效地抑制升力。第一次按楔形設(shè)計的汽車是1963年的司蒂倍克阿本提，這輛汽車在汽車外形設(shè)計專家中得到了極高的評價。1968年，通用公司的奧茲莫比爾托羅納多改良和開展了楔形汽車，1968年又為凱迪拉克高級轎車埃爾多所采用。楔形外型主要在賽車上得到廣泛運用。由于賽車首先思索流膂力學(xué)(空氣動力學(xué))等問題對汽車的影響，車身可以完全按楔形制造，而把乘坐的溫馨性作為次要問題思索。如20世紀(jì)80年代的意大利法拉利跑車，就是典型的楔形外型。楔形外型對于目前所思索到的高速汽車來說，無論是從其外型的簡練、動感方面，還是從其對空氣動力學(xué)的表達(dá)方面，都比

11、較符合現(xiàn)代人們的客觀要求，具有極強的現(xiàn)代氣味，給人以愉快的享用和速度的快捷感。 日本豐田汽車的MR2型中置發(fā)動機跑車(尾部裝有撓流板)，可以稱之為楔形汽車中的代表車。汽車外型的開展是以更好地將空氣動力學(xué)設(shè)計方案與乘坐溫馨性恰當(dāng)?shù)赜枰越Y(jié)合，在充分思索到以上兩個關(guān)鍵問題的根底上，努力開發(fā)人體工程學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)，以設(shè)計、制造出更完美、更優(yōu)秀的汽車為目的的?？傆幸惶欤囻{駛室會構(gòu)成帶有優(yōu)美曲線的“玻璃罩。與之交相輝映的是具有幾何形狀的車體，透著渾圓和流線風(fēng)格。那時，汽車顏色的噴涂將在艷麗中表達(dá)出柔和感和透明感，因此會格外賞心順眼。轎車身上的三大立柱由各種各樣的骨架件和板件經(jīng)過焊接拼裝而成的轎車車身，

12、也就是行業(yè)俗稱的“白車身，它的各個部分都有相關(guān)的稱號，不論在汽車制造廠、修繕廠或者配件商店，人們一聽到某個稱號就知道它是屬于車上的哪一部分，安裝在什么位置上. 三廂式轎車車身構(gòu)造圖主要零部件:1、發(fā)動機蓋 2、前檔泥板 3、前圍上蓋板 4、前圍板 5、車頂蓋 6、前柱 7、上邊梁 8、頂蓋側(cè)板 9、后圍上蓋板 10、行李箱蓋 11、后柱 12、后圍板 13、后翼子板 14、中柱 15、車門 16、下邊梁 17、底板 18、前翼子板 19、前縱梁 20、前橫梁 21、前裙板 22、散熱器框架 23、發(fā)動機蓋前支撐板車身的骨架件和板件多用鋼板沖壓而成，車身公用鋼板具有深拉延時不易產(chǎn)生裂紋的特點。根

13、據(jù)車身不同的位置，一些要防止生銹的部位運用鋅鋼板，例如翼子板、車頂蓋等；一些接受應(yīng)力較大的部位運用高強度鋼板，例如散熱器支承橫梁、上邊梁等。轎車車身構(gòu)造中常用鋼板的厚度為0.63毫米，大多數(shù)零件用材厚度是0.81.0毫米。在轎車車身構(gòu)造中，有些重要零件的位置涉及到車輛的整體布置、平安及駕乘溫馨性問題，例如立柱。普通轎車車身有三個立柱，從前往后依次為前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)。對于轎車而言，立柱除了支撐作用，也起到門框的作用。設(shè)計師思索前柱幾何外形方案時還必需求思索到前柱遮擋駕駛者視野的角度問題。普通情況下，駕駛者經(jīng)過前柱處的視野，雙目重疊角總計為56度，從駕駛者的溫馨性看，重疊角

14、越小越好，但這涉及到前柱的剛度，既要有一定的幾何尺寸堅持前柱的高剛度，又要減少駕駛者的視野遮擋影響，是一個矛盾的問題。設(shè)計者必需盡量使兩者平衡以獲得最正確效果。在2001年北美國際車展上瑞典沃爾沃推出最新概念車SCC，就將前柱改為通透方式，鑲嵌透明玻璃讓駕駛者可以透過柱體察看外界，令視野盲點減少到最低程度.中柱不但支撐車頂蓋，還要接受前、后車門的支承力，在中柱上還要安裝一些附加零部件，例如前排座位的平安帶，有時還要穿電線線束。因此中柱大都有外凸半徑，以保證有較好的力傳送性能?，F(xiàn)代轎車的中柱截面外形是比較復(fù)雜的，它由多件沖壓鋼板焊接而成。隨著汽車制造技術(shù)的開展，不用焊接而直接采用液壓成型的封鎖式

15、截面中柱巳經(jīng)問世，它的剛度大大提高而分量大幅減小，有利于現(xiàn)代轎車的輕量化。不過，有些設(shè)計師卻從乘客上下車的便利性思索，索性取消中柱。最典型的是法國雪鐵龍C3轎車，車身左右兩側(cè)的中柱都被取消，前后門對開，乘員完全無妨礙上下車。當(dāng)然，取消中柱就要相應(yīng)加強前、后柱，其車身構(gòu)造必需求用新的方式，資料選用也有所不同。后柱與前柱、中柱不同的一點就是不存在視野遮擋及上下車妨礙等問題，因此構(gòu)造尺寸大些也無妨，關(guān)鍵是后柱與車身的密封性要可靠。剛度是汽車車身設(shè)計的目的，剛度是指在施加不致于毀壞車身的普通外力時車身不容易變形的才干，也就是指恢復(fù)原形的彈性變形才干。汽車在行駛過程中遭到各種外力影響會產(chǎn)生變形，變形程度

16、小就是剛度好，普通情況剛度好強度也好。剛度差的汽車，行駛在不平路面上就容易發(fā)出嘎吱嘎吱的響聲。立柱的剛度很大程度上決議了車身的整體剛度，因此在整個車身構(gòu)造中，立柱是關(guān)鍵件，它要有很高的剛度。 風(fēng)阻系數(shù)空氣阻力汽車行駛時所遇到最大的也是最重要的外力.風(fēng)阻系數(shù)是經(jīng)過風(fēng)洞實驗和下滑實驗所確定的一個數(shù)學(xué)參數(shù),用它可以計算出汽車在行駛時的空氣阻力.風(fēng)阻系數(shù)的大小取決于汽車的外形.風(fēng)阻系數(shù)愈大,那么空氣阻力愈大.現(xiàn)代汽車的風(fēng)阻系數(shù)普通在0.3-0.5之間.汽車車身概述車身殼體按照受力情況可分為非承載式、半承載式和承載式(或稱全承載式)三種。 非承載式車身的特點是車身與車架經(jīng)過彈簧或橡膠墊作柔性銜接。在此種

17、情況下，安裝在車架上的車身對車架的加固作用不大，汽車車身僅隨本身的重力，它所裝載的人和貨物的重力及其在汽車行駛時所引起的慣性力和空氣阻力。而車架那么接受發(fā)動機及底盤各部件的重力，這些部件任務(wù)時經(jīng)過其支架傳送的力以及汽車行駛時由路面經(jīng)過車輪和懸架傳來的力(最后一項對車架或車身影響最大)。 半承載式車身的特點是車身與車架用螺釘銜接、鉚接或焊接等方法剛性地銜接。在此種情況下，汽車車身除了接受上述各項載荷外，還在一定程度上有助于加固車架，分擔(dān)車架的部分載荷。承載式車身的特點是汽車沒有車架，車身就作為發(fā)動機和底盤各總成的安裝根底。在此種情況下，上述各種載荷全部由汽車車身接受。為了減小汽車的整車質(zhì)量和節(jié)約

18、資料，大多數(shù)中級、普通級、微型轎車和部分客車車身常采用承載式構(gòu)造。貨車駕駛室只占汽車長度的小部分，不能夠采用承載構(gòu)造。沒有完好的封鎖構(gòu)架的開式車身(敞篷車)也很難采用承載式構(gòu)造。高級轎車車身假設(shè)為了提高汽車的溫馨性，減輕發(fā)動機及底盤各總成任務(wù)時傳來的振動及汽車行駛時由路面經(jīng)過車輪和懸架傳給車身的沖擊，那么可采用非承載式構(gòu)造。轎車車身和貨車駕駛室轎車車身和貨車駕駛室都沒有明顯的骨架，而是由外部覆蓋零件和內(nèi)部鈑件焊合而成的空間構(gòu)造。承載式車身的地鈑有較完好(厚度也較大)的縱、橫承力元件，其前部有兩根斷面尺寸較粗大的縱梁11，它們往往與兩側(cè)的前擋泥鈑8和前面的散熱器固定框9等焊接成剛性較好的空間構(gòu)架

19、，以便直接安裝發(fā)動機和前懸架等部件并接受其任務(wù)載荷。與此相反，非承載式轎車(長頭式貨車的情況亦一樣)的車身前部就較薄弱，其車前鈑制件通常不是焊接在車身殼體上，而是用螺釘相互銜接起來并安裝在車架上。汽車設(shè)計制造全過程組圖對于大多數(shù)人來說，對車的欣賞根本都是整車，除了性能之外，汽車的外觀和內(nèi)飾是人們議論最多的話題，由于這是對一輛車最直觀的印象，所謂汽車設(shè)計，簡單的了解是根據(jù)一款車型的多方面要求來設(shè)計汽車的外觀及內(nèi)飾，使其在充分發(fā)揚性能的根底上藝術(shù)化。但是，其實汽車設(shè)計是一件復(fù)雜的事情，并不象其他設(shè)計師在香檳和音樂的陪伴下尋覓靈感那么純粹。汽車不是單純的藝術(shù)品，當(dāng)然它要有美麗的外表和吸引人的個性特征

20、，同時它還得能平安可靠的行駛，這就需求整個設(shè)計過程融入各種相關(guān)的知識：車身構(gòu)造、制造工藝要求、空氣動力學(xué)、人機工程學(xué)、工程資料學(xué)、機械制圖學(xué)、聲學(xué)和光學(xué)知識，當(dāng)然更少不了諸如繪畫、雕塑、顏色感等根本藝術(shù)功底。由此不難了解為什么能稱得上汽車設(shè)計師的人少之又少。從腦子里的一個靈感，到最后得以實現(xiàn)，最簡單的估算也是十幾個步驟，最后無非是要得到市場的認(rèn)可，性能優(yōu)良的內(nèi)“芯，再加上一襲新衣包裝，才是新車待嫁時?？纯慈绾螢橐豢钚萝囋O(shè)計“嫁衣吧。A從腦到手：草圖開場吧，坐下來好好想想如何表達(dá)。雖然計算機曾經(jīng)非常普及，不過對于設(shè)計師來說，最直接的方式還是拿支鉛筆把腦子里的想法表現(xiàn)出來，這非常方便。在從腦到手的

21、初級階段，沒必要畫的很精致，簡約的線條足以記錄腦海中一個個一閃而過的構(gòu)思。又或者在隨手勾畫中得到新的靈感。B 初步定稿：草圖+闡明當(dāng)思緒比較明確以后可以繪畫一張草圖，這時候汽車的主體線條和大方向上的細(xì)節(jié)設(shè)計應(yīng)該都有所表現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)牡胤郊舆M簡單闡明，為下一環(huán)節(jié)做預(yù)備。 C 理念表達(dá)：效果圖當(dāng)我們看到一些汽車手稿，根本上是處在汽車效果圖的階段，這主要是為了把設(shè)計師的思緒和理念用更細(xì)膩的手法表現(xiàn)出來，參與細(xì)節(jié)描畫和顏色，經(jīng)過精致的繪畫表達(dá)這款車的直觀感受和立體效果。這是汽車設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一，就好象時裝設(shè)計效果圖一樣，將是決議模型制造的關(guān)鍵。有些效果圖是手繪的，馬克筆、色粉或者噴槍都會采用，也有設(shè)計

22、師利用電腦繪畫。效果圖和最后的整車的細(xì)節(jié)未必完全一樣，但是表現(xiàn)出來的氣質(zhì)卻是一脈相承。 D內(nèi)部設(shè)計：內(nèi)廂效果圖與汽車外觀效果圖同時出來的應(yīng)該是內(nèi)飾效果圖，詳細(xì)的描畫車內(nèi)的各種細(xì)節(jié)和規(guī)劃，加上必要的闡明，這是未來制造模型的根底。E 觀感評價：1/5油泥模型雖然歷經(jīng)數(shù)十年，制造油泥模型依然是汽車設(shè)計消費中的必要環(huán)節(jié)，這是一種類似橡皮泥的黏土，但是更加鞏固，成型后的細(xì)節(jié)需求用刀刮削才干完成。普通先要制造比例小的油泥模型作為提案，通常由設(shè)計師親身操刀，大約兩三個月才干最后完工。F 改良階段：1：1油泥模型經(jīng)過對提案模型的評價，決策層會選擇一個或幾個設(shè)計方案制造1：1的油泥模型，由于對尺寸，細(xì)節(jié)等方面要

23、求非常嚴(yán)謹(jǐn)，這種全尺寸模型會有專業(yè)的模型師來制造。經(jīng)過不斷的討論和修正之后，就進入定案階段。G 丈量階段：三維坐標(biāo)丈量運用三維坐標(biāo)丈量儀。將模型放在丈量臺上，測出它外表上足夠多點的空間三維坐標(biāo)，用這些數(shù)據(jù)就可以在電腦中建立三維模型。H 最后階段：電腦設(shè)計把丈量出的數(shù)據(jù)輸入電腦，就可以開場進展三維模型的制造，未來這些數(shù)據(jù)將用于控制數(shù)控機床。 J 完成終于以輛成型的整車擺在眼前了，當(dāng)然期間還有底盤和發(fā)動機等機械方面的設(shè)計，就此略過吧。畢竟從設(shè)計到交到消費者手中，車輛還要閱歷重重考驗，有風(fēng)洞實驗，模擬碰撞實驗，各種殘酷路況的艱苦路試，實車碰撞實驗等。汽車設(shè)計全過程概述二汽車設(shè)計實際與設(shè)計技術(shù)的開展

24、汽車設(shè)計實際是指點汽車設(shè)計實際的；而汽車設(shè)計實際閱歷的長期積累和汽車消費技術(shù)的開展與提高，又使汽車設(shè)計實際得到不斷的開展與提高。汽車設(shè)計技術(shù)是汽車產(chǎn)船設(shè)計的方法和手段，是汽車設(shè)計實際的軟件與硬件。由于汽車是一種包羅了各種典型機械元件、零部件、各種金屬與非金屬；資料及各種機械加工工藝的典型的機械產(chǎn)品，因此其設(shè)計實際顯然要以機械設(shè)計實際為根底，并思索到其構(gòu)造特點、運用條件的復(fù)雜多變以及大批量消費等情況。它涉及許多根底實際、專業(yè)根底實際及專業(yè)知識，例如：工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、熱力學(xué)與傳熱學(xué)、流膂力學(xué)、空氣動力學(xué)、振動實際、機械制圖、機械原理、機械零件、工程資料、機械強度、電工學(xué)、工業(yè)電子學(xué)、電控與微機

25、控制技術(shù)、液壓技術(shù)，液力傳動汽車實際、發(fā)動機原理、汽車構(gòu)造、車身美工與外型、汽車制造工藝、汽車維修等。在近百年中，汽車設(shè)計技術(shù)也閱歷了由閱歷設(shè)計開展到以科學(xué)實，驗和技術(shù)分析為根底的設(shè)計階段。20世紀(jì)60年代中期，在設(shè)計中引入電子計算機后又構(gòu)成了計算機輔助設(shè)計(CAD，Computer Aided Design)等新方法，使設(shè)計逐漸實現(xiàn)半自動化和自動化。閱歷設(shè)計是以已有產(chǎn)品的閱歷數(shù)據(jù)為根據(jù)，運用一些帶有閱歷常數(shù)或平安系數(shù)的閱歷公式進展設(shè)計計算的一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法。這種設(shè)計由于缺乏準(zhǔn)確的設(shè)計數(shù)據(jù)和科學(xué)的計算方法，使所設(shè)計的產(chǎn)品不是過于笨重就是可靠性差。一種新車型的開發(fā)，往往要經(jīng)過設(shè)計-試制-實驗-

26、改良設(shè)計試制實驗等二次或多次循環(huán)。反復(fù)修正圖紙，完善設(shè)計后才干定型，設(shè)計周期長，質(zhì)量差，耗費大。隨著測試技術(shù)的開展與完善，在汽車設(shè)計過程中引進新的測試技術(shù)，和各種公用的實驗設(shè)備，進展科學(xué)實驗，從各.方面對產(chǎn)品的構(gòu)造、性能和零部件的強度、壽命進展測試。同時廣泛采用近代數(shù)學(xué)物理分析方法，對產(chǎn)品及其總成、零部件進展全面的技術(shù)分析、研討，這樣就使汽車設(shè)計開展到以科學(xué)實驗和技術(shù)分析為根底的階段。電子計算機的、出現(xiàn)和在工程設(shè)計中的推行運用，使汽車設(shè)計技術(shù)飛躍開展1設(shè)計過程完全改觀。汽車構(gòu)造參數(shù)及性能參數(shù)等的優(yōu)化選擇與匹配，零部件的強度核算與壽命預(yù)測，產(chǎn)品有關(guān)方面的模擬計算或仿真分析，在計算機上進展。這種利

27、用計算機及其外部設(shè)備進展產(chǎn)品設(shè)計的方法，統(tǒng)稱為計算機輔助設(shè)計(CAD)。隨著計算機在汽車設(shè)計中的推行運用，一些近代的數(shù)學(xué)物理方法和根底實際方面的新成就，在汽車設(shè)計中也日益得到廣泛運用?，F(xiàn)代汽車設(shè)計，除傳統(tǒng)的方法和計算機輔助設(shè)計方法外，還引進了最優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元分析、計算機模擬計算或仿真分析、模態(tài)分析等現(xiàn)代設(shè)計方法與分析手段，甚至還引進了雷達(dá)防撞、衛(wèi)星導(dǎo)航、智能化電子儀表及顯示系統(tǒng)等商新技術(shù)。在產(chǎn)品開發(fā)的整個過程中，產(chǎn)品韻先天質(zhì)量、決議于設(shè)計，產(chǎn)品在包括原資料、鍛造、運用、維修等各方面的破費，即廣義本錢的70%是由設(shè)計階段決議的。因此設(shè)計方案的修正盡能夠地在產(chǎn)品開發(fā)的前期進展，使產(chǎn)品

28、設(shè)計一次勝利，防止在產(chǎn)品開發(fā)后期因改動設(shè)計而呵斥的宏大浪費。汽車設(shè)計的內(nèi)容與特點汽車的設(shè)計開發(fā)任務(wù)，是由根據(jù)市場調(diào)查及運用要求而制定的設(shè)計義務(wù)書開場的。1.汽車設(shè)計的內(nèi)容 汽車設(shè)計的內(nèi)容包括整車總體設(shè)計、總成設(shè)計和零件設(shè)計。整車總體設(shè)計又稱為汽車的總布置設(shè)計，其義務(wù)是使所設(shè)計的產(chǎn)品到達(dá)設(shè)計義務(wù)書所規(guī)定的整車參數(shù)和性能目的的要求，并將這些整車參數(shù)和性能目的分解為有關(guān)總成的參數(shù)和功能。2.汽車設(shè)計的特點和要求零件規(guī)范化、部件通用化和產(chǎn)品系列化1由于汽車出產(chǎn)量大，種類及型號多，設(shè)計中實行零件規(guī)范化、部件通用化和產(chǎn)品系列化，可化消費，提高工效，保證產(chǎn)質(zhì)量量，降低消費本錢，減少配件種類，方便維修。(2)

29、思索運用條件的復(fù)雜多變?yōu)榱耸顾O(shè)計的汽車產(chǎn)品；具有競爭力，設(shè)計中就要充分思索。其對復(fù)雜多變的運用條件出順應(yīng)性。特別應(yīng)留意熱帶、寒帶等不同的氣候條件和高原、山區(qū)、丘陵、沼澤、沿海等不同的地理條件，以及燃料供應(yīng)，維修才干等不同的運用條件對汽車構(gòu)造、性能、資料、附件等的特殊要求。(3)注重汽車運用中的平安、可靠、經(jīng)濟與環(huán)保汽車良好的運用性能是設(shè)計者要追求的目的，不同的汽車出運用性能也是不同的(例如：動力性、燃油經(jīng)濟性、制動性、支配穩(wěn)定性、平順性、溫馨性、經(jīng)過性以及可靠性、耐久性、維修性和對環(huán)境維護的影響性能等)；而且在某些性能之間有時是相互矛盾的。因此；要在給定的運用條件下協(xié)調(diào)各運用性能的要求，優(yōu)選

30、各運用性能目的，使汽車在該運用條件下的綜合運用性能到達(dá)最優(yōu)。特別要注重運用中的平安、可靠、經(jīng)濟與環(huán)保。(4)車身設(shè)計既注重工程要求，更注重外觀外型汽車車身的外形、油漆及顏色是汽車給人們的第一個外觀印象，是人們評價汽車的最直接方面，也是轎車的重.要市場競爭要素，是汽車設(shè)計非常重要的內(nèi)容。車身外型既是工程設(shè)計，又是美工設(shè)計。從工程設(shè)計來看，它既要滿足構(gòu)造的強度要求、整車布置的匹配要求和沖壓分塊的工藝要求，又要順應(yīng)車身的空氣動力學(xué)的要求而具有最小的，空氣阻力系數(shù)。從美工設(shè)計來看，它該當(dāng)順應(yīng)時代的特點和人們的喜好，要像對待工藝品那樣進展美工設(shè)計，給人以高度美感，起到美化環(huán)境的作用。(5)在保證可靠性的

31、前提下盡量減小汽車的本身質(zhì)量和固定的機械設(shè)備不同，作為運輸用的汽車，其本身質(zhì)量直接影響其燃油經(jīng)濟性。和單件消費小批量消費的產(chǎn)品不同。作為大批量消費的汽車，減小其本身質(zhì)量可節(jié)約大量的制造資料，降低消費本錢。合理地減小汽車的本身質(zhì)量，會對汽車工業(yè)和汽車運輸業(yè)帶來宏大的經(jīng)濟效益。最優(yōu)化設(shè)計方法可滿足這方面的設(shè)計要求。(6)設(shè)計要在有關(guān)規(guī)范和法規(guī)的指點下進展除設(shè)計圖紙的繪制與標(biāo)注應(yīng)按有關(guān)國家規(guī)范進展外，汽車設(shè)計還應(yīng)遵守與汽車有關(guān)的一些規(guī)范與法規(guī)。中國汽車工業(yè)規(guī)范包括與國際根本通用的汽車規(guī)范和為宏觀控制汽車產(chǎn)品性能和質(zhì)量的規(guī)范，它包括國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范和企業(yè)規(guī)范。汽車規(guī)范又分為強迫性規(guī)范和引薦性規(guī)范。強

32、迫性規(guī)范主要有：整車尺寸限制規(guī)范、汽車平安性規(guī)范、油耗限制規(guī)范、汽車排放物限制規(guī)范及噪聲規(guī)范。為使我國汽車產(chǎn)品進入世界市場設(shè)計時也應(yīng)思索到國際規(guī)范化組織汽車專業(yè)委員會(ISO/TC22)制定的一些規(guī)范和美國規(guī)范協(xié)會規(guī)范(ANSl)、美國汽車工程師學(xué)會(SAE)規(guī)范、日本工業(yè)規(guī)范(JIS)、日本汽車規(guī)范組織(JASO)規(guī)范、日本汽車車身工業(yè)協(xié)會規(guī)范(JABIA)、日本汽車輪胎規(guī)范(JATMA)、日本汽車用品工業(yè)協(xié)會規(guī)范(JARP)、日本蓄電池工業(yè)協(xié)會規(guī)范(SBA)以及歐洲經(jīng)濟委員會(ECE)、歐洲經(jīng)濟共同體(EEC)所制定的汽車法規(guī)。(7)汽車設(shè)計是思索人機工程、交通工程、制造工程、運營工程、管

33、理工程的系統(tǒng)工程汽車是由人來駕駛和乘坐的，因此其設(shè)計必需思索這種人車關(guān)系，即支配要方便、乘坐要溫馨。汽車是一種交通工具，其設(shè)計必需符合交通工程的要求。汽車設(shè)計的設(shè)計過程其義務(wù)是選定設(shè)計目的，并制定產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)方針及設(shè)計原那么。2.總體方案設(shè)計其義務(wù)是根據(jù)指點決策所選定的目的，及對開發(fā)目的制定的任務(wù)方針、設(shè)計原那么等主導(dǎo)思想提出整車想象，因此又被稱力概念設(shè)計或構(gòu)思設(shè)計。3.繪制總布置草圖 其義務(wù)是確定整車主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能目的以及各總成的根本型式。4.車身外型設(shè)計及繪制車身布置其義務(wù)是繪制不同外形、方向、顏色的車身外形圖；制造相應(yīng)外型的l：5整車模型；從中選優(yōu)后再制造1：5或1：1的準(zhǔn)確模

34、型。 5.編寫設(shè)計義務(wù)書 其內(nèi)容包括：義務(wù)來源、設(shè)計原那么和設(shè)計根據(jù)；產(chǎn)品的用途及運用條件；汽車型號、承載容量、布置方式及主要技術(shù)目的和參數(shù)，包括空車及滿載下的整車尺寸、軸荷及性能參數(shù)，有關(guān)的可靠性目的及環(huán)保目的等；各總成及部件的構(gòu)造方式和特性參數(shù)；規(guī)范化、通用化、系列化程度及變型方案，擬采用的新技術(shù)、新構(gòu)造、新配備、新資料和新工藝，維修、及其方便性的要求，續(xù)駛里程；消費規(guī)劃、設(shè)備條件及預(yù)期制造本錢和技術(shù)經(jīng)濟預(yù)測等。有時也參與與國內(nèi)外同類型汽車技術(shù)性能的分析和對比等。有的還附有汽車總布置方案草圖及車身外形方案圖。6.汽車的總布置設(shè)計 其義務(wù)是根據(jù)汽車總體布置及整車性能，提出對各總成及部件的布置

35、要求和特性參數(shù)等設(shè)計要求；協(xié)調(diào)整車與總成間、相關(guān)總成間、總成與有關(guān)部件間的布置關(guān)系和參數(shù)匹配關(guān)系，使之組成一個在給定運用條件下的運用性能到達(dá)最優(yōu)并滿足設(shè)計義務(wù)書所要求出整車參數(shù)和性能指：(1)繪制汽車總布置圖；(2)根據(jù)總布置設(shè)計確定的整車參數(shù)和性能目的，提出對各總成和部件的設(shè)計要求； (3)繪制轉(zhuǎn)向車輪跳動等有關(guān)部分的運動圖；(4)確定有關(guān)總成和部件支承的型式、構(gòu)造參數(shù)與特性等；(5)確定各總成的質(zhì)心位置，核算汽車空載和滿載時韻軸荷分配及整車質(zhì)心高度；(6)耕作模型進展布置空間的校核，通常制造1：1的車身內(nèi)、外模型來檢查駕駛操作及上下車的方便性、視野范圍、乘坐空間及溫馨性等；(7)汽車總成、

36、部件及零件韻選型與設(shè)計；(8)設(shè)計圖紙的工藝審查及必要的修正；(9)繪制汽車總裝配圖；(10)試制、實驗、修正與定型。 汽車設(shè)計全過程概述一1.制定產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃在汽車產(chǎn)品開場技術(shù)設(shè)計之前，必需制定產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃。首先，必需確定詳細(xì)的車型，就是計劃消費什么樣的汽車。其次是進展可行性分析，根據(jù)用戶需求、市場情況、技術(shù)條件、工藝分析、本錢核算等，預(yù)測產(chǎn)品能否符合需求，能否符合消費廠家的技術(shù)和工藝才干，能否對國民經(jīng)濟和企業(yè)有利。第三步是擬定汽車的初步方案，經(jīng)過繪制方案圖和性能計算，選定汽車的技術(shù)規(guī)格和性能參數(shù)o-最后一步是制定出設(shè)計義務(wù)書，其中寫明對汽車的方式、各個主要尺寸、主要質(zhì)量目的、主要性能目的以

37、及各個總成的方式和性能等詳細(xì)要求。產(chǎn)品開發(fā)的前期任務(wù)，是分析各方面的影口向要素，明確產(chǎn)品開發(fā)的目的和任務(wù)方向。否那么，不經(jīng)過縝密調(diào)查研討與論證，盲目草率上馬，輕那么會呵斥產(chǎn)品先天缺乏，投產(chǎn)后問題成堆；重那么呵斥產(chǎn)品不符合需求，在市場上滯銷，帶來艱苦損失。在產(chǎn)品開發(fā)的前期，企業(yè)為了進展各種研討與討論，概念設(shè)計和概念車在近年來逐漸興起。概念設(shè)計，是對下一代車型或未來汽車的總概念進展概括描畫，確定汽車的根本參數(shù)、根本構(gòu)造和根本性能的設(shè)計。概念設(shè)計同樣需求研討產(chǎn)品的開發(fā)目的、技術(shù)程度、企業(yè)條件、目的本錢、競爭才干等。概念設(shè)計能夠只停留在圖紙上和文件上的描畫，稱為“虛擬的概念車；也能夠制造出實體的樣車供

38、實驗和研討。概念設(shè)計能夠只是一種參考方案或技術(shù)貯藏，也有能夠納入正式的產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃。所以概念設(shè)計只供產(chǎn)品開發(fā)參考，但也有能夠成為正式產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃的重成部分，成為新一代車型的初步設(shè)計。2.初步設(shè)計汽車初步設(shè)計的主要義務(wù)是構(gòu)造汽車的外形設(shè)計，主要包括如下內(nèi)容： (1)汽車總布置設(shè)計總布置設(shè)計(又稱初步外型)，是將汽車各個總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當(dāng)?shù)奈恢?，以保證各總成運轉(zhuǎn)相互協(xié)調(diào)、乘坐溫馨和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的相互關(guān)系，需求定出許多重要的控制尺寸。在這個階段，需求繪制汽車的總布置圖，繪出發(fā)動機、底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的詳細(xì)位置以及邊境外形；也包括零部件的運動(如

39、前輪轉(zhuǎn)向與跳動)范圍校核。經(jīng)過汽車總布置設(shè)計，就可確定汽車的主要尺寸和根本外形。 (2)效果圖是表現(xiàn)汽車外型效果的圖畫。外型設(shè)計師根據(jù)總布置設(shè)計所定出的汽車尺寸和根本外形，就可勾畫出汽車的詳細(xì)籠統(tǒng)。效果圖又分為構(gòu)思草圖和彩色效果圖兩種。構(gòu)思草圖是記錄外型設(shè)計師靈感的速寫畫。彩色效果圖是在構(gòu)思草圖的根底上繪制的較正規(guī)的繪畫，需求正確的比例、透視關(guān)系和表達(dá)質(zhì)感。彩色效果圖包括外形效果圖、室內(nèi)效果圖和部分效果圖，其作用是供選型討論和審查6效果圖的表現(xiàn)技法多種多樣：可采用鉛筆、鋼筆，也可采用毛筆(水彩畫或水粉畫)等，而月前較流行的是混合技法用麥克筆描畫、噴筆噴染以及涂抹、遮擋等同時表現(xiàn)技法。只需效果良

40、好，表現(xiàn)技法可不拘一格。(3)制造減少比例模型 減少比例模型是在構(gòu)架上涂敷外型泥雕塑而成。轎車減少模型常用1：5的。比例，亦即是真車尺寸的15。英、美等國采用英制尺寸，模型的比例是380外型泥是一種油性混合物，又稱油泥，在常溫下有一定硬度(比肥皂硬些)，涂敷前須經(jīng)烘烤。減少比例模型是在彩色效果圖的根底上更進一步表達(dá)外型構(gòu)思，具有立體籠統(tǒng)，比效果圖更有真實感，要求比例嚴(yán)厲、曲線流暢、曲面光順。雕塑一個減少比例汽車模型，需求從各個角度審視，反復(fù)琢磨，精工巧雕，因此很難在兩三天內(nèi)完成。 (4)召開選型討論會經(jīng)過初步設(shè)計，繪制出一批彩色效果圖和塑制出幾個減少比例模型，就可以召開選型討論會。會議的目的是

41、從假設(shè)干個外型方案中選擇出一個適宜的車型方案，以便作為技術(shù)設(shè)計的根據(jù)。選型討論會主要討論審美問題，但也涉及構(gòu)造、工藝等方面，故通常由擔(dān)任人召集外型設(shè)計師、構(gòu)造設(shè)計師和工藝師等參與會議。選型討論會終了，闡明選定車型的外型構(gòu)思根本成熟，汽車的初步設(shè)計亦終了。 3.技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計包括確定汽車外型和確定汽車構(gòu)造兩個方面。(1)確定汽車外型1)繪制膠帶圖。膠帶圖是用細(xì)窄的彩色不干膠紙帶粘貼成的1:1(全尺寸)汽車整車圖樣，可表達(dá)零部件外形及外形曲線。膠帶圖的外形曲線數(shù)據(jù)取自選定的減少比例模型，可用來審查整車外形曲線的全貌。如發(fā)現(xiàn)某條曲線不美觀或不符合要求，可將膠帶揭起重新粘貼，直到稱心為止。膠帶圖完成

42、后，減少比例模型放大的曲線又經(jīng)過進一步修訂。2)繪制1：1整車外形效果圖。單純由減少比例的繪畫表達(dá)汽車的外形效果尚嫌不夠，還需求繪制等大尺度(全尺寸)的彩色效果圖?，F(xiàn)代外型設(shè)計非常注重等大的尺度感。縮習(xí)、比例圖樣和全尺寸圖樣的真實感是截然不同的。打個比如，雛雞看上去很小巧得意，假設(shè)放大5倍就顯得太胖太臃腫。汽車也是一樣，減少比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅致，放大5倍后就顯得蠢笨臃腫。因此，汽車外形的最后確定，不能從減少比例的圖樣或模型直接放大，而應(yīng)經(jīng)過1：1效果圖和1：1模型的修正，以符合等大的尺度感和審美要求。3)制造1：1外部模型。1：1外部模型是汽車外形定型的首要根據(jù)。根據(jù)減少比

43、例模型的放大數(shù)據(jù)，結(jié)合膠帶圖和1：1效果圖的的修訂情況，就可以制造1：1外部模型。這個模型是在一個帶有車輪的構(gòu)架上涂敷外型泥而雕塑成的。由于要用數(shù)以噸計的外型泥，并雕塑得細(xì)致、平整、光順，所以制造一個1：1外部模型的時間很長，通常需求幾個星期。4)制造1：1內(nèi)部模型。1：1內(nèi)部模型用以審視汽車內(nèi)部外型效果和檢驗汽車內(nèi)部尺寸o 1：1內(nèi)部模型與1：1外部模型同時制造，其設(shè)計和尺寸相互配合。1：1內(nèi)部模型的外形、顏色、覆蓋飾物的質(zhì)感和紋理都應(yīng)制造得非常逼真，使人具有置身于真車室內(nèi)的覺得。 5)外型的審批。1：1外部模型、內(nèi)部模型、效果圖完成后，需求交付企業(yè)最高指點審批，使汽車最終定型。汽車外型設(shè)計

44、是促進汽車銷路的重要競爭手段，大公司為了擊敗對手會采用頻繁改換車型的手段，對汽車外型設(shè)計的需求就非常迫切，并在整個汽車設(shè)計過程中占有愈來愈重要的位置。6)確定汽車構(gòu)造汽車外型審定后，就可以著手進展汽車構(gòu)造設(shè)計。汽車的構(gòu)造設(shè)計，是確定汽車整車、部件(總成)和零件的構(gòu)造。也就是說，設(shè)計師需求思索由哪些部件組合成整車，又由哪些零件組合成部件。零件是構(gòu)成產(chǎn)品的最根本的、不可再分解的單元。毫無疑問，零件設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的根基。零件設(shè)計時，首先要思索這個零件在整個部件中的作用和要求；其次，為了滿足這個要求，零件應(yīng)選用什么資料和設(shè)計成什么外形；最后，零件如何與部件中其他零件相互配合和安裝。按照零件所運用的資料

45、，可分為金屬資料和非金屬資料兩大類。金屬資料又可分為鋼鐵(黑色金屬)資料和有色金屬資料兩大類。汽車所采用的非金屬資料種類繁多。鋼鐵是汽車上所運用的最重要的資料，占全車分量的大部分。鋼鐵的主要優(yōu)點是強度、剛度和硬度高，耐沖擊和耐高溫，因此用于汽車上載荷大、高溫、高速的重要零件。所謂強度高，就是這種資料可接受較大的力而不被破壞；所謂剛度高，就是這種資料可接受較大的力而變形很小。汽車的零件在任務(wù)時，有的零件接受拉力而有伸長的趨勢；有的零件接受壓力而有縮短的趨勢；有的零件接受彎曲力矩而趨于彎曲變形；有的零件接受改動力矩?，F(xiàn)實上，許多汽車零件的受力比上述例子復(fù)雜得多。如汽車變速器的軸就同時接受了拉、壓、

46、彎、扭多種力。汽車零件不僅是接受靜載荷，而且，由于汽車的行駛隨路況變化，還要接受非常復(fù)雜的動載荷。作為設(shè)計師，必需充分思索零件的受力情況，經(jīng)過縝密的計算，確保零件的強度和剛度的數(shù)值在允許的范圍內(nèi)。 確定汽車零件的外形，也要破費設(shè)計師許多心血。例如，發(fā)動機氣缸體的外形就非常復(fù)雜，需求設(shè)計氣缸和水套，思索與氣缸蓋、油底殼的接合，安裝曲軸、進氣管、排氣管和各種各樣的附屬設(shè)備，乃至氣缸體內(nèi)部細(xì)長的光滑油通道，一切這些要素都應(yīng)思索周全，每個細(xì)節(jié)均不能脫漏。汽車車身零件的外形就更特別，既不是常見的平面或圓柱體，也不是簡單的雙曲面或拋物面，而是外型師根據(jù)審美要求而塑造的。在確定零件的外形時，還需求思索零件的制造方法，例如零件在機床上怎樣裝夾定位，刀具怎樣加工，半廢品怎樣傳送、堆疊等。設(shè)計師必需把所設(shè)計的汽車構(gòu)造用圖紙表達(dá)出來。圖紙是設(shè)計師與企業(yè)中的工藝師、技工和其他人員交流的“工程言語。我國公布了10多項機械制圖的國家規(guī)范，規(guī)定了繪制機械產(chǎn)品圖紙的方法。在工科院校