车身设计与方法.

车身结构与设计第2章车身设计方法•车身设计概述•车身设计程序•计算机辅助车身设计技术汽车车身结构与设计车身结构与设计第2章车身设计方法学习要点：1车身设计方法概述有别于机械总成设计的，车身设计的各种方法概述2传统的车身设计方法传统车身设计遵循着顺序，一环紧扣一环3现代的车身设计方法并行、协同面向全生命周期的设计模式车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计•具有良好的空气动力性能•具有合理的结构：布置合理、结构先进•合理地选取材料和材质•考虑制造工艺：先进性、合理性、可行性。2.1车身设计方法概述车身结构与设计第2章车身设计方法光顺曲线空间曲面装配精度互换性车身是机械与艺术的结合车身结构与设计第2章车身设计方法建立三维坐标系X向：以前轴中心为零点，向前为负，向后为正Y向：以车身对称面为零点，向左为正，向右为负Z向：轿车以地板下平面为零点，向上为正，向下为负画网格线——尺寸的计量和标注的基准线，多采用200mm网格尺寸标注：以距离最近的坐标线为基准；可增添辅助基准线（每25mm的倍数）；尺寸尾数为0.25，0.50，0.75，0.00。车身设计资料以三维坐标系为设计基准车身结构与设计第2章车身设计方法传统设计方法顺序设计、环环紧扣、严谨保守现代设计方法并行设计、多元参与、高效可靠计算机辅助设计现代设计、弥补平面制图的不精确性、节省制模时间“仿形法”设计介于传统车身设计和现代计算机辅助车身设计之间各种车身设计方法的特点车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计传统车身设计方法1、产品开发规划10、三坐标测量机读取数据2、总布置方案确定11、样车设计3、车身总布置草图12、样车试制和试验4、外形构思图13、绘制车身线图5、绘制小比例彩色效果图14、结构设计6、雕塑１﹕５油泥模型15、绘制车身零件图7、风洞试验16、制作车身主模型8、1︰1车身布置胶带图17、生产准备9、雕塑１／１油泥模型18、批量试制车身结构与设计第2章车身设计方法传统设计方法发动机底盘车身车身结构与设计第2章车身设计方法现代设计方法发动机电器车身底盘附件产品规划造型设计结构设计并行的、协同的、面向全生命周期的设计模式车身结构与设计第2章车身设计方法艺术构思图CAS三维数学模型CAD车身结构设计CAD零件设计CAD虚拟装配ASS试制试验、定型车身制造工艺设计CAPP工装、模具设计CAD工装、模具加工CAM装配、试冲、调整投入生产铸件毛胚准备CAE优化设计计算机辅助设计车身结构与设计第2章车身设计方法“仿形法”设计车身车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计决定汽车车身设计的主要因素及关键技术1.车身外型设计方面•车身空气动力特性；•车身尺寸确定的人体尺寸；•车身外型设计、内饰造型的美学法则；•外型的结构性和装饰的功能性要求；2.车身室内布置设计方面•人机工程要素；•车身内部设计的安全保护；车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计3.车身结构设计方面•结构设计的强度、刚度；•轻量化设计，包括结构合理性和合理选材；•结构设计的安全性要求；•车身防腐蚀设计要求；•车身密封性设计要求；•结构设计的制造工艺性；4.产品开发方面•产品开发的市场性要素；•系列化产品发展要素；•生产、工艺继承性要素。•车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计汽车车身设计的技术要求•车身设计应符合整车性能要求及总布置设计。•车身总布置设计须满足居住、舒适及视野性和上下车方便性等要求。•车身外形必须符合空气动力性能，造型美观新颖、时代感强。•车身结构必须符合强度、刚度和轻量化的要求。•车身结构设计必须重视高安全性能。•车身必须具有隔音、隔热及防尘密封性能和空气调节性能。•车身结构设计须满足车身制造工艺的要求。•车身设计的选材必须来源丰富、成本低且抗腐性能强。•车身设计应保证维修方便性。车身结构与设计第2章车身设计方法概念设计技术设计传统设计方法2.2车身设计程序车身结构与设计第2章车身设计方法概念设计产品设计的前期工作，对将投产车型的概念描述论证产品的开发目的、必要性与可行性、市场预测、产品水平分析、目标成本、产品的竞销能力、企业的生产条件、投资能力、投产的总体目标等初步确定汽车性能指标、外形与内部布置2.2.1概念设计车身结构与设计第2章车身设计方法产品的目标成本概念设计的内容产品的先进性分析产品的使用调查产品的三化产品的造型概念市场调查产品设计任务书的制定车身结构与设计第2章车身设计方法市场调查——预测需求（数量与价格），确定生产纲领（产量），竞争对手动向，投放时间。社会经济增长率国民所得购买力世界政治和经济环境公路建设人口构成消费动向消费者生活方式及志向交通环境及法规车辆保有量及普及率市场车型构成车身结构与设计第2章车身设计方法广本新飞度福特嘉年华产品的使用调查——确定产品安全性、动力性、经济性等性能目标，确定主要技术参数。同类产品状况与问题用户的需要和喜好赶超性能目标车身结构与设计第2章车身设计方法振动特性防腐性密封性质量参数……空气阻力系数视野性同类产品的水平产品的先进性分析——对所要达到的目标进行分析，确定先进技术应用的可行性。车身结构与设计第2章车身设计方法产品的造型概念——所开发车型的形体描述概念草图初步布置图美术效果图小比例模型车身结构与设计第2章车身设计方法桑塔纳2000桑塔纳3000桑塔纳维斯塔……车身附件不同时尚型舒适性豪华型……整车配置不同产品的通用化、标准化、系列化——确定车型系列，以节省投资，缩短开发周期，满足各种需求车身结构与设计第2章车身设计方法产品设计任务书的制定——产品描述产品的目标成本——确定车型系列，以节省投资，缩短开发周期，满足各种需求设计任务书要规定整车与总成开发的主要技术指标，包括如前所述的汽车的尺寸、质量、性能以及电器仪表和车身附件的选装要求，目标成本等。采用同步工程方法，在产品开发初期的概念设计阶段就吸收工艺、制造工程师以及财务、生产计划和市场销售人员，提前参加概念设计阶段的工作。产品开发的组织管理——用最少的人力和物力，花费最短的时间，作出最畅销的产品。车身结构与设计第2章车身设计方法绘制1:5的车身布置草图——确定车型基本尺寸2.2.2技术设计车身结构与设计第2章车身设计方法绘制1:5的外形设计构思图——确定外形车身结构与设计第2章车身设计方法绘制1:5的车身布置图——确定主要控制尺寸、校核运动关系车身结构与设计第2章车身设计方法绘制车身外形的透视效果图和1:5的立面效果图——确定立体造型、色彩、效果车身结构与设计第2章车身设计方法制作1:5油泥模型——表达形体概念，进行风洞试验车身结构与设计第2章车身设计方法绘制1:5彩色内饰效果图——确定内部造型，色彩，效果车身结构与设计第2章车身设计方法绘制1:1车身布置胶带图——检查布置的合理性和运动干涉车身结构与设计第2章车身设计方法制作1:1看样模型——检查放大后的效果，风洞试验车身结构与设计第2章车身设计方法绘制车身主图板——表面曲线，装配关系，结构型式，运动轨迹车身结构与设计第2章车身设计方法绘制车身零件图——零件尺寸，技术要求，车身上的位置车身结构与设计第2章车身设计方法样车制造——检验车身设计图纸、制造工艺性等车身结构与设计第2章车身设计方法制作主模型——像“米原器”，作为制造模具、夹具、检具的依据车身结构与设计第2章车身设计方法整车产品管理整车概念开发整车批量开发整车批量准备整车批量管理市场管理和产品管理/产品定义PPSPELF批量开发MEEOPKOSISCPHPASTPRCPCCLRFSLSJ1PPS(ProductPlanningStart)——产品规划启动PE(Projektentscheidung)——项目决策LF(Laufenfreigabe)——启动认可ME(Marketeinfuehrung)——市场投放KO（Kickoff）——项目启动EOP(EndOfProduction)——终止生产SI（StrategicIntent）——战略规划SC（StrategicConfirmation）——战略确认PH（ProportionsHardpoints）——硬点确认PA（ProgramApproval）——项目批准ST（SurfaceTransfer）——线图设计PR（ProductReadiness）——生产准备CP（ConfirmationPrototype）——样车确认CC（ChangeCut-Off）——更改冻结LR（LaunchReadiness）——投产准备LS（LaunchSign-Off）——投产签发J1（Job﹟1）——零批量投产FS（FinalStatus）——最终状态2.3现代的车身设计方法2.3.1现代车身设计过程车身结构与设计第2章车身设计方法产品开发阶段产品策划概念设计技术设计产品试制成本分析投资预算市场调研技术方案材料应用工艺分析供应商的二次开发车身总布置车身造型结构可行性研究三维结构设计二维零件图设计设计试制试验试制生产前试制样车试验生产准备整车试验白车身试验系统试验零部件试验制造确认批量生产确认车身结构与设计第2章车身设计方法现代设计产品规划概念设计技术设计准确的对标定位科学的质量功能分析周详的产品描述企业条件车身总布置车身造型结构可行性研究生产准备样车试验产品试制车身结构与设计第2章车身设计方法1）外形构思——用草图记录和推敲创意根据产品的前期定位、市场需求和技术描述，从造型角度进行创意构思和造型定位2）缩比效果图——含车身尺寸信息的二维造型设计图包括车身外形效果图和车身内饰效果图2.3.2现代车身设计中新特点车身结构与设计第2章车身设计方法3）模型制作——利用计算机辅助造型设计（CAS）制作精确的三维实体模型车身结构与设计第2章车身设计方法4）CAD建模测量全尺寸模型得到尺寸参数点集，输入计算机，建立整个车身表面数学模型5）概念车制作将内、外饰在同一个车体中表现出来，如实地体现车型制造出来之后的状态车身结构与设计第2章车身设计方法效果图至1：1模型的造型型面的可行性分析工程分析造型分析结构分析深入的修正与细化，并作为三维结构设计阶段的技术输入提供给车身结构分析的输入条件：(1)产品策划定义报告；(2)相关的整车和电气控制条件；(3)效果图、胶带图、CAS模型、内外表面(带断面)数据；(4)造型阶段的间隙圆角图、内外饰件花纹方案；(5)各总成控制条件、要实现的主体功能；(6)所遵循的相关标准法规；(7)以往项目的积累知识和质量要求。1)车身结构分析的前提2.3.3结构分析车身结构与设计第2章车身设计方法包括：(1)各总成产品描述；(2)零件表；(3)车身总布置图；(4)三维结构设计方案。2）车身结构分析的内容配合方式连接方式空间布置关系运动关系零件详细结构设计主体结构车身结构与设计第2章车身设计方法(1)主要典型结构断面分析；(2)主要结构节点刚度分析；(3)白车身整体结构分析，在有无前后风窗玻璃两种状态下主要进行扭转刚度、弯曲刚度分析和振动模态分析；(4)加热、通风和制冷性能分析，主要进行空调性能分析和空调风道分析；(5)CAD外流场分析，即主要研究气动特性、流场特性和表面压力分布，以获得最佳的空气动力学特性。3）方案CAE分析车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计•计算机辅助技术（CAX）•逆向工程设计方法(RE)•虚拟现实技术(VR)•快速原型制造技术(RP)•专家系统技术(ES)•并行工程(CE)3.3几种计算机辅助车身设计技术车身结构与设计第2章车身设计方法汽车车身结构与设计一、计算机辅助技术（CAX）•产品设计--CAD（ComputerAidedDesign计算机辅助设计）系统;•汽车性能和结构分析--CAE(ComputerAidedEngineering计算机辅助工程分析)系统;•模型及其模具制造--CAM(ComputerAidedManufacturing计算机辅助制造)系统;•造型设计--CAS(Compute