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当前位置:首页 > 机械/制造/汽车 > 汽车理论 > 汽车车身结构与设计课件02-2-车身设计特点及方法
现代车身产品开发流程车身产品开发阶段3.技术设计技术设计是在汽车造型评审通过并冻结后进行的结构方面详细的设计工作。技术设计三维结构设计二维工作图设计现代车身产品开发流程车身产品开发阶段3.技术设计车身三维结构设计要确定系统、部件(总成)和零件的结构。零件设计是产品设计的根基,进行零件设计时:首先,要考虑这个零件在整个部件中的功能和要求;其次,为了满足这个要求,零件应选用什么材料和应设计成什么形状(与造型有关的型面由造型线图提供);最后,零件如何与部件中的其他零件相互配合和安装。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段3.技术设计设计师需要把所设计的三维结构用二维工程图表达出来。二维工程图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”。在设计时,设计师执行国家制定的相关法规和标准,对于出口产品,还必须执行国外的标准,如ISO、SAE、JIS、EEC、ECE等标准。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段3.技术设计二维工程图绘制完成后,需要将零件和部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、零件及其工程图都给定一个编号,以便于对全部工程图进行管理。目前,企业中用得较多的是工程零件报表(EngineeringBillofMaterial-EBOM)。工程零件报表(EngineeringBillofMaterial-EBOM)现代车身产品开发流程车身产品开发阶段3.技术设计工程零件报表(EngineeringBillofMaterial-EBOM),它提供很多信息,包括零件名称、图号、数量、层级、材料、料厚、工艺、类型以及试制信息、二次开发信息、生产信息等。EBOM是一种动态文件,随着产品开发的不断深入而进行不断的调整,以满足各部门对实时动态信息的需求。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段4.产品试制产品试制是产品开发过程中相当重要的一个验证环节。根据验证的目的不同,试制的方式和样车(件)的形式也不同。产品试制分为三个阶段:设计试制试验试制生产前试制A样车(件)B样车(件)C样车(件)指能够用于功能验证的样件,一般是由非生产工装制造、非生产线生产的零部件指能够用于性能验证的样件,一般是由生产工装制造、非生产线生产的零部件指能够用于技术认可的样件,可满足批量生产的要求,用于可靠性、耐久性试验现代车身产品开发流程车身产品开发阶段4.产品试制根据产品的材料和工艺不同车身试制内、外饰件试制白车身试制现代车身产品开发流程车身产品开发阶段4.产品试制由于先进制造技术的发展,车身试制以CAD/CAM/CAE为技术支撑,以快速原型技术(RapidPrototyping-RP)与快速模具为主要手段,配备多功能五轴激光加工工艺装备和三坐标测量设备与分析系统,实现了车身试制的快速、精确和产业化。由于快速成型制造技术可在短期内迅速完成满足用户需求的一定批量的产品,大幅度降低新产品开发研制的成本和投资风险,所以在小批量、多品种和改型快的现代制造模式下,具有强劲的发展势头,同时也成为车身试制的主要手段之一。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段5.产品试验产品试验是产品验证的重要环节。根据试验对象的不同车身试验整车试验白车身试验系统试验零部件试验现代车身产品开发流程车身产品开发阶段5.产品试验根据试验对象的制造状态不同,车身试验A样车(件)试验B样车(件)试验C样车(件)试验现代车身产品开发流程车身产品开发阶段5.产品试验根据试验验证目的的不同,车身试验性能试验可靠性试验试验类型不同,试验项目、试验依据、试验规范和评价准则也不尽相同。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段5.产品试验车身试验流程比较简单,大体可分为以下几个步骤:1)试验准备2)安装调试确定试验方案,准备试验条件,设计夹具以及准备样件。按规定条件安装试件,调试设备。3)试验条件评审对试验现场的安装、加载和测试条件进行评审4)进行试验对样件进行性能测试,记录数据5)数据分析及报告对试验数据进行整理分析,编写试验报告6)报告评审评审报告的规范性和数据正确性7)报告入库试验报告存入PDM数据库(ProductDataManagement)试验结束现代车身产品开发流程车身产品开发阶段6.生产准备经过若干轮(一般为两轮)产品试制和试验后,设计最终冻结,意味着产品生产准备全面启动。生产准备制造确认批量生产确认要求生产部门对所有生产设备完成调试并确认合格要求生产部门确认生产能力可满足生产纲领,并且在生产准备阶段进行试生产,完成所有试生产车辆的生产,解决遗留的生产问题,为全面批量生产作好充分的生产准备现代车身产品开发流程车身产品开发阶段6.生产准备生产准备阶段将涉及以下几方面的工作内容:1)持续地对市场/竞争对手进行评估,更新并确认市场推广计划,制定维修备件及售后服务计划。2)完成两轮验证样车的试制和试验工作。3)对验证样车进行评估,更新车辆的性能、可靠性和耐久性。4)完成产品公告、环保目录的准备及上报工作。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段6.生产准备生产准备阶段将涉及以下几方面的工作内容:(续)5)完成工艺变更或工程设计变更。6)确认所有内部、供应商生产设施和工艺都经过调试并具备足够的能力。7)持续性控制项目成本,并监督项目收益的变化。8)在满负荷生产率条件下,验证所有子公司和供应商的生产工艺。现代车身产品开发流程车身产品开发阶段6.生产准备生产准备阶段将涉及以下几方面的工作内容:(续)9)确认所有的物流和生产控制系统都能正常并充分运作。10)对生产的整车质量进行评审,并确认其满足项目的质量目标。11)最终确认整车的销售价格,并确认市场发布工作准备就绪。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型2.车身结构可行性研究3.三维结构设计4.二维工程图设计5.CAE计算及验证6.车身试制7.车身试验8.工艺支持9.绿色设计现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型车身造型主要包括以下几方面的工作:1)草图构思2)效果图设计3)胶带图设计4)CAS设计5)模型制作6)模型测量7)线图设计现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型1)草图构思在产品策划阶段,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。根据目前同类车型的对标情况,总结出造型的发展趋势,并结合假想用户的审美情趣,确定主要的造型元素和风格。**这些都是效果图设计的基础。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型1)草图构思(续)新型轿车的构思是在旧款车或其他车辆的基础上借鉴、继承和改进而形成的,其中包括消费者对汽车的意见和期望。每年世界各地的各大车展、市场的信息反馈等,都是设计开发部门资料信息的来源。品牌轿车4S(Sale,Spare-part,Service,Survey)专营销售中,Survey作用之一就是为厂家开发新产品提供依据。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型1)草图构思(续)第六代雅特草图现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型2)效果图设计设计师将造型设计用效果图反映在画面上,有整车的形状、色彩、材质及反光效果等,作为开发人员造型构思和初步选型的参考。效果图由具有工业造型技术能力的开发人员完成,采用水彩、彩色铅笔、素描或CAD等方式绘制。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型2)效果图设计(续)车身效果图车身外形效果图车身内饰效果图表现车型前面、侧面和后面三者的关系,同时也要表现车门外手柄、外后视镜、刮水器臂、车牌位置等结构细节主要表现出仪表板、中控台、门护板、座椅及相互之间的空间位置等一般情况下,效果图设计要经过三轮设计和选择,并以最终的唯一的方案作为造型信息来指导CAS设计和模型制作。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型3)胶带图设计胶带图,指用不同宽度和不同颜色的胶带在标有坐标网格的白色图板(一般为薄膜图)上,粘贴上模型轮廓的曲线和线条,将汽车整个轮廓、布置尺寸、发动机位置、车架布置及人体样板都显示出来。由于胶带可以随时粘贴或撕下,因此胶带图可以随时修改,十分方便。设计人员根据胶带图进行修改和调整后,轿车的轮廓曲线就基本确立了。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型3)胶带图设计(续)胶带图是1:1全尺寸,便于型线和尺寸的研究和确认。在胶带图设计期间,造型师、工程师和模型工可就造型和结构方面的可行性进行实时的交流和沟通,并最终达成一致。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型4)CAS设计20世纪70年代,计算机辅助设计进入汽车造型设计领域,目前是国内外整车厂进行汽车造型设计的常规手段。CAS设计的主要工作就是对造型表面进行数学建模。进行CAS建模需要提供效果图、三视图、边界(局部改进时与新设计曲面相邻的曲面或边界线)等必备条件,并且要满足法规项目和结构控制条件的要求。CAS设计过程中需要考虑的法规项目和结构控制条件现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型4)CAS设计CAS模型要准确地表达轮廓线、特征线以及曲面间的相互关系;表面顺畅,曲面结构简洁、准确。在CAS设计过程中,CAS设计人员应该与造型设计师、结构可行性研究人员共同对模型进行确认,包括①是否表达了设计创意。②是否满足了法规要求。③是否具备工程可行性。根据CAS模型的用途不同,要对数字模型进行不同程度的模型细化。CAS模型的输出格式现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型5)模型制作这是造型过程中最重要的一个环节,对于一些特别重要的车型,在前期还需制作小比例模型;现在由于多采用VR虚拟表达,可在后期直接制作1:1全尺寸模型。模型的材料主要分两大类:油泥和树脂EPWOOD,油泥模型多以手工制作为主,树脂模型多以数控铣加工。模型的轮廓曲线和尺寸都是按照严格的要求制作出来,设计人员可以对车身表面的细节部分进行比较和修改。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型5)模型制作模型制作的依据是效果图、胶带图及总布置图,制作流程大体可分为骨架制作、模型粗敷、模型精刮和模型装饰。首先根据胶带图完成留有合适余量的骨架,再完成油泥的添加及理论面的刮削,然后完成油泥表面的精确制作,最终进行仿真装饰及仿真件的安装。目前,对模型仿真程度的要求越来越高,车轮一般那会用真轮胎和真轮辋,灯具和一些附件一般也都是实物或高仿真物。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型6)模型测量和线图设计通过三坐标测量仪对全尺寸模型进行测量,得到模型上离散的点集(点云、ASCII或STL文件),将点集数据输入计算机,通过专门的CAD设计软件建立整个车身的表面数学模型(这个过程称为线图设计),以供工程设计人员用来进行详细的三维结构设计。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型6)模型测量和线图设计线图设计分为以下几个步骤:①分析及处理测量数据。②提取并编辑特征线及主断面线。③确定构造曲面模型的框架、分块及分缝线。④创建四边界主曲面。⑤对主曲面进行光顺检查。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型6)模型测量和线图设计线图设计分为以下几个步骤:(续)⑥构造多个相邻的曲面片。⑦构造造型特征区域及圆角区域。⑧对曲面模型进行整体检查及调整。⑨对曲面模型进行最终的完善。⑩对曲面模型进行评审。现代车身产品开发流程车身产品开发内容1.车身造型6)模型测量和线图设计线图数据的评判准则:①车身A级曲面数学模型与造型模型要具有准确的吻合度。②车身A级曲面数学模型曲面要具有高质量的光顺性。③车身A级曲面数学模型各部件间结构的准确性要满足输入的各项条件及要求。现代车身产品开发流程车身产品开发内容2.车身结构可行性研究车身结构可行性研究,指以满足车身开发目标并服务于车身造型的结构可行性研究、构思及布置等活动的总称。车身结构可行性研究的输出以二维方案图和三维数据的形式表达,综合体现结构、材料、工艺(制造工艺和装配工艺)等方案信息,
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