第二章車身設計方法本章主要內容：1、車身設計的特點2、傳統設計方法3、現代設計方法第一節車身設計的特點

由于轎車車身是由具有復雜空間曲面外形的板件組成，在裝配時，對互換性和準確度有較嚴格要求。因此在車身設計過程中，規定車身圖樣采用坐標網格的形式表示，并附實物模型，即圖紙設計與實物模型設計為車身設計的基本要素。一、轎車新車型開發分類全新車型的開發指具有新性能、新用途、采用先進技術、滿足社會要求的新型系列車型或新種類的轎車開發。已有車型的全面更新根據社會需求變化和技術進步，對已有車型進行全面更新，包括外形、車身結構、發動機、行駛系等。已有車型的中等規模改進保留原有車身外形的特征，車身結構局部改進。已有車型的小規模改進保持原有車身的總體結構，只對局部的一些零件進行改進，如，后視鏡，門把手等.二、確定開發內容確定開發內容是轎車新車型開發工作首先應解決的問題，它包括產品定性、產品技術定性和產品工程計劃。三、概念設計概念設計屬于產品設計的前期工作，是始于產品定性之后，指從產品構思到確定產品設計指標（性能指標）、總布置定型和造型的確定，并下達產品設計任務書為止這一階段的設計工作。計算機輔助概念設計是主要的技術手段。第二節傳統設計方法繪制1:5車身布置圖繪制1:5彩色效果圖制作1:5油泥模型繪制1:1線型圖制作1:1油泥模型制作1:1內部模型繪制車身主圖板樣車試制和試驗制作車身主模型模具設計、加工圖紙設計初步設計技術設計TOPLEFTFRONT依據整車的初步控制尺寸及人體工程學原理的要求，在布置圖中初步確定車身的主要控制尺寸。如：前懸、后懸、前后風窗位置及其傾角、地板高度、座椅位置、操縱機構的布置等總布置圖車身布置設計確定的尺寸彩色效果圖效果圖由具有工業造型技術能力的開發人員完成，采用水彩、彩鉛或者素描等方式繪制。效果圖分為車身造型效果圖和車身內飾效果圖兩種，車身造型效果圖要表現出車型前面、側面和后面三者的關系，同時也要表現出車門拉手，倒后鏡、刮水臂、車牌位置等結構細節。車身內飾的效果圖主要表現出儀表板、中控臺、門護板、座椅及相互之間的空間位置。由于車廂內部難以用一面圖表達清楚，所以有些效果圖是針對某些位置而單獨繪制的雕塑1:5模型第一步就是選擇確定幾幅效果圖，依圖做縮小比例的汽車油泥模型或泡沫模型，比例為3:8（美、英等英制國）或者1:10、1:5等。小比例模型的好處就是可以反復修改，成本低廉注意：此模型應定位安放在刻有坐標網格線（每格距離為200mm的1/5）的平臺上，模型也劃分有相應的網格線。在雕塑過程中，出于審美的要求，還可能要對1：5車身布置圖和彩色效果圖作某些非原則性的補充和修改。線型圖所謂膠帶圖是指用不同寬度和不同顏色的膠帶在標有坐標網絡的白色圖板上，粘貼上模型輪廓的曲線和線條，將汽車整個輪廓、布置尺寸、發動機位置、車架布置及人體樣板都可以顯示出來。

油泥模型的膠帶圖修正放大后的曲線，制作車身表面曲線樣板，為進一步進行利用雕塑提供尺寸和形狀控制基準。1:1線型圖實體模型實體模型全尺寸油泥模型就是指與真車尺寸一樣，模型的輪廓曲線和尺寸都是按照嚴格的要求制作出來，設計人員可以對車身表面的細節部分進行比較和修改。全尺寸油泥模型分為外部模型和內部模型，是車身造型設計中最關鍵的階段，因為這個全尺寸油泥模型是今后正式產品的依據.在油泥模型制作與開發，車身造型中所用的油泥，與一般的橡皮泥類似，但要求更高，油泥的材料主要成分有滑石粉62%，凡士林30%，工業用蠟8%。造型師將它敷在木質骨架上，利用刮刀、刮片等工具可對它進行形體塑造，按一定的比例雕塑出汽車的外形。通常先制作1：5的小油泥模型，經審定后再制作1：1的大模型。按照實際尺寸制作的油泥模型，可以配上真實的輪胎，以觀察汽車整體造型的效果。油泥模型經審定后，可以用三坐標測量儀將車身外表面尺寸參數記錄下來，作為繪制車身圖紙的依據。實體模型繪制主圖板全尺寸油泥模型完成之后，車身模型表面輪廓經過測量之后轉化為數據，然后將測量數據以平面圖形表示出來。主圖板應能反映出以下內容：1、車身上的主要輪廓線2、車身上各零件的裝配關系3、車身上各零件的結構截面4、可動件（如車門、發動機罩和行李箱蓋等）運動軌跡的校核為了保證尺寸精度和穩定性，一般繪制在刻有坐標網格的鋁板上，用0.15～0.18mm的聚酯薄膜來繪制主圖板內容。同時對坐標網有嚴格要求：坐標網格線的精度為±0.1mm，800mm見方的網格中二對角線的誤差不超過0.2mm，車身圖的精度應保證為±0.25mm?？紤]到制造沖模的需要，主圖板上的輪廓線均是以零件的內表面為依據。樣車試制和試驗樣車試制仍是一個不斷修改的過程，但這種修改是為今后正式投產做鋪路的。在樣車試制階段，很多在造型設計過程中的不足之處會更真實地反映出來。造型設計人員仍然要跟蹤工作，對樣車的造型設計進行全面的檢查，并根據設計要求進行修改。只有經過多次的反復修改，一輛經得起實際考驗的造型方案才能實現，并做為今后生產的依據設計思想的碰撞：

Underdesign與OverdesignUnderdesign-使所設計結構的強度控制在必要強度的下限，然后通過試驗來補充強度上的不足，又稱為“加法”設計；Overdesign-使所設計結構的強度控制在必要強度的上限，“寧厚勿薄，寧大勿小”，強調設計一次性成功。主模型設計主要是車身外主模型和內主模型，是重要的設計資料之一，也是制造模具、焊裝工具等的主要依據。主模型應按車身覆蓋件分塊。小結：傳統的設計方法特點

車身的整個設計過程是通過實物模型、圖紙、樣板、文本的形式來傳遞設計信息。缺點

開發周期長，累計誤差大，開發成本高，不利于部件和產品的通用化和系列化。第三節現代設計方法

－仿形法車身總布置設計

1:5彩色效果圖

1:5油泥模型三坐標測量儀測量模型外形車身曲面重構及結構設計圖紙設計模具設計數控加工實物模型或樣件獲取點云車身主模型結構、特性分析產品快速加工三座標測量機曲面模型重構三座標儀測取的點云根據點云建立的曲面曲面模型重構工程分析表面速度場分布工程分析?小結：現代設計方法

－仿形法是一種以分析、判斷和優選為核心的現代設計方法，有如下特點：1、以計算機中的三維實體模型代替傳統設計中的主模型，從而把大量人力從繪圖、取樣板、制表面、做模型等繁瑣的勞動中解放出來2、提高了汽車產品規劃時的可信度，使設計、工藝、模具設計和制造人員更好地協同工作3、后續的設計、分析、加工制造等工作均圍繞統一的主模型展開，極大地提高了汽車車身設計的效率，縮短了開發周期4、采用計算機輔助設計的方法還能夠對車身造型進行優化設計專題1逆向工程技術1、定義-又稱為反求工程，反向工程。廣義的逆向工程包括幾何逆向、工藝逆向和材料逆向，如未特加說明，一般指幾何逆向工程：是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量,根據測量數據通過三維幾何建模方法重構實物的CAD模型的過程,是一個從樣品生成產品數字化信息模型,并在此基礎上進行產品設計開發及生產的全過程。2、逆向工程系統組成組成系統的設備、軟件主要包括：測量機、數據處理、模型重建（逆向工程軟件）、CAE軟件、NC加工設備、快速成型機、產品制造設備。實物樣件外形數據采集CAD模型重建CAD/CAE系統CAM系統快速成型模具新產品PDM系統逆向工程系統流程圖PDM技術以軟件技術為基礎，是一門管理所有與產品相關的信息(包括電子文檔、數字化文檔數據庫記錄等)和所有與產品相關的過程（包括審批/發放、工程更改、一般流程、配置管理等）的技術。提供產品全生命周期的信息管理，并可以在企業范圍內為產品設計與制造建立一個并行化的協作環境。專題2并行工程1、定義

并行工程是并行進行產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）一體化設計的系統方法，這種方法要求產品開發人員從設計一開始就考慮產品生命周期中從概念形成到產品報廢處理的各種因素。并行工程側重于產品設計過程，強調設計過程中的信息計算、計算機輔助功能的計算及在多學科小組支持下實現并行作業和協同工作。2、并行工程內容產品數據庫車身造形設計車身試制生產檢測有限元分析沖壓工藝設計工裝CAD工裝CAPP車身結構設計CAM并行工程框圖專題3轎車數字化工程