从金杯之星微型卡车车身设计看现代车身设计方法.docVIP

从金杯之星微型卡车车身设计看现代车身设计方法为改善公司产品缺微少重的产品结构及拓展市场、增强竞争力,而全新开发的金杯之星微卡驾驶室，以本田ACTY TRUCK 2010款为参考，采用非承载和半承载式驾驶室总成，整体式车门。 一、现代车身设计方法简介 上世纪70年代以来，随着计算机辅助几何设计和计算机图形学的迅速发展，车身设计过程中部分或全程引入计算机辅助系统（CAD/CAM软件），在计算机中构建车身三维数字化模型，以“所见即所得的”交互方式完善设计方案，是现代车身设计方法的主要特点。其基本流程如图1所示。 图1 现代车身设计方法流程图 金杯之星微卡车身开发流程如图2所示 二、基于现代车身设计方法之上的金杯微卡车身设计介绍 1、首先，要分析需要设计的车型的市场定位及所有竞争车型的情况，同时了解客户对设计的总体要求，形成车型的整体要求，并且分解到具体零件的设计要求上。通过市场调研，北汽福田时代驭菱系列及长安、五菱、东风对应系列车型为金杯微卡的竞争车型；整体造型风格要简洁、新颖、有力量感，体现金杯卡车品牌特色。 2、产品造型开发1）制作效果图：在绘制效果图阶段，可手工绘制也可利用计算机辅助软件绘制，具体根据设计师个人情况而定，但使用计算机绘制可更快捷地构建车身数字模型并使修改工作更方便。而使用手工绘制再制作缩比例模型和1：1主模型，再以三坐标扫描或激光扫描的方式在计算机中构建车身数字模型，这是更常用的一种方法，因为以这种方式制作模型更能直观地表达出设计师的风格理念。通常设计师绘制很多张设计效果图，通过评审后，确定的独特的企业造型特征。 2）油泥模型制作：油泥模型的制作需要很高的技巧和创造性的工作，有工程设计的信息输入，用于加工油泥模型。在制作油泥模型时，需要有人体布置、人体工程学、制造工艺、装配工艺等多方面的信息输入。油泥模型的精度一般可达到±2mm。 3、构建车身数字模型，实际上就是一个逆向设计的过程，将已有产品模型转化为计算机中的数字化工程设计模型的过程，具有开发周期短、设计精度较高、便于进行结构设计/分析等优点，在车身设计过程中应用很广泛。车身数字模型建立后可共享，有利于各部门实现并行工作，从而大大缩短设计周期。目前使用广泛的计算机辅助软件以CATIA为主，CATIA提供有完善的CLASS A（A级曲面）构建功能。CLASS A曲面，简单地说就是指车身外形、仪表板、内饰件等对曲面质量要求较高的一类部件的曲面，即光顺性要求较高的一类曲面，这里所指的A级曲面光顺性的概念从数字上可简单定义为：曲线二阶几何连续，没有多余拐点，曲率变化均匀。对曲面而言，至少是G2连续的（曲率连续），即两曲面沿公共连接线处在所有方向都具有公共的法曲率。车身外形不同的曲面片在拼接时，要求光滑过渡，至少满足G2连续，甚至G3连续。正因为在计算机中能如此方便、高效地构建CLASS A 曲面，才让车身实体造型日益精确和迅速，设计人员能够构造出更逼近与现实、曲面质量更高的车身三维模型。完成数据模型后，可以渲染多个角度的效果图与平面效果图对比，并进行修改，达到最佳的视觉效果。 4、部件的结构设计：结构设计是一个比较繁杂的工作，需要的周期也是最长的。一般需要注意的问题有：部件的制造工艺性，结构的强度，安装工艺性，部件之间的装配间隙、干涉检查，运动校核和装配顺序等。这项工作是持续改进，逐步优化的过程。金杯微卡的车身结构设计运用UG、CATIA软件进行三维结构设计最终完成模型，并进行装配间隙校核、有限元分析、运动校核、CAE分析。 5、此时的模型再通过快速原型制出样件进行产品试装及检验，若不合格，则需要再修改模型。若检验合格，就利用该模型数据进行模具的设计与制造。 三、车身设计方法展望 随着计算机辅助软件功能的进一步提高，现代车身设计越来越体现出模块化、自动化、虚拟化的趋势。未来的发展会强调以下3 个方面。 1）目前计算机不能自动追踪当前的产品流行风格和消费者的喜好，这需要设计师在市场调研的基础上激发个人和团队的灵感来定位整车风格。未来在构建大型数据库的同时，应使计算机辅助软件具有一定的造型风格的创意、生成、评价能力。设计人员提出造型的模糊要求，计算机可基于专家知识库、人工神经网络原理，充分利用大型数据库中的造型方面的知识和素材，自动生成多个造型方案以供设计人员选择和做进一步的修改，从而为造型设计师提供更广阔的思维空间。 2）目前的CAD/CAM/CAE 等辅助设计软件还不能为设计人员提供一个完全虚拟化的开发平台，其虚拟设计/装配/试验等只能模拟部分实际情况，目前暂时还比不上ADAMS 等软件，其功能有待进一步增强。 3）提高各计算机辅助设计系统平台的兼容性，提供产品全程寿命分