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[汽车车身设计] 整车总布置设计流程

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CATIA视频教程 发表于 2019-9-17 14:48:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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2019-9-17 14:48:33 1140 0 看全部
  我们在对一辆“全新整车进行总体布置设计”和一辆“整车局部改型设计布置”时,往往采用不同的方法。以下我们探讨一下全新整车总体设计布置方法。

  首先,总布置设计人员要确定整车设计思想,即明确设计任务书。在总体设计过程中,需要先确定整车主要尺寸参数、主要性能参数、质量参数以及各系统总成基本型式,选择发动机和轮胎型号等等。
整车总布置设计流程78

  这些属于初步的布置与方案设计阶段,即Layout阶段。随着设计工作进行到车身零部件逐步选定或设计逐步完成阶段就进入精细设计阶段,即所谓的精确布置与虚拟装配检查阶段,即packaging阶段。初步确定这些参数是进行整车总布置设计的首要工作。这些尺寸和参数的确定不可能靠精确的公式计算出,一般根据新产品开发计划和性能要求,在大量的市场车型调查和统计分析工作的基础上,参考国内外同类车型,选择相应的样车作为初步确定参数的依据。同时还应注意所确定的参数要符合各种法规和标准的要求。

  然后,根据总布置设计的基本尺寸和设计要点,由造型设计师设计出各种汽车外形效果图和模型,然后确定汽车的车内设施设计。选定最佳方案后,再交总体设计师进行整车总体布置设计,确定整车总体参数后,进行油泥造型,定稿后再由总布置设计师进行整车总体详细布置设计。整车总体设计尺寸参数主要包括:总长、总宽、总高;轴距、前悬、后悬、轮距(前轮、后轮);离去角、接近角、最小离地间隙等。
整车总布置设计流程10

  一般来说,随着总体设计参数的确定,其车身上的主要尺寸参数也可初步确定。随着整车总体设计参数和车身主要尺寸参数的确定,其它尺寸参数应在布置设计中逐步具体化,并使其满足主要尺寸的要求; 反之,初步确定的整车及车身主要尺寸参数在布置设计的不断深化中又能得到反复修正,以致最终被确定出来。

  整车总布置确立了汽车的长、宽、高、轴距、轮距等的控制尺寸,轴荷分配范围以及水箱、动力总成、前后桥、传动轴和车轮等的轮廓尺寸和位置等后,再参考同类车型有关数据作为借鉴。设计人员即可初步确定前悬和后悬的长度、前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间控制尺寸、方向盘位置角度和操纵机构及踏板的相互位置等。总之,总布置设计是对发动机、驱动装置、悬架机构等总成,电器设备,油箱、备胎等部件、车身内饰总成和部件等的所在位置,以及车身室内空间大小、行李箱尺寸和车身主要技术参数,在满足车身造型要求下进行设计确定的过程。其最终目的就是要在有限的车身外形尺寸内布置所有的总成和部件,并获得最大的室内空间,提高产品的市场竞争力。

  整车总布置有着与车身、底盘相互制约、相互协调的关系。往往需要反复交叉进行。这种协调工作需要设计者的智慧和经验。在这个过程中,往往有很大一部分精力和时间都花费在修正数据的工作上,这就需要整个设计组把先期的准备工作要做细。
整车总布置设计流程21

  由于现今的很大一部分设计是在原有参考车型的基础上改进设计的,即使是开发一种全新车型,也不是重新设计所有部件,而是大量地采用延用件以降低成本、减少风险。但是为了使产品以新的形象出现在用户面前,车身件往往需要重新设计,并对已知发动机和底盘部件的参数进行整车总布置。因此,我们总布置在设计方法中综合了两种设计思想,即底盘及车身同时进行设计。
整车总布置设计流程18

  一款新车设计首先从汽车造型开始。造型工作包括画效果图、做模型等等。以前的汽车造型完全依赖于手工制作。工草图确定汽车外形后,通过多次油泥模型的制作来确定最终方案。现在,汽车造型师可利用先进的图形处理软件,将自己的意图快速地表达出来。通过效果图直接利用三维曲面软件进行三维建模,曲面光顺后直接进行数控加工模型,从而使模型最大限度地与设计师意图相符。

  在造型工作开展的同时,整车总布置也开始进行方案初定、车身结构建模、断面选择、底盘参数初定,以及成熟结构选择。造型工作与整车结构确定是相互关联、相互影响的。以前的整车总布置通过手工绘制或计算机平面设计,方案修改费时费力,现在使用大维软件进行整车总布置,通过参数化修改,直观形象且效率大增。总体设计主要内容包括整车硬点(所谓硬点是指汽车设计中确定的不能改变、强行确定的位置或形状,它可以是孔、平面或一段曲面等等)的确定,整车满足国家标准的校核报告的编写,用于生产企业的产品描述文件的编写,以及整车的装配检验。以前的整车装配检验只能在样车试制时进行,现在可在零部件三维数模出来后,进行装配检查,及早发现问题,这是以前无可比拟的。

  接下来就是整车详细的结构设计。在整车设计任务书与整车总体方案的指导下,进行详细的整车CAD全参数化设计。其中,汽车的车身设计在整车设计中占很大的比重。车身设计可充分体现当今先进的三维参数化设计的特点。车身设计由汽车钣金件设计和汽车内外饰零件设计两大部分组成。以前的车身设计在二维状态下进行,表面质量差且不易控制,采用三维设计后,可通过很多优秀的曲面处理软件进行表面光顺,使曲面质量能达到A级曲面的要求,这是以前无论如何也做不到的。如帕萨特车的表面光彩照人,表面质量与“老三样”明显不在同一档次上。

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