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正向设计

• 在我国,CAE技术在汽车设计上的应用也很广泛,提高了设计的效果 和效率。
样车试制和试验阶段
• 1. 样车试制阶段 • 样车试制是验证与完善产品设计的一个过程。样车的试制
要严格按照设计数据进行,要能够切实反映产品的本来面 貌,以便发现真实存在的问题。尽管现在拥有先进的设计 手段,包括工程计算、工程仿真与模拟等,但样车的试制 和相关试验是一定要进行的,因为产品的诸多细节问题在 设计阶段是无法提供全面的数据,并加入工程计算体系的 。目前的车身试制手段主要有中熔点、铸铁简易模、工序 件等。
6. 工程分析阶段
• 在国外,很多大汽车设计公司建立高性能的计算机辅助工程分析系统 ,其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开展CAE应用,在指导设计、 提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。 CAE应用于车身开发上成熟的方面主要有:刚度、强度(应用于整车 、大小总成与零部件分析,以实现轻量化设计)、NVH分析(各种振 动、噪声,包括摩擦噪声、风噪声等)、机构运动分析等;而车辆碰 撞模拟分析、金属板件冲压成型模拟分析、疲劳分析和空气动力学分 析的精度有进一步提高,并已投入实际使用,完全可以用于定性分析 和改进设计,大大减少了这些费用高、周期长的试验次数;虚拟试车 场整车分析正在着手研究。此外,还有焊装模拟分析、喷涂模拟分析 等。
பைடு நூலகம்
4. 白车身设计
• 汽车白车身是汽车其他零部件的载体,是以“钢结构”为 主的支撑部件,它是一个复杂的体系,其零部件数量众多 、结构复杂,制造成本约占整车的40%~60%,通常有 300~500多个形状复杂的薄板冲压零件(如图11),在 55~75个工位上大批量、快节奏地焊接而成。
• 结构设计必须兼顾造型设计的要求,同时应充分考虑诸如 结构强度、防尘隔噪性能以及制造工艺等多种设计要求。 优良的结构设计可以充分保证汽车整车质量的减小,进而 达到改善整车性能、降低制造成本的目的。
1. 整车总布置设计
• 在前面总布置草图的基础上,细化总布置设计,精确地描 述各部件的尺寸和位置,为各总成和部件分配准确的布置 空间,确定各个部件的详细结构形式、特征参数、质量要 求等条件。主要的工作包括:发动机舱详细布置图、底盘 详细布置图,内饰布置图、外饰布置图以及电器布置图
2. 车身造型三维数据生成
• 油泥模型完成后,使用专门的三维测量仪器(ATOS)对油 泥模型进行测量,生成点云数据,工程师根据点云使用汽 车A面制作软件来构建外表面。车身造型数据完成后,通 常要用这些数据来重新铣削一个树脂模型,目的是验证车 身数据。
3. 主断面设计
• 主断面设计作为车身设计中的一项重要工作,被越来越多 的车身设计团队认可,通过主断面设计可以前瞻性的将车 身结构的设计方案呈现出来,最大限度地指导详细设计
• 3. 油泥模型制作阶段
• 概念设计的最后阶段是制作油泥模型:制作3~5个1:4油 泥模型,制作小比例模型主要是为了节约成本及时间。对 外观评审后,选定其中一个制作1:1油泥模型;根据总布 置图构建1:1的主模型线图,接下来制作1:1的油泥模型 。在制作油泥模型的过程中,还需要组织多次总布置验证 ,各领域的问题都要考证造型的合理性,直到最后的油泥 模型冻结。
• 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同 时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融入各 种相关知识,包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学 、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段,对于设 计出消费者认可的新车型至关重要。
项目策划
• 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和 远期规划,具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要 在市场调研的基础上生成项目建议书,明确汽车形式及市 场目标。可行性分析包括:政策法规分析、竞争对手和竞 争车型、自身资源和研发能力的分析等。
由NordriDesign提供
车辆1201 王炜 12110202021
车身正向开发流程
• 在工程技术人员的一般概念中,产品设计过程是一个从无 到有的过程,即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、 性能和大致的技术参数等,然后通过绘制图纸建立产品的 三维数字化模型,最终将这个模型转入到制造流程中,完 成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们称 为“正向设计”过程。
• 在产品设计阶段,有必要让供应商提前介入,使产品的设 计做得更经济、合理。要充分利用现代产品设计的手段, 加快产品设计进程,缩短产品开发周期。利用三维软件对 产品零部件进行装配,做各种断面与干涉检查,使产品结 构尺寸准确无误;利用有限元分析软件对产品结构进行有 限元模拟分析,产品性能模拟分析要达到合格水平。
批量生产
• 这一阶段主要联合供应商进行质量控制,将新车的整车质 量打造得尽善尽美,为新车的上市做好准备。
• 目前,中国的自主品牌在追赶国外先进水平,开发的程序 与手段大同小异,如何在这条道路上加快我们追赶的速度 ,细化开发流程与同步开发手段无疑是我们的有效方法。
不足之处请各位批评指正! 谢谢!
• 2. 造型设计:包含外型和内饰设计两大部分。
• 设计阶段包含创意草图和效果图设计:在这一过程中,要 比较竞争对手的产品,拓宽思路,勾画出多种效果图,再 从中选择较为满意的几种效果图,供专家小组评审。下图 分别为造型设计阶段的草图与效果图。创意的过程需全面 融入产品设计与产品制造的要求,这个阶段要进行多方面 的评审与修改,直到最后确定效果图方案。
概念设计阶段
• 概念设计在新产品开发中有着重要地位,因此,新产品概念设计流程 再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造 型设计分为以下几部分:
• 1. 总体布置草图设计:绘制产品设计工程的总布置图,一方面是汽 车造型的依据;另一方面它是详细总布置图确认的基础,在此基础上 将产品的结构具体化,直至完成所有产品零部件的设计。
5. 内外饰工程设计
• (1)内饰件设计 • 轿车的内饰件设计包括:轿车车厢的隔板、门内装饰板、仪表板总成
、扶手、地毯等零部件和材料。相对于车上其他部件而言,虽然它们 对车辆的运行性能没有什么影响,但其面目一览无遗,代表了整部车 子的形象,孰优孰劣,决定着轿车的声誉、档次以及人们的选择意向 。另外,对于轿车来讲,虽然内饰件只是一些辅助性的零配件,但它 们要承担起减振、隔热、吸音和遮音等功能,对轿车的舒适性起到十 分重要的作用。 • (2)外饰件设计 • 汽车外饰件设计包括:前后保险杠、散热器罩、前后外挡泥板、扰流 板、玻璃、车门防撞装饰条、行李架、天窗、后视镜、车门机构及附 件以及密封条。
生产准备阶段
• 这一阶段包括产品工装的设计与制造、产品检查与调试设 备的准备、工装夹具的验证、生产线的调试等。生产准备 的全面完成将一直持续到试生产乃至批量生产阶段。在进 行样车试制的同时,要着手进行相关的生产准备工作。车 身开发,从某种意义上讲不容许产品设计有重大的修改, 所以从产品设计的开始,每一步都必须考虑成熟。在产品 设计部门不断地向生产准备部门提供设计文件的同时,生 产准备方面也可根据自身的专业设计要求与产品设计人员 及时沟通,这将对产品设计和生产准备起到共同的促进作 用。
产品设计工程阶段
• 油泥模型冻结后,就全面进入到了产品设计阶段。产品设 计工程是汽车自主创新开发中最为重要的一步,它贯穿整 个汽车开发的全过程,包括整车总体布置、汽车工程分析 、产品结构分析、具体总成与零部件的详细设计以及它们 之间的相关协调工作。这一阶段耗时最长,如果撇开后期 的设计改进时间不算,一般需要1年左右的时间。
• 2. 样车试验阶段
• 试验要严格按照国家相应的标准进行,真实地出具相应的 试验报告,为产品的确认与修改提供依据,为今后产品的 正式投产铺平道路。在样车试制阶段,设计人员要经常跟 踪产品的试制工作,清楚了解现场的进展情况并及时处理 可能出现的问题,这对产品的设计修改十分有利。产品的 测试报告反映产品的现实状况,是今后该新车型上目录的 重要依据,要符合国家法规与各项强制性检查与试验标准 。
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