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1、1,汽車總體設計,經驗總結,2,汽車總體設計,汽車作為綜合性很高的產品，對汽車設計提出了眾多的、彼此有時又相互制約的要求。在設計中要對這眾多要求進行協(xié)調和按不同層次進行處理，所以需要在設計開發(fā)開始階段進行總體設計，即根據(jù)整車設計的總目標，明確各種要求的主次地位、統(tǒng)一協(xié)調，使它們和諧組合在一起，形成既先進又合理的方案，達到預期的效果。,3,汽車總體設計,4,一、整車總體設計,以下以整車全新開發(fā)設計為例,5,整車總體設計主要輸入,1、企業(yè)產品發(fā)展規(guī)劃包括——產品分工范圍、市場需求、技術發(fā)展趨勢產品設計方針、主要技術經濟指標：產品用途、型式、整車性能指標、產品成本、生產綱領等2、整車設計總目標,6,

2、整車總體設計主要輸出,1、產品設計原則2、整車設想及方案論證報告3、總體方案草圖4、設計任務書5、整車總布置草圖,7,整車總體設計主要輸出,6、整車外形草圖7、總布置尺寸控制圖8、運動校核圖9、部件設計要求、方案分析報告10、電子樣車或汽車總裝配圖,8,整車總體設計主要輸出,11、試制產品分析報告12、性能試驗分析與產品改進報告13、產品定型報告,9,整車總體設計的主要任務,選擇汽車主要參數(shù)和尺寸提出整車設想(總體方案)為各部件設計提供參數(shù)和要求對各部件進行布置和運動校核對汽車性能進行精確計算和控制處理整車與部件、部件與部件之間的矛盾處理設計、制造、使用者之間的矛盾考慮變型車（性能、尺寸）,1

3、0,,整車總體設計的工作順序,制定設計原則進行方案論證,選型編寫設計任務書,技術設計總布置設計,制作電子樣車或繪制汽車總裝配圖,試制、試驗修改和定型,,,,,1,2,3,4,5,造型階段,規(guī)劃選型階段,工程化后階段,試制階段,11,制定設計原則,調查研究,企業(yè)產品規(guī)劃,,制定設計原則,,,,,,產品設計方針,技術經濟指標,,整車設計目標,,,,調查分析報告,,,,設計原則文件,,12,,,進行方案論證,,整車設想,,方案論證對比尋優(yōu),,,整車設想方案總體方案草圖（多種）,,兩種較佳的總體設計方案,,,13,,,選型編寫設計任務書,,選型,,編寫設計任務書,,,,整車參數(shù)表總成配置選型總布置草圖

4、,,,設計任務書,,總布置草圖與總體方案草圖不同：它要對各個部件進行較仔細的布置、并對軸荷分配和質心高度進行計算和調整；比較準確地確定汽車的軸距、總長、總高、離地間隙、貨臺（或地板）高度等主要尺寸；比較準確地化出各部件的形狀和尺寸；確定總布置設計硬點。,14,技術設計及總布置設計,,繪制尺寸控制圖和總布置計算,,,車身總布置設計,,,造型階段進行,,造型設計及模型制作,,,整車總布置圖確定汽車的軸距、總長、總高、離地間隙、貨臺（或地板）高度等控制尺寸；以及動力系統(tǒng)和行走系統(tǒng)的輪廓和位置。,15,制作電子樣車或繪制汽車總裝配圖,,工程化設計,,制作電子樣車,繪制汽車總裝配圖,,,16,試制、試驗

5、、修改和定型,處理試制中暴露的設計問題,處理試驗過程中暴露出的問題,17,二、車身總體設計,以下以轎車全新開發(fā)設計為例,18,車身開發(fā)設計過程,新車方案及車身邊界草案,,初步車身布置及工程分析,,車身總布置設計及工程分析,外形概念草圖,,外形概念草圖,,,,外形效果圖,,,外部效果圖,,,1/5外模型,,風洞試驗,,1/1內模型(概念),,,,內部設計,,,內部確認模型,,,1/1外模型直至確認表面,,風洞試驗,,,特征截面圖,內部布置設計,,,,總布置設計詳圖或主模型技術及工程分析,,,,優(yōu)化及細化,樣車設計,,樣車試制,,道路試驗,,工藝及設備設計,,,,,Q,Q,,Q,Q,Q,Q,Q,Q

6、,M,M,M,M,M,內部設計詳圖及工程分析,,,A,M,M,M,B,19,車身開發(fā)設計過程(續(xù)),批量生產的車身線圖、零件圖設計,,,主模型,,工藝及設備設計,,,工裝及設備制造,,,,,小批量試制,,批量生產,M,M,M,M,Q-以用戶眼光檢查質量及功能,M-可采用主模型技術,在A或B階段前，允許反復循環(huán)推敲，以便逼近最佳狀態(tài)。,20,轎車車身設計的特點,轎車車身是整車的重要組成部分，與底盤密切相關，因此轎車車身設計不能只考慮本身的條件、還必須在充分考慮整車總布置的情況下進行。同樣必須遵循3S和4M的基本原則：3S-Standardizayion標準化、Simplification簡單化、

7、Specialization專業(yè)化；4M-Man人和勞力、Machine機器、Material材料、Method工藝方法。,21,轎車車身設計的特點,轎車車身無論是在用材、加工、裝配、結構、設計乃至使用功能等方面與汽車上的其他總成都有很大的差異：——在外形和結構上，轎車車身殼體是由許多具有空間曲面外形的大型覆蓋件所組成。對于轎車整車外形來說，整體協(xié)調美觀、又保證其必要的流線型。在設計大型覆蓋件時，對互換性和裝配準確度也較嚴格的要求，必須保證其工藝性要求。因此，要求轎車車身表面的各點（空間坐標）連成的曲線必須在縱向和橫向兩個截面上反復協(xié)調并光順。傳統(tǒng)的設計方法規(guī)定車身樣圖必須采用坐標網格來表示，

8、但也無法單純依靠圖紙準確地將復雜空間曲面完全準確的表達出來，還必須輔實體模型，即采取一整套特殊的實物（外形樣板和主模型等）模擬和“移形”（模擬量傳遞）的辦法。在產品設計、生產準備和投產等階段中，實物可以補充樣圖的不足，保證成套工藝裝備（模具和裝焊夾具等）之間乃至零部件之間的協(xié)調驗證。基于這些特點，也決定了轎車車身設計有別于汽車其他總成而自成一套體系的工作方法。,22,轎車車身設計的要求,轎車車身設計不僅要求造型美觀，更重要的是要實現(xiàn)相應的功能。轎車車身設計的要求主要考慮使用性、人機工程學、節(jié)能以及對空氣動力學等方面的要求。,23,轎車車身設計的要求,造型美觀,轎車在造型方面的要求比其他車輛要高

9、得多；轎車不僅是運輸工具，也是工業(yè)藝術品轎車的外形既要具有民族特色，又要能在滿足使用要求的同時符合時代潮流。目前，由于高速公路的迅速發(fā)展，車速越來越高，要求轎車具有良好的空氣動力學特性的同時，還要具有很強的動感，以滿足轎車的美學要求。,24,轎車車身設計的要求,性能良好,舒適性——評價在規(guī)定條件下，合理乘用時乘員感覺良好與否的標準。,影響舒適性的因素,轎車內部空間布置座椅尺寸、形狀及其空間與人體接觸處的材質軟硬度和質感振動頻率視野內飾對乘員心理的影響效果乘坐的安全感,25,轎車車身設計的要求,保證舒適性需要做到的幾個方面,進行合理的座椅設計和內部空間布置，按人機工程學的觀點來考慮座椅的尺寸和形

10、狀，即根據(jù)國際人體尺寸要求來確定，并且有一定的調節(jié)量，形狀曲線應最大限度地滿足人體支承面積和柔韌性要求，并保證人體起、坐、操作姿勢的有效支承。同時還要具有與整車相匹配的振動特性，良好的體壓分布?？蛶贾煤侠恚瑢挸髁?，位置恰當，給乘員以合適的乘坐空間。乘坐空間是指在最經濟的外部尺寸條件下，允許乘員有最低限度的活動空間，而不是指日常人們在室內活動所要求的空間。車身內飾的造型與材料應使乘員感到方便、可靠和明亮。內飾色彩既要考慮與車身外部色彩的協(xié)調，更要考慮使人感到寧靜、悅目。所以內飾色彩以復合色為宜。,26,轎車車身設計的要求,保證舒適性需要做到的幾個方面（續(xù)）,車身結構要保證有足夠的強度和合適的

11、剛度，車身振動及噪聲要達到有關法規(guī)的規(guī)定，給人以安靜舒適感。空氣調節(jié)系統(tǒng)應能滿足人們對乘坐環(huán)境的要求，包括濕度、溫度空氣的清潔度、刺激性氣味的多少以及它們的分布狀況等。具有良好的密封性，雨雪和灰塵不能進入客廂，并且隔音、隔熱性能良好。轎車必須具有必要的儀表、電子通訊設備等，給人以駕駛、工作上的方便。,27,轎車車身設計的要求,安全性——車身設計對安全性的考慮有兩個方面，既正常行駛的防護措施與發(fā)生意外事故時的補救措施。,轎車車身設計除了要保證車身有足夠的強度和合適的剛度外，還要注意以下幾點：,設置座椅安全帶及安全氣囊等乘員保護裝置。內飾部件應軟化。車門鎖、發(fā)動機罩鎖不能自動開啟，鎖要設有二檔機構

12、或安全鉤裝置。按國家有關汽車安全性法規(guī)及有關標準設計轎車車身，如安全帶的配置與使用、安全氣囊的控制、方向盤的防撞軟化結構、車身客廂部位的骨架加強、吸能保險杠等。,28,轎車車身設計的要求,可靠性——車身設計既要保證在常規(guī)負荷下的車身結構及其附件的耐用性和有效性，又要考慮到在允許超負荷下的安全性。,可靠性并不是允許無限制地超過合理負荷去提高安全性，而是指在可能發(fā)生的非正常情況下，結構與機構仍可保證使用性能而言。在車身可靠性保證中，有些是通過附加裝置使原來機構發(fā)生故障時，仍可在一定時間內、一定程度上保持功能的措施。,29,轎車車身設計的要求,視野性——指駕駛員操作時,在不改變操作姿態(tài)的狀態(tài)下對道路

13、及周圍環(huán)境觀察的可見范圍,或乘員在正常乘坐狀態(tài)下對車外環(huán)境的可見范圍。,車身設計時必須保證有良好的視野性,視野的最低限度必須保證駕駛時對一切國家交通法規(guī)所規(guī)定的路標、信號以及道路情況方便而有效地觀察。乘員的視野應以從車廂內向外觀望的最佳視野范圍和盡可能少地暴露乘客自身為限。,30,轎車車身設計的要求,乘坐方便性——是乘員、駕駛員進出車廂和行李裝卸方便與否的評價標準。,上下車方便性與車門洞的高度、寬度、車門的開度、座椅與立柱的相對位置、駕駛員座椅與各種踏板的相對位置等都有密切的關系。轎車車身設計時必須考慮乘坐方便性。,31,轎車車身設計的要求,操縱方便性——是指駕駛員能夠清晰地看到儀表上的所有數(shù)

14、據(jù)和各種顯示，儀表的表面不眩目，不會被轉向盤、手柄或其它部件所遮擋；駕駛員與方向盤、各種踏板、儀表板，各種操縱手柄、操控按鈕等的相對位置要合理。,32,轎車車身設計的要求,良好的空氣動力特性,轎車的車速提高，對空氣動力特性的要求越來越高。空氣阻力成為提高車速、降低油耗的主要因素。,減少空氣阻力一般采用的措施：,轎車內部空間布置座椅尺寸、形狀及其空間與人體接觸處的材質軟硬度和質感振動頻率視野內飾對乘員心理的影響效果乘坐的安全感,33,轎車車身設計的要求,制造容易，維護、拆裝方便,目前車身大多都是鋼板沖壓焊接而成，在設計時要注意部件必須符合沖壓及焊接的工藝要求。車身設計時必須考慮一切需要經常維修和保養(yǎng)的零部件及總成的可及性和方便性,因此：,要進行合理的車身分快；運用通用化、標準化、系列化的設計方法；結構處理應容易焊接，力爭滿足雙面點焊的要求，盡量避免單面點焊，以保證車身的強度；結構設計要能適應現(xiàn)代化生產中的機器人焊接工藝技術。車身上的易損件應拆卸方便，維修容易。車身要保證維修人員容易接近損壞的零部件，以便進行維修、保養(yǎng)及拆裝工作。,34,,待續(xù)………………,