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摘要：隨著現代汽車生產水平的不斷提高，人們對汽車的要求越來越高，汽車的設計與生產在方法和技術上都需要不斷更新和提升，只有這樣才能在行業中保持競爭力，現代的汽車設計不僅減少了生產周期，同時也提高了汽車生產技術水平和質量；本文從汽車前期設計到后期的工程制造，對現代汽車設計方法進行了分析和闡述，探討了現代汽車設計方法和現代技術在汽車設計中的運用。

關鍵詞：汽車設計；方法；新技術；趨勢

隨著科學技術的發展，特別是計算機輔助設計技術的發展，越來越多的先進設計方法被應用到汽車設計中，縮短了設計周期的同時提高了設計質量。

1開發規劃

在汽車開始研發設計之前，企業根據自身的需要，制定具體的開發規劃，確定研發車型，根據市場情況，市場調查，工藝分析，成本核算，預測產品是否符合需求，項目規劃和市場專員傳達設計要求給設計師。

2前期總布置設計

將汽車各個總成及所載人員安排在最恰當的位置，確定H點，保證各個總成都能實現其功能，確定各個尺寸之間的關系及各部件之間合理的位置和人機工程的要求。

3前期創意設計

任何設計都不是無中生有的，都有一定的設計規律和邏輯，設計前期的市場調研，對用戶對象，用戶場景，用戶環境的研究，更加清晰地了解設計的對象，前期的設計策略包括了用戶的研究之外，還包括設計語言風格的研究，設計語言風格的研究直接影響了后期設計的創作，適合的設計語言可以為公司帶來全新的視覺感受，并形成家族具有標志性的設計語言，例如像寶馬的雙腎格柵，標志獅爪燈設計，前期的研究還包括對市場競品的分析和研究，配置，風格，比例尺寸，同時對家族其它車型的研究，一整套完整的設計策略的前瞻性可以指導設計，讓設計不會偏離設計主題。根據設計策略，設計師尋找創作的設計靈感圖，通過頭腦風暴，分享和交流，更加明確設計的語言和方向，碰撞出更多的創意火花，快速手繪草圖，將頭腦里一瞬間的靈感快速記錄下來。草圖可以是非常雜亂，無緒的，簡單的線稿，也可以是一個不相關的形態型面。將最初的創意草圖整理成可識別的設計效果圖，通過拍照掃描，將草稿轉入到計算機，同時借助計算機繪圖軟件來進行進一步的繪制，草稿繪圖軟件有SKETCHS,PHOTOSHOP，繪圖工具有手繪板和手繪屏，各大汽車設計工作室一般會選擇WACOM新帝手繪屏來作圖，結合軟件自帶的筆刷工具等將汽車的光影，形態，線條，色彩，材質等表現出來，整車效果圖應該展示完整的前45度，后45度，正側，正確表達各個角度不同透視的整車效果。各個零部件都有表現，在設計的過程中同時還要考慮工程制造的可行性，各個零部件描繪的越祥細，效果越逼真。細節效果圖可以單獨進行繪制，繪制爆炸分解圖。方便后期工程解讀。

4計算機輔助數據建模和管理

計算機輔助設計，是將設計師繪制的設計效果圖能過三維建模軟件，構建可以同工程對接的加工數據。運用計算機建立數字化模型，進行設計的分析和認可驗證，汽車數據基本都用ALIAS三維曲面軟件來建模，ALIAS軟件可以非常直接地展現設計的想法，三維立體地旋轉模型，方便設計的對比，檢驗，查看，修改。三維設計軟件不僅可以提供直觀的更改過程，通過數控銑床加工油泥驗證設計的效果是否達到要求，優化后的油泥模型可以通用逆向掃描工具，重新在機算機里用ALIAS軟件構建新的數據。還可以模擬真實的汽車渲染效果，全方位地展示模型，同時修改后的數據，工程師常用三維設計軟件UG,設計師和工程師，數據師，都可以在數據里一起討論修改問題，快速高效。數據有統一的管理平臺，TCAE數據管理，數據師將建好的模型轉成TCAE的數模號，整車只有一個數模號但可以有幾個版本，同時各個零部件也有單獨的數模號，在TCAE里，工程師可以看到造型的最新的數據數模號，設計師和數據師可以看到工程數據，工程輸入，工程要求，布置參數，截面，直觀的更改建議，提高設計的效率，減少設計開發的周期。

5油泥模型制作

油泥模型一般直接制作全比例的1：1模型，并且只做一套方案，也就是一個外模型和一個內模型，有時也會制作多個小比例，再從中選擇其中某一個進行1：1模型的制作。油泥模型的目的是讓設計最終得于真實的體量呈現給設計師，領導決策是否繼續開發，因為油泥模型可以很好地還原了設計，以后量產車的樣子。根據項目汽車的大小尺寸，制作模型的框架和泡沫，根據前期ALIAS建模的數據，輸入給銑削機進行粗加工，在粗加工好的泡沫上，手工涂上油泥，在涂好的油泥模型上用五軸銑削機加工出油泥模型，這是機加工1:1的模型，加工出來的模型用來驗證前期建模的數據，驗證設計師的效果圖。對比設計效果圖，設計師利用膠帶，貼出設計更改的線條，在油泥模型上進行設計的更改，油泥模型師根據設計的要求，先粗括出基本的輪廓，確定設計的意圖，造型特征的位置，型面大小，與設計師一起商討特征在三維中的關系，在確定基本的三維關系，位置，大小，特征線趨勢，曲面關系后，進行精刮處理，順面，倒R角，同時會貼錫紙來進行高光的推敲和確認，確保曲面的高精度要求，在模型確認完后貼上噴有色彩的漆膜，各個細節都裝飾，例如車燈，把手，輪轂，后視鏡，行李架，格柵，讓油泥模型看上去更加真實。

6逆向工程

逆向工程通過產品實物的數據采集，構建模型，快速開發新的產品。運用特定的測量設備和測量方法獲取實物模型表面離散點和坐標數據，生成計算機可讀取的數據。在汽車設計前期，基本上是正向設計，是在沒有模型可掃描的情況下，設計師做設計效果圖，數據師根據設計的效果圖構建數據，親自建數據生成整車數據，工程師根據創意的數據生成工程數據。逆向工程是將現有的模型，利用掃描工具生成計算機軟件可讀取的數據，逆向工程在汽車開發設計前期，主要體現在第一版正向數據，加工油泥模型后的優化更改，需要利用掃描儀，將手工更改的油泥造型，生成為逆向數據，數據師可以貼合逆向數據重新構建線條和型面。誤差要求0.5以下，重新構建的數據需要設計師重新確認，吻合度是否在要求之內。確保零誤差。逆向工程生成的逆向數據也可以提前輸入給工程師，工程師根據逆向數據提出工程制造問題反饋給設計優化。減少反饋時間，提高反饋的效率。在競品對標的設計分析中，同樣也需要用到逆向工程，對競品車的整體掃描，對比整車的參數，曲面參考，特征R角的大小分析和研究，服務于設計。

7工程制造

在設計單一主題確定后，工程師根據第一版逆向構建的數據，提出造型的工程問題，車身扳金的沖壓問題，燈具的制作及亮度法規問題，車窗升降，窗框飾條大小，前后保塑料件的出模制作問題，后視鏡的法規制作問題，門把手的開啟大小問題，輪轂的制造問題，門縫線的轉折位置要求，工程需要不斷地優化其內部結構，同時因為一些工程問題，設計需要不斷地調整設計的細節，在三次或是四次的相互反饋后，將所有工程問題解決掉，最終達成一致的要求，為了確保設計最后不被更改，設計與工程的各區域需要確認整車的數模號，各個零部件的數模號凍結，填上電子確認表。又稱VDR單，終結設計問題和工程問題。工程再根據凍結后的造型A面，完善設計結構，制作軟模驗證。

8汽車試驗

汽車硬質模型驗證，這是對之前設計的二維圖，三維數據，油泥模型的驗證，所有車上的零部件都是硬質模型，燈具也真實地還原了設計的初衷，可以點亮來觀察，所有的零部件都是單獨制作出來，噴成和真實一樣的漆色，組裝在整車上，這個階段的模型車不僅驗證造型的外觀，同時設計質量，感知質量，DTS，都需要驗證是否達到設定的標準值，確認整車R角值是否一樣，確認各個零部件的材質是否是設計狀態要求的。軟模驗證，這是最接近量產車的確認了，軟模周時還會有其它包括整車試驗、部件總成試驗、零件試驗、發動機性能試驗、傳動系統性能試驗、汽車動力性、制動性和燃料經濟性試驗。可靠性、耐久性試驗，坡路試驗，操縱性、穩定性試驗，側滑試驗、易滑路試驗，橫向風路段試驗涉水池試驗，爆曬試驗、碰撞試驗。軟模驗證時，整車與量產狀態差不多，零件也是真車的一樣，上市之前最后驗證，確認設計與量產的誤差，例如確認車身是否有制造的缺陷，各個特征線R角是否與設計一致，是否有滑移線，有開裂，有起皺，材質是否一樣，車漆顏色。汽車風洞試驗，在新車造型設計階段，將汽車放在風洞進行風洞試驗，根據風阻報告，優化整車的比例調整，細節位置，特征線更新優化，后期限定一個風阻系數，整車的風阻系數不能超過限定值，其中車高，車輪廓，發罩，前保下格柵，后視鏡對風阻的影響最為明顯，而下格柵增加導風板，導風槽，后擾流板，都是對降低風阻有很大的幫助。

93D打印技術在汽車設計中的應用

3D打印，快速成型技術，需要將ALIAS軟件數據轉成3D打印機可讀取的格式，運用粉沫狀金屬或塑料等可粘合材料，通過遂層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術可以運用到汽車設計的前期造型評審，快速成型設計驗證，復雜結構的零部件，工程輕量化結構零件，售后個性換裝件點，整個汽車打印，縮短了產品開發周期，提開開發可靠性，突破產品設計限制，降低產品開發費用，無需制造模具和特定的生產線，更加多元化的汽車設計。但3D技術由于目前的技術條件還不完善，還需進一步開發和優化。越來越多的新技術被運用到汽車設計生產中，不僅提高了汽車設計的質量，減少了汽車設計的周期，提高了汽車制造的水平，同時在前期設計還是后期生產制造，都提供了更多的創造性和無限的可能。

參考文獻：

[1]劉芝鷺.汽車造型設計-流程實踐[M].清華大學出版社，2013-1-1.

[2]郭秀榮.汽車造型設計[M].機械工業出版社，2013-1-1.

[3]姜斌，李軼南.汽車造型設計[M].湖南大學出版社，2012-4-1.

[4]巖倉信彌.精益制造018：本田的造型設計哲學[M].東方出版社，2013-7-1.

作者:許志揚 李念 單位:上汽通用五菱汽車股份有限公司