汽車設(shè)計(汽車設(shè)計培訓)

汽車設(shè)計的設(shè)計過程？

汽車設(shè)計與制造全過程

一、汽車的設(shè)計過程

1.制訂產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃

在汽車產(chǎn)品開始技術(shù)設(shè)計之前，必須制訂產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃。首先，必須確定具體的車型，就是打算生產(chǎn)什么樣的汽車。其次是進行可行性分析，根據(jù)用戶需求、市場情況、技術(shù)條件、工藝分析、成本核算等，預測產(chǎn)品是否符合需求，是否符合生產(chǎn)廠家的技術(shù)和工藝能力，是否對國民經(jīng)濟和企業(yè)有利。第三步是擬定汽車的初步方案，通過繪制方案圖和性能計算，選定汽車的技術(shù)規(guī)格和性能參數(shù)o-最后一步是制定出設(shè)計任務書，其中寫明對汽車的形式、各個主要尺寸、主要質(zhì)量指標、主要性能指標以及各個

總成的形式和性能等具體要求。

產(chǎn)品開發(fā)的前期工作，是分析各方面的影口向因素，明確產(chǎn)品開發(fā)的目的和工作方向。否則，不經(jīng)過周密調(diào)查研究與論證，盲目草率上馬，輕則會造成產(chǎn)品先天不足，投產(chǎn)后問題成堆；重則造成產(chǎn)品不符合需求，在市場上滯銷，帶來重大損失。在產(chǎn)品開發(fā)的前期，企業(yè)為了進行各種研究與探討，概念設(shè)計和概念車在近年來逐漸興起。概念設(shè)計，是對下一代車型或未來汽車的總概念進行概括描述，確定汽車的基本參數(shù)、基本結(jié)構(gòu)和基本性能的設(shè)計。概念設(shè)計同樣需要研究產(chǎn)品的開發(fā)目的、技術(shù)水平、企業(yè)條件、目標成本、競爭能力等。概念設(shè)計可能只停

留在圖紙上和文件上的描述，稱為“虛擬的”概念車；也可能制造出實體的樣車供試驗和研究。概念設(shè)計可能只是一種參考方案或技術(shù)儲備，也有可能納入正式的產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃。所以概念設(shè)計只供產(chǎn)品開發(fā)參考，但也有可能成為正式產(chǎn)品開發(fā)規(guī)劃的重成部分，—成為新一代車型的初步設(shè)計。

2.初步設(shè)計

汽車初步設(shè)計的主要任務是構(gòu)造汽車的形狀設(shè)計，主要包括如下內(nèi)容：

(1)汽車總布置設(shè)計總布置設(shè)計(又稱初步造型)，是將汽車各個總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當?shù)奈恢?，以保證各總成運轉(zhuǎn)相互協(xié)

調(diào)、乘坐舒適和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的相互關(guān)系，需要定出許多重要的控制尺寸。在這個階段，需要繪制汽車的總布置圖，繪出發(fā)動機、底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的具體位置以及邊界形狀；也包括零部件的運動(如前輪轉(zhuǎn)向與跳動)范圍校核。經(jīng)過汽車總布置設(shè)計，就可確定汽車的主要尺寸和基本形狀。

(2)效果圖是表現(xiàn)汽車造型效果的圖畫。造型設(shè)計師根據(jù)總布置設(shè)計所定出的汽車尺寸和基本形狀，就可勾畫出汽車的具體形象。效果圖又分為構(gòu)思草圖和彩色效果圖兩種。構(gòu)思草圖是記錄造型設(shè)計師靈感的速寫畫。彩色效果圖是在構(gòu)思草圖的基礎(chǔ)上繪制的較正規(guī)的繪畫，需要正確的比例、透視關(guān)系和表達質(zhì)感。彩色效果圖包括外形效果圖、室內(nèi)效果圖和局部效果圖，其作用是供選型討論和審查6效果圖的表現(xiàn)技法多種多樣：可采用鉛筆、鋼筆，也可采用毛筆(水彩畫或水粉畫)等，而月前較流行的是混合技法——用麥克筆描畫、噴筆噴染以及涂抹、遮擋等同時表現(xiàn)技法。只要效果良好，表現(xiàn)技法可不拘一格。

(3)制作縮小比例模型

縮小比例模型是在構(gòu)架上涂敷造型泥雕塑而成。轎車縮小模型常用1：5的。比例，亦即是真車尺寸的1／5。英、美等國采用英制尺寸，模型的比例是3／80造型泥是一種油性混合物，又稱油泥，在常溫下有一定硬度(比肥皂硬些)，涂敷前須經(jīng)烘烤?？s小比例模型是在彩色效果圖的基礎(chǔ)上更進一步表達造型構(gòu)思，具有立體形象，比效果圖更有真實感，要求比例嚴格、曲線流暢、曲面光順。雕塑一個縮小比例汽車模型，需要從各個角度審視，反復推敲，精工細雕，因而很難在兩三天內(nèi)完成。

(4)召開選型討論會

經(jīng)過初步設(shè)計，繪制出一批彩色效果圖和塑制出幾個縮小比例模型，就可以召開選型討論會。會議的目的是從若干個造型方案中選擇出一個合適的車型方案，以便作為技術(shù)設(shè)計的依據(jù)。選型討論會主要討論審美問題，但也涉及結(jié)構(gòu)、工藝等方面，故通常由負責人召集造型設(shè)計師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師和工藝師等參加會議。選型討論會結(jié)束，說明選定車型的造型構(gòu)思基本成熟，汽車的初步設(shè)計亦結(jié)束。

3.技術(shù)設(shè)計

技術(shù)設(shè)計包括確定汽車造型和確定汽車結(jié)構(gòu)兩個方面。

(1)確定汽車造型

1)繪制膠帶圖。膠帶圖是用細窄的彩色不干膠紙帶粘貼成的1:1(全尺寸)汽車整車圖樣，可表達零部件形狀及外形曲線。膠帶圖的外形曲線數(shù)據(jù)取自選定的縮小比例模型，可用來審查整車外形曲線的全貌。如發(fā)現(xiàn)某條曲線不美觀或不符合要求，可將膠帶揭起重新粘貼，直到滿意為止。膠帶圖完成后，縮小比例模型放大的曲線又經(jīng)過進一步修訂。

2)繪制1：1整車外形效果圖。單純由縮小比例的繪畫表達汽車的外形效果尚嫌不夠，還需要繪制等大尺度(全尺寸)的彩色效果圖。現(xiàn)代造型設(shè)計非常重視等大的尺度感。縮習、比例圖樣和全尺寸圖樣的真實感是截然不同的。打個比方，雛雞看上去很小巧可愛，若放大5倍就顯得太胖太臃腫。汽車也是一樣，縮小比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅致，放大5倍后就顯得笨拙臃腫。因此，汽車形狀的最后確定，不能從縮小比例的圖樣或模型直接放大，而應經(jīng)過1：1效果圖和1：1模型的修正，以符合等大的尺度感和審美要求。

3)制作1：1外部模型。1：1外部模型是汽車外形定型的首要依據(jù)。根據(jù)縮小比例模型的放大數(shù)據(jù)，結(jié)合膠帶圖和1：1效果圖的的修訂情況，就可以制造1：1外部模型。這個模型是在一個帶有車輪的構(gòu)架上涂敷造型泥而雕塑成的。由于要用數(shù)以噸計的造型泥，并雕塑得細致、平整、光順，所以制造一個1：1外部模型的時間很長，通常需要幾個星期。

4)制作1：1內(nèi)部模型。1：1內(nèi)部模型用以審視汽車內(nèi)部造型效果和檢驗汽車內(nèi)部尺寸o1：1內(nèi)部模型與1：1外部模型同時制作，其設(shè)計和尺寸相互配合。1：1內(nèi)部模型的形狀、色彩、覆蓋飾物的質(zhì)感和紋理都應制造得十分逼真，使人具有置身于真車室內(nèi)的感覺。

5)造型的審批。1：1外部模型、內(nèi)部模型、效果圖完成后，需要交付企業(yè)最高領(lǐng)導審批，使汽車最終定型。汽車造型設(shè)計是促進汽車銷路的重要競爭手段，大公司為了擊敗對手會采用頻繁更換車型的手段，對汽車造型設(shè)計的需求就十分迫切，并在整個汽車設(shè)計過程中占有愈來愈重要的地位。

6)確定汽車結(jié)構(gòu)

汽車造型審定后，就可以著手進行汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計。汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是確定汽車整車、部件(總成)和零件的結(jié)構(gòu)。也就是說，設(shè)計師需要考慮由哪些部件組合成整車，又由哪些零件組合成部件。零件是構(gòu)成產(chǎn)品的最基本的、不可再分解的單元。毫無疑問，零件設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的根基。零件設(shè)計時，首先要考慮這個零件在整個部件中的作用和要求；其次，為了滿足這個要求，零件應選用什么材料和設(shè)計成什么形狀；最后，零件如何與部件中其他零件相互配合和安裝。按照零件所使用的材料，可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料又可分為鋼鐵(黑色金屬)材料和有色金屬材料兩大類。汽車所采用的非金屬材料種類繁多。鋼鐵是汽車上所使用的最重要的材料，占全車重量的大部分。鋼鐵的主要優(yōu)點是強度、剛度和硬度高，耐沖擊和耐高溫，因而用于汽車上載荷大、高溫、高速的重要零件。所謂強度高，就是這種材料可承受較大的力而不被破壞；所謂剛度高，就是這種材料可承受較大的力而變形很小。汽車的零件在工作時，有的零件承受拉力而有伸長的趨勢；有的零件承受壓力而有縮短的趨勢；有的零件承受彎曲力矩而趨于彎曲變形；有的零件承受扭轉(zhuǎn)力矩。事實上，許多汽車零件的受力比上述例子復雜得多。如汽車變速器的軸就同時承受了拉、壓、彎、扭多種力。汽車零件不僅是承受靜載荷，而且，由于汽車的行駛隨路況變化，還要承受十分復雜的動載荷。作為設(shè)計師，必須充分考慮零件的受力情況，經(jīng)過周密的計算，確保零件的強度和剛度的數(shù)值在允許的范圍內(nèi)。

確定汽車零件的形狀，也要花費設(shè)計師許多心血。例如，發(fā)動機氣缸體的形狀就非常復雜，需要設(shè)計氣缸和水套，考慮與氣缸蓋、油底殼的接合，安裝曲軸、進氣管、排氣管和各種各樣的附屬設(shè)備，乃至氣缸體內(nèi)部細長的潤滑油通道……，所有這些因素都應考慮周全，每個細節(jié)均不能遺漏。汽車車身零件的形狀就更特別，既不是常見的平面或圓柱體，也不是簡單的雙曲面或拋物面，而是造型師根據(jù)審美要求而塑造的。在確定零件的形狀時，還需要考慮零件的制造方法，例如零件在機床上怎樣裝夾定位，刀具怎樣加工，半成品怎樣傳送、堆疊等。

設(shè)計師必須把所設(shè)計的汽車結(jié)構(gòu)用圖紙表達出來。圖紙是設(shè)計師與企業(yè)中的工藝師、技工和其他人員交流的“工程語言”。我國頒布了10多項機械制圖的國家標準，規(guī)定了繪制機械產(chǎn)品圖紙的方法。在工科院校還設(shè)置專門的課程，訓練學生掌握這種標準的工程語言。圖紙繪制的方法，是按照投影原理并借助于幾個視圖、剖面或局部放大等，把產(chǎn)品的立體形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳細而清晰地表達出來。圖紙應按指定的比例繪制并且寫出對產(chǎn)品的技術(shù)要求。零件圖需要詳細地標注出各部分的尺寸?？偝蓤D應清楚地表達零件相互裝配的關(guān)系并標注出相關(guān)的裝配尺寸。設(shè)計一輛汽車，需要繪制數(shù)以千計的圖紙。一些復雜的圖紙，圖面的長度竟達3-5m。

在設(shè)計時，設(shè)計師必須無條件地執(zhí)行國家制定的有關(guān)法規(guī)和標準。對于出口的產(chǎn)品，還必須執(zhí)行外國的標準，如ISO(國際標準化組織)、SAE(美國汽車工程師協(xié)會)、JIS(日本工業(yè)標準)、EEC(歐洲經(jīng)濟共同體)、ECE(歐洲經(jīng)濟委員會)等標準。圖紙繪制成后，需要將部件和零件按照它們所屬的裝配關(guān)系編成“組”及其下屬的“分組”號碼。每個部件、每個零件及其圖紙都給定一個編號，以便于對全部圖紙進行管理。

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汽車造型設(shè)計需要注意的是什么？

首先汽車是供人們作為運輸工具使用的，而載人或運貨的情況又各不相同。這種實用目的決定了汽車造型的不斷演化。例如小轎車的輕便、載重汽車的堅固、客動汽車的注重容積等，無不與實用目的有關(guān)。

同時，汽車又具有審美功能，小轎車的高貴，公共汽車的醒目，軍用汽車的雄壯，救火車的威嚴無不與其實用性與審美性的結(jié)合相關(guān)。因此，在造型設(shè)計中，一定要注意到汽車這種不同的實用性與審美性相統(tǒng)一的原則。其中具體涉及到：技術(shù)、經(jīng)濟、使用功能與審美功能的統(tǒng)一問題；駕駛設(shè)置的方位與操縱的方便性、使用的可靠性相統(tǒng)一的問題；機器零件的組裝與維修保養(yǎng)的方便性相統(tǒng)一的問題；汽車整體造型、速度、容量與客觀審美角度相統(tǒng)一的問題等。

汽車造型設(shè)計還應體現(xiàn)出時代發(fā)展的工業(yè)技術(shù)水平。

汽車工業(yè)是一種綜合性工業(yè)，它實際上體現(xiàn)著時代工業(yè)發(fā)展的綜合水平。汽車的研制設(shè)計要涉及到多門基礎(chǔ)學科和應用技術(shù)。例如，汽車制造工藝從冷加工到熱處理涉及冶金方面的幾乎全部專業(yè)；在原料方面，更是兼跨冶金、化工、輕紡等重、輕工業(yè)；在電子技術(shù)方面，各種電子控制裝置在汽車上得到了廣泛的應用；計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造，又促進了現(xiàn)代汽車制造工業(yè)的發(fā)展。所以，從一個國家汽車工業(yè)的發(fā)展水平可以看出整個國家的整體工業(yè)發(fā)展水平。然而，這些技術(shù)又是通過具體產(chǎn)品來體現(xiàn)的。例如，駕駛員前面的儀表板是一個集中車型高技術(shù)水平的象征性部件，它除了滿足基本功能要求以外，還體現(xiàn)出造型、色調(diào)與整體的協(xié)調(diào)性，司機操作的舒適性，生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟性等方面的完美程度，從而表現(xiàn)出時代發(fā)展的工業(yè)技術(shù)水平。

汽車設(shè)計還應注意體現(xiàn)出使用者的個性特征。汽車是由具體的人來使用的，正如衣服是由不同的人來穿著一樣，必須考慮到使用者的個性特征與具體的不同愛好進行型體設(shè)計。一般來說，高速車型一般為青年人所青睞，而中速車型則為老年人喜愛。乘坐紅色輕型轎車者，大都是朝氣蓬勃的青年男女；而黑色四門轎車的主人，則以結(jié)實健壯的老年人居多。所以，我們看到人們所駕駛的汽車，往往可以知道汽車主人的風度。而從設(shè)計方面的規(guī)律來看，則應該提醒設(shè)計者在設(shè)計時，要充分注意到不同使用者的個性特征、文化水平、年齡性別、生活習慣以及工作性質(zhì)與經(jīng)濟條件等等因素。換句話說，汽車造型設(shè)計要按照人的不同個性需要來考慮，而不能以設(shè)計者的意志為轉(zhuǎn)移，特別是在當今人們的個性得到日益充分發(fā)展的時代，更應該是這樣。這就要進行有效的社會調(diào)查與精心分析，并由此做出科學預測，只有這樣才能做到心中有數(shù)，設(shè)計恰當。

汽車設(shè)計還應體現(xiàn)企業(yè)觀點與民族特色。因為汽車造型設(shè)計既是一個企業(yè)的象征，又是一個國家、一個民族的文化體現(xiàn)，汽車上的任何一個細微部分都有企業(yè)和民族的烙印。企業(yè)對時代感的理解，一定會在汽車造型中體現(xiàn)出來，企業(yè)用什么方式抓住時代的要求，往往是通過汽車的造型設(shè)計來實現(xiàn)的。因此，對汽車造型的決定，便成為企業(yè)經(jīng)營者的一項重大決策。在日本，決策的當天，幾乎公司的領(lǐng)導全部在場，這是一個令人激動的時刻——對造型設(shè)計人員來說，這是對他們辛勤工作的肯定；對企業(yè)本身來講，這是新產(chǎn)品開始的象征。企業(yè)總是力求滿足用戶的要求，推出具有個性特色的時新車型，使企業(yè)收到最好的效益，體現(xiàn)出企業(yè)的文化特色。同時汽車造型設(shè)計也必然反映出一個國家的經(jīng)濟實力、技術(shù)水平和文化特色，如德國的精密技術(shù)，英國的貴族氣派，法國的浪漫氛圍，美國的自由風度，日本的輕巧技能，俄羅斯的穩(wěn)重色彩以及中國的仿制融合等等，在汽車造型設(shè)計上都有自己的體現(xiàn)。風格是產(chǎn)品造型特色的綜合體現(xiàn)，是創(chuàng)造者精神個性的外在表現(xiàn)，具有明顯的社會與時代特征。因此，當年巴羅克工藝品具有繁復和雕琢的風格，而工業(yè)時代產(chǎn)品的風格則是明快和簡潔。但各民族又有不同傾向，例如，日本汽車趨向于同一和含蓄，而美國汽車則趨向于自由和豪華，從中也看出兩個國度的不同民族性格和民族心里特征。

汽車設(shè)計還要注意造型設(shè)計本身的藝術(shù)規(guī)律。工業(yè)產(chǎn)品的形狀千姿百態(tài)，但都是由一些構(gòu)成形態(tài)的基本要素——點、線、面、體、色彩、肌理所組成的。