汽车车身设计 教学课件 作者 羊拯民 第一章　汽车车身设计程序与方法.pptx

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1、第一章　汽车车身设计程序与方法第一节　汽车车身设计的特点第二节　汽车车身的设计程序第一节　汽车车身设计的特点我国的汽车工业从无到有、由小到大、从引进到自主创新，已获得很大发展，并已成为我国重要的支柱性产业。各国发展的历程与实践证明，汽车整车生产能力的提升主要取决于车身的生产能力，汽车的更新换代、改型改装、产品促销等都取决于车身。特别是轿车，其发展取决于车身技术水平。1)汽车车身设计涉及面广，远远超出一般机械产品的范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践知识。2)汽车车身设计方法有别于汽车上其他

2、总成。3)车身的结构设计有独特的要求。第二节　汽车车身的设计程序一、传统车身设计方法二、现代车身设计方法一、传统车身设计方法1.初步设计2.技术设计3.传统车身设计方法存在的问题一、传统车身设计方法图1-1　传统的车身设计流程1.初步设计(1)车身总布置草图设计　根据汽车总布置工程师下达的各尺寸绘制1∶5的车身外形尺寸控制和内部尺寸布置图，如图1-2所示。(2)绘制1∶5的彩色效果图　该图按照透视规律绘制并配以色彩，力求形象逼真。(3)雕塑1∶5的油泥模型　小比例模型是以整车总布置的外形尺寸和彩色效果图为依

3、据，利用油泥、石膏和木材做成的。图1-2　车身坐标线及轿车车身布置图2.技术设计(1)绘制1∶1的黑板线框图　这是为了观察汽车外形轮廓，以便对不合理部分作适当修改。(2)制作1∶1的油泥外模型和1∶1的车身内部模型　这是为了增加真实感，并将它作为确定车身的主要依据。(3)绘制车身主图板　主图板是绘制车身零件1∶1的总图板，是表示车身主要轮廓结构的图板，如图1-3所示。(4)绘制车身内外零件图　其图形和尺寸可以从主图板上取下，在零件图上标注尺寸时，以与主图板相同的坐标线为基线，如图1-5所示。(5)样车试制　

4、试制样车可以发现问题，并检验其工艺性。(6)主模型制作　这是因为图样样板不能表示全部车身表面，所以要建立立体模型，为制造和焊接创造方便条件。图1-3　车身主图板图1-4　主要截面及其连接关系图1-5　车身零件图3.传统车身设计方法存在的问题1)车身开发及生产准备周期长。2)设计的累计误差大。3)费时费力，工作强度大。4)车身设计开发成本高。5)产品的通用化与系列化程度低。二、现代车身设计方法(一)概念设计(二)技术设计1.电子计算机辅助车身设计2.数字化车身设计3.虚拟现实技术的车身设计与逆向工程设计(一)

5、概念设计概念设计是对未来投产汽车的总体概念进行概括性描述，属于设计的前期工作。这个阶段是从产品创意开始到构思草图，完成既实用又美观的造型设计，并制作模型和试制概念样车等的全过程。(二)技术设计图1-6　现代汽车车身设计流程简介现代汽车车身设计流程简介如图1-6所示。1.电子计算机辅助车身设计图1-7　电子计算机辅助车身设计流程2.数字化车身设计数字化车身设计的核心是数字化建模。数字化建模技术就是根据已有的草图或想象，利用交互式将物体的形状在计算机上建立起数学模型。(1)数字化车身建模的基本原理(2)数字化车

6、身设计的主要步骤(2)数字化车身设计的主要步骤1)确定车身总布置，并利用扫描技术和矢量化技术，将车身总布置图(图1-2)由三维扫描仪直接输入计算机工作站，经过矢量处理后得到原始数据点。2)根据已有的总布置尺寸和图形，在计算机屏幕上用线条和色彩覆盖总布置图，再借助于Alias等软件构造出三维数学模型，进而绘制出立体效果图。3)通过三维图像的屏幕投影，从任意角度去观看造型的形体，并对三维数学模型进行修改，从而建立起车身外表面的数学模型。(2)数字化车身设计的主要步骤4)利用CAD技术、数控技术、激光技术和材料集

7、成起来的从设计到实体模型加工一体化的系统技术，用CAS数据加工出1∶1的油泥模型，用作进行外观评价和性能参数调试分析。5)根据车身表面的数学模型进行车身结构及内饰、仪表板等内部部件的设计，建立模具加工文件，并利用CAE技术从事车身强度、刚度、碰撞和空气动力学方面的计算和3.虚拟现实技术的车身设计与逆向工程设计(1)虚拟现实技术　虚拟现实技术(VR，VirtualReality)是一门综合技术，它以计算机技术为主，综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、传感技术、人机界面技术、显示技术和伺服技术等，形成一个逼真

8、的三维视觉、听觉及感觉的感观世界。(2)逆向工程　在技术引进中，要想从国外获得产品的图样、技术文档、制造工艺等全部资料几乎是不可能的，但可在复制的基础上进行改进和创新。(1)虚拟现实技术虚拟现实技术用于设计，表面上看与传统的CAD技术十分相似，两者都是以计算机系统作为设计的辅助方式，但两者有很大的区别，主要表现在：1)虚拟现实技术具有交互和实时的特征，可使设计者呈主动状态，能身临其境；图形真实感强，有远、近、纵、