顧大海

摘 要：進(jìn)入 21 世紀(jì)來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技水平不斷提高，人們生活水平，生活質(zhì)量都有了質(zhì)的飛躍，人們對(duì)于汽車的需求也呈現(xiàn)出指數(shù)上升的趨勢(shì)。人們對(duì)于汽車的需求指標(biāo)不僅僅局限在速度上，還有質(zhì)量以及美觀上。汽車車身的設(shè)計(jì)不僅僅需要有技術(shù)上的要求，還有關(guān)于美學(xué)上的需求。因此在進(jìn)行汽車車身設(shè)計(jì)的時(shí)候，要將科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合。本文主要分析如何進(jìn)行汽車車身設(shè)計(jì)以及汽車車身設(shè)計(jì)的理念。

關(guān)鍵詞：汽車車身；設(shè)計(jì)；質(zhì)量控制方法

中圖分類號(hào)：U462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 汽車車身設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求

車身作為汽車整體機(jī)構(gòu)的重要部分，包括對(duì)側(cè)圍、頂蓋以及車身底板與后圍的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行汽車車身的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要綜合性地對(duì)汽車空間、人機(jī)工程等進(jìn)行全方位的考慮，切實(shí)地保證汽車的基本功能。在完成基本功能的設(shè)計(jì)工作之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)汽車車身的相關(guān)性能進(jìn)行提升，滿足汽車的耐久要求，這與汽車的使用時(shí)間有著直接的聯(lián)系。同時(shí)，設(shè)計(jì)者也必須要對(duì)汽車的安全性能進(jìn)行考慮，車身的安全帶強(qiáng)度、碰撞性能以及座椅強(qiáng)度與之具有直接的聯(lián)系。汽車車身的強(qiáng)度也必須要滿足使用者在實(shí)際使用過(guò)程中的要求，包括對(duì)頂蓋抗壓能力的設(shè)計(jì)以及局部剛性的設(shè)計(jì)，這些都與汽車的使用性能有著直接的聯(lián)系。事實(shí)上，汽車的整體性能好壞與其在制造過(guò)程中使用的部件質(zhì)量有著直接的聯(lián)系，因而制造者在制造過(guò)程中必須要對(duì)汽車零配件質(zhì)量進(jìn)行有效地提升，保證所使用的零配件可以滿足汽車長(zhǎng)期使用的要求，這樣才能提及對(duì)汽車車身設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求。在汽車車身設(shè)計(jì)的實(shí)際過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要結(jié)合汽車實(shí)際使用的性能要求以及時(shí)長(zhǎng)限制，對(duì)汽車的使用強(qiáng)度進(jìn)行有效地考量，從而結(jié)合相關(guān)進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則就會(huì)造成所制造的汽車與其目標(biāo)客戶的使用需求無(wú)法得到有效的滿足，導(dǎo)致汽車車身設(shè)計(jì)沒(méi)有起到其應(yīng)有的作用，浪費(fèi)相關(guān)建材的使用，造成對(duì)多種資源及人員設(shè)計(jì)的浪費(fèi)。

2 車身的作用以及有關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

我們都知道，車身的主要作用是用來(lái)載運(yùn)乘客或者是貨物的，其功能相當(dāng)于一個(gè)臨時(shí)住所或者是流動(dòng)倉(cāng)庫(kù)，這個(gè)住所或者倉(cāng)庫(kù)是受到質(zhì)量以及空間限制的，能夠活動(dòng)的建筑物，車身的具體作用需要分析車型來(lái)確定。對(duì)于轎車的車身來(lái)講，其主要作用一般包括以下幾點(diǎn)：其一就是車身是車的四大組成部分之一，對(duì)于汽車的整車功能來(lái)講具有非常重要的意義，除此之外還能夠提供更舒適的乘車環(huán)境，保護(hù)開(kāi)車人的安全，分析其車形，還能夠保障降低空氣的阻力，加強(qiáng)轎車的美觀性。車身的特點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面，其一就是制造車身的材料是十分多的，其二是車身外形的發(fā)展速度比較快，更新?lián)Q代比較快。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要集中在組成車身外形的各個(gè)零部件的材料是比較薄的，并且其的表面積比價(jià)大，形狀比較復(fù)雜并且多為自由面。

3 分析車身設(shè)計(jì)的要求

車身設(shè)計(jì)，也就是對(duì)車身的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)，合理的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的目的是為了在滿足基本的功能需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)造型更加的完美，美觀性較強(qiáng)，車身的性能好，空氣動(dòng)力特性比較好，并且生產(chǎn)是比較簡(jiǎn)單的，維護(hù)拆裝比較方便。在外形以及結(jié)構(gòu)上，車身殼體是由許多具有空間曲面外形的大型覆蓋件組成的。所以在進(jìn)行車身外形設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮的因素有很多，其一就是要保證車身的基本功能需求，再者就是要保證整體的協(xié)調(diào)性以及美感，在進(jìn)行車身覆蓋件的設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要保證其具有比較高的互換性以及準(zhǔn)確性，工藝性能指標(biāo)要求也比較高。因此，要求車身表面上的各點(diǎn)連成的曲線必須在橫向以及縱向這兩個(gè)截面上反復(fù)進(jìn)行協(xié)調(diào)，以此來(lái)保證整個(gè)曲面的光滑度。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法在進(jìn)行車身樣圖的設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要采用網(wǎng)格來(lái)表示，這種設(shè)計(jì)的方式不能夠僅僅依靠圖紙就將其車身準(zhǔn)確，科學(xué)的表示出來(lái)，而必須加以實(shí)體模型的方式進(jìn)行。換句話來(lái)講就是對(duì)車身這樣復(fù)雜的空間曲面外形需要采取一套特殊的實(shí)物來(lái)進(jìn)行模擬以及“移形”的辦法來(lái)進(jìn)行表達(dá)，從而確定車身的設(shè)計(jì)是否合理。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備以及投產(chǎn)的過(guò)程中，做出實(shí)物能夠更好的對(duì)圖樣進(jìn)行有關(guān)的補(bǔ)充，這樣能夠更好的保證零部件之間的協(xié)調(diào)性。以上所說(shuō)的這么多的特點(diǎn)就決定了車身設(shè)計(jì)與車其他三個(gè)部分中成體系的工作方法之間是存在區(qū)別的，車身設(shè)計(jì)這種方法屬于逆向工程。

4 基于 CAX 的現(xiàn)代汽車車身設(shè)計(jì)方法

一般認(rèn)為，基于各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAX）的車身設(shè)計(jì)方法為現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法主要分為兩個(gè)階段，其一就是概念設(shè)計(jì)，其二是過(guò)程設(shè)計(jì)。這種車身設(shè)計(jì)方法主要是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)方法（也就是 CAGD）方法來(lái)進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計(jì)，主要利用的工具就是計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)車身模型進(jìn)行仿真以及設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件來(lái)對(duì)模型表面的所有曲線以及曲面信息來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及分析，這個(gè)模型將被作為一個(gè)主模型來(lái)取代傳統(tǒng)車身設(shè)計(jì)中的立體模型?，F(xiàn)代的產(chǎn)生設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有一定的地方是相似的，相似點(diǎn)主要是包括利用人工來(lái)進(jìn)行圖形的繪制，然后利用油泥來(lái)進(jìn)行模型的雕塑，最后利用二坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)對(duì)雕塑的模型的表面的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。與傳統(tǒng)方法的區(qū)別就在于車身設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，建立好數(shù)學(xué)模型之后還需要適當(dāng)?shù)膶?duì)模型進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)數(shù)據(jù)模型調(diào)整好之后，就需要將模型直接進(jìn)行加工，設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方法，不僅僅能夠提高設(shè)計(jì)效率，還能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有限元分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析等等集中在一個(gè)平臺(tái)之上，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性并且設(shè)計(jì)。工藝以及檢驗(yàn)人員使用的數(shù)據(jù)資源是相同的，這樣的設(shè)計(jì)方法能夠很好的保證設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題，還能縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)的精度?，F(xiàn)代汽車車身設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下的四個(gè)方面：

（1）以計(jì)算機(jī)中的三維實(shí)體模型替代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主模型，這樣就能夠很好的節(jié)約人力資源以及財(cái)力資源，更好的提高效率；

（2）這樣提高汽車產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)的可信度，這樣能夠更好的保證設(shè)計(jì)流程的連貫性，減少時(shí)間的浪費(fèi)。

（3）現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法，在很大程度上是依托于計(jì)算機(jī)的，由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度快，準(zhǔn)確度高，這就會(huì)使整個(gè)車身設(shè)計(jì)的時(shí)間周期減少，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量以及效率。就現(xiàn)在的情形看來(lái)，日前用于車身設(shè)計(jì)的 CAD/CAM 系統(tǒng)能夠根據(jù)三維實(shí)體模型自動(dòng)生成二維的車身圖紙以及用于數(shù)控加工的代碼。并且當(dāng)三維的模型發(fā)生變化的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改等等。在進(jìn)行車身設(shè)計(jì)的時(shí)候，各個(gè)環(huán)節(jié)，各個(gè)模塊都是息息相關(guān)的。車身設(shè)計(jì)人員利用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法能夠更好的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，不斷的利用自身的獨(dú)特的思維來(lái)進(jìn)行車身模型的改進(jìn)。這個(gè)過(guò)程耗費(fèi)的時(shí)間少，可行性高。

（4）利用現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)方法，還能不斷的改進(jìn)車身造型，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，利用 CAD/CAM 軟件來(lái)進(jìn)行車身三維模型的搭建，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)出來(lái)的各種造型進(jìn)行對(duì)比，從而更好的挑選出適合的，好的，符合消費(fèi)者審美觀，需求觀的方案。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著生活水平的提升，使汽車成為日常生活中的普遍交通工具，對(duì)于人們的生產(chǎn)生活有著直接的影響，因而在汽車車身設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行有效地控制，可以保證人們擁有良好的使用感受，促進(jìn)汽車制造行業(yè)的高速發(fā)展。

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（作者單位：東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司）