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车身设计

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车身设计简述编辑本段回目录

汽车车身的作用主要是保护驾驶员以及构成良好的空气力学环境。好的车身不仅能带来更佳的性能,也能体现出车主的个性。汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰,使其在充分发挥性能的基础上艺术化。

车身设计车身设计


车身设计分类编辑本段回目录

车身设计壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式车身三种。

非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。在此种情况下,安装在车架上的车身对车架的加固作用不大,而车架则承受发动机及底盘各部件的重力,汽车行驶载荷和碰撞载荷主要由车架来承受,车身的变形相对小些。

半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。在此种情况下,汽车车身除了承受上述各项载荷外,还在一定程度上有助于加固车架,分担车架的部分载荷。

承载式车身的特点是汽车没有车架,而是由外部覆盖零件和内部钣件焊合而成的一个整体空间结构,车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。在此种情况下,碰撞载荷由整个车身来承受,车身变形影响的范围也要更大一些。

如今为了减小汽车的整车质量和节约材料,大多数中级、普通级、微型轿车车身常采用承载式结构。承载式车身的地钣有较完整(厚度也较大)的纵、横承力元件,其前部有两根断面尺寸较粗大的纵梁,它们往往与两侧的前挡泥钣和前面的散热器固定框等焊接成刚性较好的空间构架,以便直接安装发动机和前悬架等部件并承受其工作载荷。

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车身设计主要部件编辑本段回目录

汽车车身设计就是其主要构成部件设计,汽车车身的主要构成部件是:

发动机盖

发动机盖(又称发动机罩)是最醒目的车身构件,是买车者经常要察看的部件之一。对发动机盖的主要要求是隔热隔音、自身质量轻、刚性强。发动机盖的在结构上一般由外板和内板组成,中间夹以隔热材料,内板起到增强刚性的作用,其几何形状由厂家选取,基本上是骨架形式。发动机盖开启时一般是向后翻转,也有小部分是向前翻转。

向后翻转的发动机盖打开至预定角度,不应与前档风玻璃接触,应有一个约为10毫米的最小间距。为防止在行驶由于振动自行开启,发动机盖前端要有保险锁钩锁止装置,锁止装置开关设置在车厢仪表板下面,当车门锁住时发动机盖也应同时锁住。

车顶盖

车顶盖是车厢顶部的盖板。对于轿车车身的总体刚度而言,顶盖不是很重要的部件,这也是允许在车顶盖上开设天窗的理由。从设计角度来讲,重要的是它如何与前、后窗框及与支柱交界点平顺过渡,以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。当然,为了安全车顶盖还应有一定的强度和刚度,一般在顶盖下增加一定数量的加强梁,顶盖内层敷设绝热衬垫材料,以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。

行李箱盖

行李箱盖要求有良好的刚性,结构上基本与发动机盖相同,也有外板和内板,内板有加强筋。一些被称为“二厢半”的轿车,其行李箱向上延伸,包括后档风玻璃在内,使开启面积增加,形成一个门,因此又称为背门,这样既保持一种三厢车形状又能够方便存放物品。

如果采用背门形式,背门内板侧要嵌装椽胶密封条,围绕一圈以防水防尘。行李箱盖开启的支撑件一般用勾形铰链及四连杆铰链,铰链装有平衡弹簧,使启闭箱盖省力,并可自动固定在打开位置,便于提取物品。

翼子板

翼子板是遮盖车轮的车身外板,因旧式车身该部件形状及位置似鸟翼而得名。按照安装位置又分为前翼子板和后翼子板,前翼子板安装在前轮处,因此必须要保证前轮转动及跳动时的最大极限空间,因此设计者会根据选定的轮胎型号尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸。

后翼子板无车轮转动碰擦的问题,但出于空气动力学的考虑,后翼子板略显拱形弧线向外凸出。现在有些轿车翼子板已与车身本体成为一个整体,一气呵成。但也有轿车的翼子板是独立的,尤其是前翼子板,因为前翼子板碰撞机会比较多,独立装配容易整件更换。有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料(例如塑料)做成。塑性材料具有缓冲性,比较安全。

前围板

前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板,它和地板、前立柱联接,安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口,作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用,还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。

为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢,前围板上要有密封措施和隔热装置。在发生意外事故时,它应具有足够的强度和刚度。对比车身其它部件而言,前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热,它的优劣往往反映了车辆运行的质量。

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设计方法 编辑本段回目录

传统车身设计方法

  一般认为,在计算机辅助系统没有引入汽车设计之前,汽车的车身设计属于传统设计方法阶段。

  在传统设计方法中,车身的整体布局,包括外形曲面构成、色彩、外饰等在绘制效果图时已基本确定,由模型制作人员根据造型师的效果图制作缩比例油泥模型(通常是1:5),这是一个反复观察与修改的过程,需要造型师、模型制作人员、美工人员甚至销售人员等的共同参与,因此,对相关人员的素质、经验等要求很高。即使在目前新车型的车身开发中,这两个步骤也是必需的,因这为整个产品的风格和基调构建了一个大的框架。

  设计人员根据模型手工绘制车身图纸和模具加工图纸,这完全是一个机械制图的过程。显然,以这种手工方式,首先在车身外形光顺性方面很难达到令人满意的程度,因为对光顺性的评价缺少一个可量化的标准,主观随意性较大。其次,当车身外形尺寸或形状有极小的改动时,相关的制图工作都要重新制作,不可避免地会延长开发周期(传统车身开发周期是3~5 年左右),设计人员的工作量非常大,但很多时候是在做一些重复性的工作,导致成本居高不下且不利于提高同一系列后继车型的开发速度。总之,在传统的方法中,人与产品的交互式修改极为不便,车身设计周期长,设计人员劳动量大,产品光顺性不好。

计算机辅助设计

  上世纪70年代以来,随着计算机辅助几何设计和计算机图形学的迅速发展,车身设计过程中部分或全程引入计算机辅助系统(CAD/CAM 软件),在计算机中构建车身三维数字化模型,以“所见即所得的”交互方式完善设计方案,是现代车身设计方法的主要特点。在绘制效果图阶段,可手工绘制也可利用计算机辅助软件绘制,具体根据设计师个人情况而定,但使用计算机绘制可更快捷地构建车身数字模型并使修改工作更方便。而使用手工绘制再制作缩比例模型和1:1主模型,再以三坐标扫描或激光扫描的方式在计算机中构建车身数字模型,这是更常用的一种方法,因为以这种方式制作模型更能直观地表达出设计师的风格理念。

  在计算机中不但可以对车身外观及内饰建立数字模型,而且可以对发动机、底盘等其它零部件建立模型,并直接进行有限元分析、结构设计 / 分析、甚至虚拟装配、虚拟风洞试验等,使得设计人员可以在计算机中构建虚拟的电子样车并进行试验,能在实际生产前预先发现设计中存在的问题,提高了效率,降低了成本

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  • 更新时间: 2016-10-19

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