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汽车设计研发过程中汽车模型是必不可少的

2018-07-25


       二、概念设计阶段
       概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划,确定各个设计阶段的时间节点;评估研发工作量,合理分配工作任务;进行成本预算,及时控制开发成本;制作零部件清单表格,以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。

       1.总体布置草图
       总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图。绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容,其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的布置要求和特性参数等设计要求;协调整车与总成间、相关总成间的布置关系和参数匹配关系,使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到满足产品目标大纲要求的整车参数和性能指标的汽车。而总体布置草图确定的基本尺寸控制图是造型设计的基础。

       总体布置草图的主要布置内容包括:车厢及驾驶室的布置,主要依据人机工程学来进行布置,在满足人体的舒适性的基础上,合理的布置车厢和驾驶室。发动机与离合器及变速器的布置、传动轴的布置、车架和承载式车身底板的布置、前后悬架的布置、制动系的布置、油箱、备胎和行李箱等的布置、空调装置的布置。

       保时捷跑车总体布置方案正视图


工业油泥模型

工业油泥


       2.造型设计
       在进行了总体布置草图设计以后,就可以在其确定的基本尺寸的基础上进行造型设计了。汽车的造型设计现在已经成为汽车研发中至关重要的环节,包括外形和内饰设计两部分。而造型设计过程也分为设计和模型制作两个阶段。汽车造型设计师根据要设计的车型,首先收集同类车型的图片资料,对同类车型进行造型上的比较,根据这些车型在市场上的受欢迎程度,总结出目前的流行的一些设计趋势以及时尚元素,作为设计的主题或关键词。比如简洁、复古、前卫等词语。
设计阶段包括设计草图和设计效果图两个阶段,设计草图是设计师快速捕捉创意灵感的很好方法,起初的设计草图都比较简单,它也许只有几根线条,但是能够勾勒出设计造型的神韵,设计师通过设计大量的草       图来尽可能多的提出新的创意。每个设计师都会对少数几个自己认为比较好的草图进行完善,包括绘制多个角度的草图,进一步推敲车身的形体,突出造型特征等等。下面是菲亚特Bravo设计草图,我们可以看出之前的草图形体是比较简练的,只强调部分的特征线。而后来的深入设计草图则比较完整的表达了车身的整个形态。

       当草图绘制到了一定阶段后,设计工作室内部会进行一次讨论,设计室负责人(比如设计总监)将从设计师的设计草图中挑出几个相对较好的创意,进行深入的设计。接下来就是绘制被选中的草图的精细设计效果图,随着计算机辅助设计的发展,以及其所带来的方便和快捷,越来越多的设计师开始使用各种绘图软件进行效果图的绘制。主要的绘图软件有Photoshop、Painter以及Alias Skethbookd等。设计师绘制精细效果图的目的是为了让油泥模型师或者数字模型师(其使用3D软件将设计师的设计由效果图变为3维的电脑数据模型,这种模型能够直接将数据输入5轴铣削机,铣削出油泥模型)看到更加清晰的设计表现效果,以便保证以后的模型能够更好的与设计师的设计意图相一致。设计效果图绘制完毕以后要进行一次评审,这次评审会决定让其中的的几个方案进行1:5的油泥模型制作。


       如前所述对设计方案效果图进行评审以后就要开始制作模型了,一般有3—5个甚至更多方案会被选中进行1:5的小比例模型制作,制作小比例模型主要是为了节约成本以及节省时间,一般的汽车厂家都会使用油泥作为材料来制作小比例模型,主要是因为其容易修改,便于在模型制作阶段不断完善。


       油泥模型的制作也有两种方法,一种是油泥模型师直接完全人工雕刻模型,另外一种是由数字模型师先根据设计效果图在alias等软件里先建造出3维数字模型然后由铣削机铣削出油泥模型,然后经油泥模型师进行细节调整。当然在油泥制作过程中设计师必须全程跟踪指导,以确保油泥模型能够符合自己的设计意图。

       在完成小比例油泥模型制作之后,公司高层将会对模型进行评审,这次是第一次实物模型的评审,他们将综合考虑各个影响到生产的的因素,包括:美学、工艺、结构等。不过主要还是对模型外观美学的评判,通过评审挑选出其中的2-3个方案进行1:1的全尺寸油泥模型制作。 
       传统的全尺寸油泥模型都是完全由人工雕刻出来的,这种方法费时费力而且模型质量不能得到很好的保证,制作一个整车模型大约要花上3个月左右的时间,现在随着技术的进步,各大汽车厂家的全尺寸整车模型基本上都是由5轴铣削机铣削出来的,油泥模型师只需要根据设计师的要求对铣削出来的模型进行局部的修改就可以了,这种方法制作一个模型只需要1个月甚至更少的时间。油泥模型制作完毕后,根据需要将进行风洞试验以测定其空气动力学性能;为了更直观的观察模型通常进行贴膜处理,以便检查表面质量和产生逼真的实车效果。这时要进行一次全尺寸模型的评审会,从中选出完整的设计方案,并对其提出一些修改意见。油泥模型师根据修改意见调整油泥模型,修改完毕后再次进行评审,并确定造型方案,冻结油泥模型。至此造型阶段全部完成,项目进入工程设计阶段。 

     

     

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