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汽車設計研發過程中汽車模型是必不可少的

2018-07-25


       二、概念設計階段
       概念設計階段開始后就要制定詳細的研發計劃,確定各個設計階段的時間節點;評估研發工作量,合理分配工作任務;進行成本預算,及時控制開發成本;制作零部件清單表格,以便進行后續開發工作。概念車設計階段的任務主要包括總體布置草圖設計和造型設計兩個部分。

       1.總體布置草圖
       總體布置草圖也稱為整體布置草圖、整車布置草圖。繪制汽車總布置草圖是汽車總體設計和總布置的重要內容,其主要任務是根據汽車的總體方案及整車性能要求提出對各總成及部件的布置要求和特性參數等設計要求;協調整車與總成間、相關總成間的布置關系和參數匹配關系,使之組成一個在給定使用條件下的使用性能達到滿足產品目標大綱要求的整車參數和性能指標的汽車。而總體布置草圖確定的基本尺寸控制圖是造型設計的基礎。

       總體布置草圖的主要布置內容包括:車廂及駕駛室的布置,主要依據人機工程學來進行布置,在滿足人體的舒適性的基礎上,合理的布置車廂和駕駛室。發動機與離合器及變速器的布置、傳動軸的布置、車架和承載式車身底板的布置、前后懸架的布置、制動系的布置、油箱、備胎和行李箱等的布置、空調裝置的布置。

       保時捷跑車總體布置方案正視圖


工業油泥模型

工業油泥


       2.造型設計
       在進行了總體布置草圖設計以后,就可以在其確定的基本尺寸的基礎上進行造型設計了。汽車的造型設計現在已經成為汽車研發中至關重要的環節,包括外形和內飾設計兩部分。而造型設計過程也分為設計和模型制作兩個階段。汽車造型設計師根據要設計的車型,首先收集同類車型的圖片資料,對同類車型進行造型上的比較,根據這些車型在市場上的受歡迎程度,總結出目前的流行的一些設計趨勢以及時尚元素,作為設計的主題或關鍵詞。比如簡潔、復古、前衛等詞語。
設計階段包括設計草圖和設計效果圖兩個階段,設計草圖是設計師快速捕捉創意靈感的很好方法,起初的設計草圖都比較簡單,它也許只有幾根線條,但是能夠勾勒出設計造型的神韻,設計師通過設計大量的草       圖來盡可能多的提出新的創意。每個設計師都會對少數幾個自己認為比較好的草圖進行完善,包括繪制多個角度的草圖,進一步推敲車身的形體,突出造型特征等等。下面是菲亞特Bravo設計草圖,我們可以看出之前的草圖形體是比較簡練的,只強調部分的特征線。而后來的深入設計草圖則比較完整的表達了車身的整個形態。

       當草圖繪制到了一定階段后,設計工作室內部會進行一次討論,設計室負責人(比如設計總監)將從設計師的設計草圖中挑出幾個相對較好的創意,進行深入的設計。接下來就是繪制被選中的草圖的精細設計效果圖,隨著計算機輔助設計的發展,以及其所帶來的方便和快捷,越來越多的設計師開始使用各種繪圖軟件進行效果圖的繪制。主要的繪圖軟件有Photoshop、Painter以及Alias Skethbookd等。設計師繪制精細效果圖的目的是為了讓油泥模型師或者數字模型師(其使用3D軟件將設計師的設計由效果圖變為3維的電腦數據模型,這種模型能夠直接將數據輸入5軸銑削機,銑削出油泥模型)看到更加清晰的設計表現效果,以便保證以后的模型能夠更好的與設計師的設計意圖相一致。設計效果圖繪制完畢以后要進行一次評審,這次評審會決定讓其中的的幾個方案進行1:5的油泥模型制作。


       如前所述對設計方案效果圖進行評審以后就要開始制作模型了,一般有3—5個甚至更多方案會被選中進行1:5的小比例模型制作,制作小比例模型主要是為了節約成本以及節省時間,一般的汽車廠家都會使用油泥作為材料來制作小比例模型,主要是因為其容易修改,便于在模型制作階段不斷完善。


       油泥模型的制作也有兩種方法,一種是油泥模型師直接完全人工雕刻模型,另外一種是由數字模型師先根據設計效果圖在alias等軟件里先建造出3維數字模型然后由銑削機銑削出油泥模型,然后經油泥模型師進行細節調整。當然在油泥制作過程中設計師必須全程跟蹤指導,以確保油泥模型能夠符合自己的設計意圖。

       在完成小比例油泥模型制作之后,公司高層將會對模型進行評審,這次是第一次實物模型的評審,他們將綜合考慮各個影響到生產的的因素,包括:美學、工藝、結構等。不過主要還是對模型外觀美學的評判,通過評審挑選出其中的2-3個方案進行1:1的全尺寸油泥模型制作。 
       傳統的全尺寸油泥模型都是完全由人工雕刻出來的,這種方法費時費力而且模型質量不能得到很好的保證,制作一個整車模型大約要花上3個月左右的時間,現在隨著技術的進步,各大汽車廠家的全尺寸整車模型基本上都是由5軸銑削機銑削出來的,油泥模型師只需要根據設計師的要求對銑削出來的模型進行局部的修改就可以了,這種方法制作一個模型只需要1個月甚至更少的時間。油泥模型制作完畢后,根據需要將進行風洞試驗以測定其空氣動力學性能;為了更直觀的觀察模型通常進行貼膜處理,以便檢查表面質量和產生逼真的實車效果。這時要進行一次全尺寸模型的評審會,從中選出完整的設計方案,并對其提出一些修改意見。油泥模型師根據修改意見調整油泥模型,修改完畢后再次進行評審,并確定造型方案,凍結油泥模型。至此造型階段全部完成,項目進入工程設計階段。 

     

     

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