1、汽車設計制造全過程組圖對于大多數人來說，對車的欣賞基本都是整車，除了性能之外，汽車的外觀和內飾是人們談論最多的話題，因為這是對一輛車最直觀的印象，所謂汽車設計，簡單的理解是根據一款車型的多方面要求來設計汽車的外觀及內飾，使其在充分發揮性能的基礎上藝術化。但是，其實汽車設計是一件復雜的事情，并不象其他設計師在香檳和音樂的陪伴下尋找靈感那么純粹。汽車不是單純的藝術品，當然它要有漂亮的外表和吸引人的個性特征，同時它還得能安全可靠的行駛，這就需要整個設計過程融入各種相關的知識：車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學和光學知識，當然更少不了諸如繪畫、雕塑、色彩感等基

2、本藝術功底。由此不難理解為什么能稱得上汽車設計師的人少之又少。從腦子里的一個靈感，到最后得以實現，最簡單的估算也是十幾個步驟，最后無非是要得到市場的認可，性能優良的內“芯”，再加上一襲新衣包裝，才是新車待嫁時?？纯慈绾螢橐豢钚萝囋O計“嫁衣”吧。A從腦到手：草圖開始吧，坐下來好好想想如何表達。雖然計算機已經非常普及，不過對于設計師來說，最直接的方式還是拿支鉛筆把腦子里的想法表現出來，這非常方便。在從腦到手的初級階段，沒必要畫的很精致，簡潔的線條足以記錄腦海中一個個一閃而過的構思。又或者在隨手勾畫中得到新的靈感。B 初步定稿：草圖+說明當思路比較明確以后可以繪畫一張草圖，這時候汽車的主體線條和大方

3、向上的細節設計應該都有所表現，在適當的地方加進簡單說明，為下一環節做準備。 C 理念表達：效果圖當我們看到一些汽車手稿，基本上是處在汽車效果圖的階段，這主要是為了把設計師的思路和理念用更細膩的手法表現出來，加入細節描繪和色彩，通過精致的繪畫表達這款車的直觀感受和立體效果。這是汽車設計的重要環節之一，就好象時裝設計效果圖一樣，將是決定模型制作的關鍵。有些效果圖是手繪的，馬克筆、色粉或者噴槍都會采用，也有設計師利用電腦繪畫。效果圖和最后的整車的細節未必完全相同，但是表現出來的氣質卻是一脈相承。 D內部設計：內廂效果圖與汽車外觀效果圖同時出來的應該是內飾效果圖，詳細的描繪車內的各種細節和布局，加上必

4、要的說明，這是未來制作模型的基礎。E 觀感評估：1/5油泥模型的雖然歷經數十年，制作油泥模型依然是汽車設計生產中的必要環節，這是一種類似橡皮泥的黏土，但是更加堅硬，成型后的細節需要用刀刮削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作為提案，通常由設計師親自操刀，大約兩三個月才能最后完工。F 改進階段：1：1油泥模型經過對提案模型的評估，決策層會選擇一個或幾個設計方案制作1：1的油泥模型，因為對尺寸，細節等方面要求非常嚴謹，這種全尺寸模型會有專業的模型師來制作。經過不斷的討論和修改之后，就進入定案階段。G 測量階段：三維坐標測量使用三維坐標測量儀。將模型放在測量臺上，測出它表面上足夠多點的空間三維坐

5、標，用這些數據就可以在電腦中建立三維模型。H 最后階段：電腦設計把測量出的數據輸入電腦，就可以開始進行三維模型的制作，未來這些數據將用于控制數控機床。     J 完成終于以輛成型的整車擺在眼前了，當然期間還有底盤和發動機等機械方面的設計，就此略過吧。畢竟從設計到交到消費者手中，車輛還要經歷重重考驗，有風洞實驗，模擬碰撞實驗，各種殘酷路況的艱苦路試，實車碰撞實驗等。汽車設計全過程概述（一）1.制訂產品開發規劃在汽車產品開始技術設計之前，必須制訂產品開發規劃。首先，必須確定具體的車型，就是打算生產什么樣的汽車。其次是進行可行性分析，根據用戶需求、市場情況、

6、技術條件、工藝分析、成本核算等，預測產品是否符合需求，是否符合生產廠家的技術和工藝能力，是否對國民經濟和企業有利。第三步是擬定汽車的初步方案，通過繪制方案圖和性能計算，選定汽車的技術規格和性能參數o-最后一步是制定出設計任務書，其中寫明對汽車的形式、各個主要尺寸、主要質量指標、主要性能指標以及各個總成的形式和性能等具體要求。產品開發的前期工作，是分析各方面的影口向因素，明確產品開發的目的和工作方向。否則，不經過周密調查研究與論證，盲目草率上馬，輕則會造成產品先天不足，投產后問題成堆；重則造成產品不符合需求，在市場上滯銷，帶來重大損失。在產品開發的前期，企業為了進行各種研究與探討，概念設計和概念

7、車在近年來逐漸興起。概念設計，是對下一代車型或未來汽車的總概念進行概括描述，確定汽車的基本參數、基本結構和基本性能的設計。概念設計同樣需要研究產品的開發目的、技術水平、企業條件、目標成本、競爭能力等。概念設計可能只停留在圖紙上和文件上的描述，稱為“虛擬的”概念車；也可能制造出實體的樣車供試驗和研究。概念設計可能只是一種參考方案或技術儲備，也有可能納入正式的產品開發規劃。所以概念設計只供產品開發參考，但也有可能成為正式產品開發規劃的重成部分，成為新一代車型的初步設計。2.初步設計汽車初步設計的主要任務是構造汽車的形狀設計，主要包括如下內容： (1)汽車總布置設計總布置設計(又稱初步造型)，是將汽

8、車各個總成及其所裝載的人員或貨物安排在恰當的位置，以保證各總成運轉相互協調、乘坐舒適和裝卸方便。為了保證汽車各部分合理的相互關系，需要定出許多重要的控制尺寸。在這個階段，需要繪制汽車的總布置圖，繪出發動機、底盤各總成、駕駛操作場所、乘員和貨物的具體位置以及邊界形狀；也包括零部件的運動(如前輪轉向與跳動)范圍校核。經過汽車總布置設計，就可確定汽車的主要尺寸和基本形狀。 (2)效果圖是表現汽車造型效果的圖畫。造型設計師根據總布置設計所定出的汽車尺寸和基本形狀，就可勾畫出汽車的具體形象。效果圖又分為構思草圖和彩色效果圖兩種。構思草圖是記錄造型設計師靈感的速寫畫。彩色效果圖是在構思草圖的基礎上繪制的較

9、正規的繪畫，需要正確的比例、透視關系和表達質感。彩色效果圖包括外形效果圖、室內效果圖和局部效果圖，其作用是供選型討論和審查.效果圖的表現技法多種多樣：可采用鉛筆、鋼筆，也可采用毛筆(水彩畫或水粉畫)等，而月前較流行的是混合技法用麥克筆描畫、噴筆噴染以及涂抹、遮擋等同時表現技法。只要效果良好，表現技法可不拘一格。(3)制作縮小比例模型 縮小比例模型是在構架上涂敷造型泥雕塑而成。轎車縮小模型常用1：5的。比例，亦即是真車尺寸的15。英、美等國采用英制尺寸，模型的比例是380造型泥是一種油性混合物，又稱油泥，在常溫下有一定硬度(比肥皂硬些)，涂敷前須經烘烤?？s小比例模型是在彩色效果圖的基礎上更進一步

10、表達造型構思，具有立體形象，比效果圖更有真實感，要求比例嚴格、曲線流暢、曲面光順。雕塑一個縮小比例汽車模型，需要從各個角度審視，反復推敲，精工細雕，因而很難在兩三天內完成。 (4)召開選型討論會經過初步設計，繪制出一批彩色效果圖和塑制出幾個縮小比例模型，就可以召開選型討論會。會議的目的是從若干個造型方案中選擇出一個合適的車型方案，以便作為技術設計的依據。選型討論會主要討論審美問題，但也涉及結構、工藝等方面，故通常由負責人召集造型設計師、結構設計師和工藝師等參加會議。選型討論會結束，說明選定車型的造型構思基本成熟，汽車的初步設計亦結束。 3.技術設計技術設計包括確定汽車造型和確定汽車結構兩個方面

11、。(1)確定汽車造型1)繪制膠帶圖。膠帶圖是用細窄的彩色不干膠紙帶粘貼成的1:1(全尺寸)汽車整車圖樣，可表達零部件形狀及外形曲線。膠帶圖的外形曲線數據取自選定的縮小比例模型，可用來審查整車外形曲線的全貌。如發現某條曲線不美觀或不符合要求，可將膠帶揭起重新粘貼，直到滿意為止。膠帶圖完成后，縮小比例模型放大的曲線又經過進一步修訂。2)繪制1：1整車外形效果圖。單純由縮小比例的繪畫表達汽車的外形效果尚嫌不夠，還需要繪制等大尺度(全尺寸)的彩色效果圖?，F代造型設計非常重視等大的尺度感?？s習、比例圖樣和全尺寸圖樣的真實感是截然不同的。打個比方，雛雞看上去很小巧可愛，若放大5倍就顯得太胖太臃腫。汽車也是

12、一樣，縮小比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅致，放大5倍后就顯得笨拙臃腫。因此，汽車形狀的最后確定，不能從縮小比例的圖樣或模型直接放大，而應經過1：1效果圖和1：1模型的修正，以符合等大的尺度感和審美要求。3)制作1：1外部模型。1：1外部模型是汽車外形定型的首要依據。根據縮小比例模型的放大數據，結合膠帶圖和1：1效果圖的的修訂情況，就可以制造1：1外部模型。這個模型是在一個帶有車輪的構架上涂敷造型泥而雕塑成的。由于要用數以噸計的造型泥，并雕塑得細致、平整、光順，所以制造一個1：1外部模型的時間很長，通常需要幾個星期。4)制作1：1內部模型。1：1內部模型用以審視汽車內部造型效果和檢驗汽車

13、內部尺寸o 1：1內部模型與1：1外部模型同時制作，其設計和尺寸相互配合。1：1內部模型的形狀、色彩、覆蓋飾物的質感和紋理都應制造得十分逼真，使人具有置身于真車室內的感覺。 5)造型的審批。1：1外部模型、內部模型、效果圖完成后，需要交付企業最高領導審批，使汽車最終定型。汽車造型設計是促進汽車銷路的重要競爭手段，大公司為了擊敗對手會采用頻繁更換車型的手段，對汽車造型設計的需求就十分迫切，并在整個汽車設計過程中占有愈來愈重要的地位。6)確定汽車結構汽車造型審定后，就可以著手進行汽車結構設計。汽車的結構設計，是確定汽車整車、部件(總成)和零件的結構。也就是說，設計師需要考慮由哪些部件組合成整車，又

14、由哪些零件組合成部件。零件是構成產品的最基本的、不可再分解的單元。毫無疑問，零件設計是產品設計的根基。零件設計時，首先要考慮這個零件在整個部件中的作用和要求；其次，為了滿足這個要求，零件應選用什么材料和設計成什么形狀；最后，零件如何與部件中其他零件相互配合和安裝。按照零件所使用的材料，可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料又可分為鋼鐵(黑色金屬)材料和有色金屬材料兩大類。汽車所采用的非金屬材料種類繁多。鋼鐵是汽車上所使用的最重要的材料，占全車重量的大部分。鋼鐵的主要優點是強度、剛度和硬度高，耐沖擊和耐高溫，因而用于汽車上載荷大、高溫、高速的重要零件。所謂強度高，就是這種材料可承受較大的力而

15、不被破壞；所謂剛度高，就是這種材料可承受較大的力而變形很小。汽車的零件在工作時，有的零件承受拉力而有伸長的趨勢；有的零件承受壓力而有縮短的趨勢；有的零件承受彎曲力矩而趨于彎曲變形；有的零件承受扭轉力矩。事實上，許多汽車零件的受力比上述例子復雜得多。如汽車變速器的軸就同時承受了拉、壓、彎、扭多種力。汽車零件不僅是承受靜載荷，而且，由于汽車的行駛隨路況變化，還要承受十分復雜的動載荷。作為設計師，必須充分考慮零件的受力情況，經過周密的計算，確保零件的強度和剛度的數值在允許的范圍內。 確定汽車零件的形狀，也要花費設計師許多心血。例如，發動機氣缸體的形狀就非常復雜，需要設計氣缸和水套，考慮與氣缸蓋、油底

16、殼的接合，安裝曲軸、進氣管、排氣管和各種各樣的附屬設備，乃至氣缸體內部細長的潤滑油通道，所有這些因素都應考慮周全，每個細節均不能遺漏。汽車車身零件的形狀就更特別，既不是常見的平面或圓柱體，也不是簡單的雙曲面或拋物面，而是造型師根據審美要求而塑造的。在確定零件的形狀時，還需要考慮零件的制造方法，例如零件在機床上怎樣裝夾定位，刀具怎樣加工，半成品怎樣傳送、堆疊等。設計師必須把所設計的汽車結構用圖紙表達出來。圖紙是設計師與企業中的工藝師、技工和其他人員交流的“工程語言”。我國頒布了10多項機械制圖的國家標準，規定了繪制機械產品圖紙的方法。在工科院校還設置專門的課程，訓練學生掌握這種標準的工程語言。圖

17、紙繪制的方法，是按照投影原理并借助于幾個視圖、剖面或局部放大等，把產品的立體形狀和內部結構詳細而清晰地表達出來。圖紙應按指定的比例繪制并且寫出對產品的技術要求。零件圖需要詳細地標注出各部分的尺寸。總成圖應清楚地表達零件相互裝配的關系并標注出相關的裝配尺寸。設計一輛汽車，需要繪制數以千計的圖紙。一些復雜的圖紙，圖面的長度竟達3-5m。在設計時，設計師必須無條件地執行國家制定的有關法規和標準。對于出口的產品，還必須執行外國的標準，如ISO(國際標準化組織)、SAE(美國汽車工程師協會)、JIS(日本工業標準)、EEC(歐洲經濟共同體)、ECE(歐洲經濟委員會)等標準。圖紙繪制成后，需要將部件和零件

18、按照它們所屬的裝配關系編成“組”及其下屬的“分組”號碼。每個部件、每個零件及其圖紙都給定一個編號，以便于對全部圖紙進行管理。汽車設計全過程概述（二）汽車設計理論是指導汽車設計實踐的；而汽車設計實踐經驗的長期積累和汽車生產技術的<發展與進步，又使汽車設計理論得到不斷的發展與提高。汽車設計技術是汽車產船設計的方法和手段，是汽車設計實踐的軟件與硬件。由于汽車是一種包羅了各種典型機械元件、零部件、各種金屬與非金屬；材料及各種機械加工工藝的典型的機械產品，因此其設計理論顯然要以機械設計理論為基礎，并考慮到其結構特點、使用條件的復雜多變以及大批量生產等情況。它涉及許多基礎理論、專業基礎理論及專業知識

19、，例如：工程數學、工程力學、熱力學與傳熱學、流體力學、空氣動力學、振動理論、機械制圖、機械原理、機械零件、工程材料、機械強度、電工學、工業電子學、電控與微機控制技術、液壓技術，液力傳動汽車理論、發動機原理、汽車構造、車身美工與造型、汽車制造工藝、汽車維修等。在近百年中，汽車設計技術也經歷了由經驗設計發展到以科學實，驗和技術分析為基礎的設計階段。20世紀60年代中期，在設計中引入電子計算機后又形成了計算機輔助設計(CAD，Computer Aided Design)等新方法，使設計逐步實現半自動化和自動化。經驗設計是以已有產品的經驗數據為依據，運用一些帶有經驗常數或安全系數的經驗公式進行設計計算

20、的一種傳統的設計方法。這種設計由于缺乏精確的設計數據和科學的計算方法，使所設計的產品不是過于笨重就是可靠性差。一種新車型的開發，往往要經過設計-試制-試驗-改進設計試制試驗等二次或多次循環。反復修改圖紙，完善設計后才能定型，設計周期長，質量差，消耗大。隨著測試技術的發展與完善，在汽車設計過程中引進新的測試技術，和各種專用的試驗設備，進行科學實驗，從各.方面對產品的結構、性能和零部件的強度、壽命進行測試。同時廣泛采用近代數學物理分析方法，對產品及其總成、零部件進行全面的技術分析、研究，這樣就使汽車設計發展到以科學實驗和技術分析為基礎的階段。電子計算機的、出現和在工程設計中的推廣應用，使汽車設計技

21、術飛躍發展1設計過程完全改觀。汽車結構參數及性能參數等的優化選擇與匹配，零部件的強度核算與壽命預測，產品有關方面的模擬計算或仿真分析，在計算機上進行。這種利用計算機及其外部設備進行產品設計的方法，統稱為計算機輔助設計(CAD)。隨著計算機在汽車設計中的推廣應用，一些近代的數學物理方法和基礎理論方面的新成就，在汽車設計中也日益得到廣泛應用?，F代汽車設計，除傳統的方法和計算機輔助設計方法外，還引進了最優化設計、可靠性設計、有限元分析、計算機模擬計算或仿真分析、模態分析等現代設計<方法與分析手段，甚至還引進了雷達防撞、衛星導航、智能化電子儀表及顯示系統等商新技術。在產品開發的整個過程中，產品韻

22、先天質量、決定于設計，產品在包括原材料、鍛造、使用、維<修等各方面的花費，即廣義成本的70%是由設計階段決定的。因此設計方案的修改盡可能地在產品開發的前期進行，使產品設計一次成功，避免在產品開發后期因改變設計而造成的巨大浪費。汽車設計的內容與特點汽車的設計開發工作，是由根據市場調查及使用要求而制定的設計任務書開始的。1.汽車設計的內容 汽車設計的內容包括整車總體設計、總成設計和零件設計。整車總體設計又稱為汽車的總布置設計，其任務是使所設計的產品達到設計任務書所規定的整車參數和性能指標的要求，并將這些整車參數和性能指標分解為有關總成的參數和功能。2.汽車設計的特點和要求零件標準化、部件通用

23、化和產品系列化（1）由于汽車出產量大，品種及型號多，設計中實行零件標準化、部件通用化和產品系列化，可化生產，提高工效，保證產品質量，降低生產成本，減少配件品種，方便維修。(2)考慮使用條件的復雜多變為了使所設計的汽車產品；具有競爭力，設計中就要充分考慮。其對復雜多變的使用條件出適應性。特別應注意熱帶、寒帶等不同的氣候條件和高原、山區、丘陵、沼澤、沿海等不同的地理條件，以及燃料供應，維修能力等不同的使用條件對汽車結構、性能、材料、附件等的特殊要求。(3)重視汽車使用中的安全、可靠、經濟與環保汽車良好的使用性能是設計者要追求的目標，不同的汽車出使用性能也是不同的(例如：動力性、燃油經濟性、制動性、

24、操縱穩定性、平順性、舒適性、通過性以及可靠性、耐久性、維修性和對環境保護的影響性能等)；而且在某些性能之間有時是相互矛盾的。因此；要在給定的使用條件下協調各使用性能的要求，優選各使用性能指標，使汽車在該使用條件下的綜合使用性能達到最優。特別要重視使用中的安全、可靠、經濟與環保。(4)車身設計既重視工程要求，更注重外觀造型汽車車身的外形、油漆及色彩是汽車給人們的第一個外觀印象，是人們評價汽車的最直接方面，也是轎車的重.要市場競爭因素，是汽車設計非常重要的內容。車身造型既是工程設計，又是美工設計。從工程設計來看，它既要滿足結構的強度要求、整車布置的匹配要求和沖壓分塊的工藝要求，又要適應車身的空氣動

25、力學的要求而具有最小的，空氣阻力系數。從美工設計來看，它應當適應時代的特點和人們的愛好，要像對待工藝品那樣進行美工設計，給人以高度美感，起到美化環境的作用。(5)在保證可靠性的前提下盡量減小汽車的自身質量和固定的機械設備不同，作為運輸用的汽車，其自身質量直接影響其燃油經濟性。和單件生產小批量生產的產品不同。作為大批量生產的汽車，減小其自身質量可節約大量的制造材料，降低生產成本。合理地減小汽車的自身質量，會對汽車工業和汽車運輸業帶來巨大的經濟效益。最優化設計方法可滿足這方面的設計要求。(6)設計要在有關標準和法規的指導下進行除設計圖紙的繪制與標注應按有關國家標準進行外，汽車設計還應遵守與汽車有關

26、的一些標準與法規。中國汽車工業標準包括與國際基本通用的汽車標準和為宏觀控制汽車產品性能和質量的標準，它包括國家標準、行業標準和企業標準。汽車標準又分為強制性標準和推薦性標準。強制性標準主要有：整車尺寸限制標準、汽車安全性標準、油耗限制標準、汽車排放物限制標準及噪聲標準。為使我國汽車產品進入世界市場設計時也應考慮到國際標準化組織汽車專業委員會(ISO/TC22)制訂的一些標準和美國標準協會標準(ANSl)、美國汽車工程師學會(SAE)標準、日本工業標準(JIS)、日本汽車標準組織(JASO)標準、日本汽車車身工業協會標準(JABIA)、日本汽車輪胎標準(JATMA)、日本汽車用品工業協會標準(JARP)、日本蓄電池工業協會標準(SBA)以及歐洲經濟委員會(ECE)、歐洲經濟共同體(EEC)所制訂的汽車法規。(7)汽車設計是考慮人機工程、交通工程、制造工程、運營工程、管理工程的系統工程汽車是由人來駕駛和乘坐的，因此其設計必須考慮這種人車關系，即操縱要方便、乘坐要舒適。汽車是一種交通工具，其設計必須符合交通工程