汽车车身结构与设计课件02-1-车身设计特点及方法.ppt

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车身设计的特点、方法及流程车身设计的特点、方法及流程车身设计的特点车身设计的特点车身在用材、加工、装配、结构、使用功能等各个方面都与汽车车身在用材、加工、装配、结构、使用功能等各个方面都与汽车的其他总成大相径庭。

的其他总成大相径庭。

用材：

车身上所采用的材料品种很多，除金属和轻合金以外，还用材：

车身上所采用的材料品种很多，除金属和轻合金以外，还大量使用各种非金属材料（如：

塑料、橡胶、复合材料、玻璃、大量使用各种非金属材料（如：

塑料、橡胶、复合材料、玻璃、油漆、纺织品和木材等）。

油漆、纺织品和木材等）。

加工：

包括冲压、装焊、涂饰、内外饰等。

加工：

包括冲压、装焊、涂饰、内外饰等。

结构：

车身壳体（特别是轿车车身）由许多个具有空间曲面外形结构：

车身壳体（特别是轿车车身）由许多个具有空间曲面外形的大型覆盖件（如顶盖、翼子板和发动机罩等）所组成。

的大型覆盖件（如顶盖、翼子板和发动机罩等）所组成。

整车外形：

既要求整体协调富有美感，又必须保证必要的流线型。

整车外形：

既要求整体协调富有美感，又必须保证必要的流线型。

装配：

装合这些大型覆盖件时，对互换性和装配准确度有较严格装配：

装合这些大型覆盖件时，对互换性和装配准确度有较严格的要求。

的要求。

使用功能：

是载运乘客或货物的活动建筑物，相当于临时住所或使用功能：

是载运乘客或货物的活动建筑物，相当于临时住所或流动仓库，兼具实用性和观赏性。

流动仓库，兼具实用性和观赏性。

车身设计的特点车身设计的特点由于车身的这些特点，要求车身表面上的各点（空间坐标）由于车身的这些特点，要求车身表面上的各点（空间坐标）连成的曲线必须在纵向和横向两个截面上光顺（传统的设计连成的曲线必须在纵向和横向两个截面上光顺（传统的设计方法就不得不规定车身图样必须采用坐标网格来表示）。

方法就不得不规定车身图样必须采用坐标网格来表示）。

单纯用图纸无法准确完整地表达车身，必须辅之以单纯用图纸无法准确完整地表达车身，必须辅之以1:

1的模的模型。

型。

采取了一整套特殊的实物（如外形样板和主模型等）模拟和采取了一整套特殊的实物（如外形样板和主模型等）模拟和“移形移形”（模拟量传递）的办法，来辅助表达车身这样复杂模拟量传递）的办法，来辅助表达车身这样复杂的空间曲面外形。

的空间曲面外形。

在产品设计、生产准备和投产等阶段中，实物可弥补图样的在产品设计、生产准备和投产等阶段中，实物可弥补图样的不足，保证成套工艺装备（模具和装焊夹具等）之间以及零不足，保证成套工艺装备（模具和装焊夹具等）之间以及零部件之间的协调验证。

部件之间的协调验证。

由于这些特点，与汽车上的其他总成不同，车身设计有一整由于这些特点，与汽车上的其他总成不同，车身设计有一整套自成系统的工作方法。

套自成系统的工作方法。

传统的车身设计方法传统的车身设计方法传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-初步设计初步设计*为了减轻绘制车身布置图和制作模型过程中反复修改的工作量，在初步设计中常采用缩小的比例（公制：

1:

5或1:

10）。

）。

1.绘制绘制1:

5车身布置图车身布置图根据整车的初步控制尺寸（如汽车的总长、总宽、总高、轴根据整车的初步控制尺寸（如汽车的总长、总宽、总高、轴距、轮距等）和总布置方案（如发动机和传动系的布置等），距、轮距等）和总布置方案（如发动机和传动系的布置等），绘制绘制1:

5车身布置的三视图车身布置的三视图。

在在1:

5车身布置图中，应初步确定车身的主要控制尺寸（如车身布置图中，应初步确定车身的主要控制尺寸（如前悬、后悬、前后风窗的位置及倾角，前围板的位置，发动前悬、后悬、前后风窗的位置及倾角，前围板的位置，发动机高度，地板高度、座椅布置、操纵机构布置以及内部空间机高度，地板高度、座椅布置、操纵机构布置以及内部空间的控制尺寸等）。

的控制尺寸等）。

1:

5车身布置图车身布置图传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-初步设计初步设计2.绘制彩色效果图绘制彩色效果图在车身布置图的基础上，绘制多方案的彩色效果图。

在车身布置图的基础上，绘制多方案的彩色效果图。

彩色效果图有多种表现形式，如表示整车的和表示局部效彩色效果图有多种表现形式，如表示整车的和表示局部效果的。

果的。

整车彩色效果图最好按照透视规律绘制并配以色彩，要求整车彩色效果图最好按照透视规律绘制并配以色彩，要求逼真形象，以收到未来新车型跃然纸上的效果。

逼真形象，以收到未来新车型跃然纸上的效果。

局部彩色效果图要求细致刻画和突出需要琢磨的部位，如局部彩色效果图要求细致刻画和突出需要琢磨的部位，如车头、后尾、前脸以及内饰等。

车头、后尾、前脸以及内饰等。

车身内饰效果图应具体反映出车身内部装饰（如仪表板、车身内饰效果图应具体反映出车身内部装饰（如仪表板、座椅、侧壁的覆饰和有关附件等）的效果。

座椅、侧壁的覆饰和有关附件等）的效果。

可通过效果图广泛征求意见，初步选定令人满意的方案。

可通过效果图广泛征求意见，初步选定令人满意的方案。

手绘效果图手绘效果图-程正程正手绘效果图手绘效果图-程正程正手绘效果图手绘效果图-内饰内饰传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-初步设计初步设计3.雕塑雕塑1:

5模型模型以以1:

5车身布置图的外形尺寸和彩色效果图的外观为依据，车身布置图的外形尺寸和彩色效果图的外观为依据，进行进行1:

5油泥（或石膏）模型的雕塑。

油泥（或石膏）模型的雕塑。

1:

5模型应定位安放在刻有坐标网格线（每格距离为模型应定位安放在刻有坐标网格线（每格距离为200mm的的1/5）的平台上，模型上也划分有相应的网格线。

）的平台上，模型上也划分有相应的网格线。

模型的外表各部（如前脸、尾灯、门把手等）应力求细致，模型的外表各部（如前脸、尾灯、门把手等）应力求细致，以便于观察其立体效果。

以便于观察其立体效果。

在雕塑在雕塑1:

5模型的过程中，出于审美实感的要求，有可能还模型的过程中，出于审美实感的要求，有可能还要对要对1:

5车身布置图和彩色效果图作某些相应的非原则性的车身布置图和彩色效果图作某些相应的非原则性的补充和小的修改。

补充和小的修改。

以上三步实际上是相辅相成、反复交叉进行的。

以上三步实际上是相辅相成、反复交叉进行的。

雕塑雕塑1:

5油泥模型油泥模型1:

5油泥模型油泥模型传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计1.绘制绘制1:

1线型图线型图在初步设计的基础上进行在初步设计的基础上进行1:

1线型图的绘制。

线型图的绘制。

从线型图可以大致观察汽车的外形轮廓。

从线型图可以大致观察汽车的外形轮廓。

该步骤的目的在于发现和修正初步设计中小模型上所存在该步骤的目的在于发现和修正初步设计中小模型上所存在的问题。

的问题。

可以通过从各个角度面对竖置的线型图进行观测，检验放可以通过从各个角度面对竖置的线型图进行观测，检验放大后的效果，以便进行适当的修改，从而避免后续各步少大后的效果，以便进行适当的修改，从而避免后续各步少走弯路，避免不必要的返工。

走弯路，避免不必要的返工。

*目前均采用一定宽度的有色胶带，粘在画有网格线的聚酯目前均采用一定宽度的有色胶带，粘在画有网格线的聚酯薄膜上形成线型图，比之前的黑板图更醒目且更简便。

薄膜上形成线型图，比之前的黑板图更醒目且更简便。

1:

1线型图线型图传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计2.雕塑雕塑1:

1油泥模型油泥模型1:

1油泥模型实际上是修改后的油泥模型实际上是修改后的1:

5油泥模型的放大模型。

油泥模型的放大模型。

1:

1油泥模型反映了未来新车的立体造型效果，模型上和平油泥模型反映了未来新车的立体造型效果，模型上和平台上也都刻画有相应的坐标网格（每格距离为台上也都刻画有相应的坐标网格（每格距离为200mm）。

）。

1:

1油泥模型要求表面光整、曲线连续、能较准确地反映出油泥模型要求表面光整、曲线连续、能较准确地反映出车身各部分曲面的外形，以便从此模型上直接取得样板，车身各部分曲面的外形，以便从此模型上直接取得样板，作为依据绘制主图板。

作为依据绘制主图板。

雕塑1:

1油泥模型1:

1油泥模型油泥模型传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计3.制作制作1:

1内部模型内部模型1:

1内部模型一般均采用木制骨架，其内部覆饰和装备（如内部模型一般均采用木制骨架，其内部覆饰和装备（如仪表板、座椅和方向盘等）则尽量采用或借用实物。

仪表板、座椅和方向盘等）则尽量采用或借用实物。

该步骤的目的主要在于检验内部布置尺寸（考虑操纵方便该步骤的目的主要在于检验内部布置尺寸（考虑操纵方便性、乘坐舒适性以及上下车方便性和视野性等）及内部装性、乘坐舒适性以及上下车方便性和视野性等）及内部装饰效果。

饰效果。

根据根据1:

1油泥模型和内部模型，可以确定车身表面和车身的油泥模型和内部模型，可以确定车身表面和车身的结构、门窗位置以及钣金零件的分块等，这时就可着手转结构、门窗位置以及钣金零件的分块等，这时就可着手转入绘制主图板（入绘制主图板（MasterLayout）的工作。

）的工作。

1:

1车身内部模型车身内部模型传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计4.绘制车身主图板绘制车身主图板在车身主图板上应反映：

在车身主图板上应反映：

1）车身上的主要轮廓线（包括一系列的截面曲线）。

）车身上的主要轮廓线（包括一系列的截面曲线）。

2）车身上各零件的装配关系。

）车身上各零件的装配关系。

3）车身上各零件的结构截面。

）车身上各零件的结构截面。

4）可动件（如车门、发动机罩和行李舱盖等）运动轨迹的校）可动件（如车门、发动机罩和行李舱盖等）运动轨迹的校核。

核。

车身主图板车身主图板传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计4.绘制车身主图板绘制车身主图板车身主图板是车身技术设计中最关键的一环。

车身主图板是车身技术设计中最关键的一环。

由于车身具有大型复杂的空间曲面，必须用三维坐标来表由于车身具有大型复杂的空间曲面，必须用三维坐标来表示，为了确保尺寸精度和稳定性，过去往往按示，为了确保尺寸精度和稳定性，过去往往按1:

1的比例绘的比例绘制在刻有坐标网格线的铝板上（利用铝板不变形的特性来制在刻有坐标网格线的铝板上（利用铝板不变形的特性来保证主图板尺寸的稳定性，而铝板则固定于一木质平台上。

保证主图板尺寸的稳定性，而铝板则固定于一木质平台上。

因此因此“车身主图板车身主图板”一词可以理解为车身主要轮廓和结构的一词可以理解为车身主要轮廓和结构的图板。

图板。

传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计4.绘制车身主图板绘制车身主图板后来随着新材料的不断涌现，普遍改用厚度为后来随着新材料的不断涌现，普遍改用厚度为0.15-0.18mm的聚酯薄（膜）片来绘制原的聚酯薄（膜）片来绘制原“车身主图板车身主图板”的内容，的内容，此后此后“车身主图板车身主图板”这个专有名词有时也被称作这个专有名词有时也被称作“车身主图车身主图片片”。

用聚酯薄膜取代铝板制作车身主图板，有一系列优点：

耐用聚酯薄膜取代铝板制作车身主图板，有一系列优点：

耐用、不变形、可利用化学感光法进行复制、不占用很大空用、不变形、可利用化学感光法进行复制、不占用很大空间、便于使用和保存等。

间、便于使用和保存等。

传统的车身外形设计过程传统的车身外形设计过程-技术设计技术设计4.绘制车身主图板绘制车身主图板为了保证车身零件制造和装配的精度，要求坐标网格线的为了保证车身零件制造和装配的精度，要求坐标网格线的精度为精度为0.1mm，800mm见方的网格中两条对角线的误差见方的网格中两条对角线的误差不超过不超过0.2mm，车身图的精度应保证为，车身图的精度应保证为0.25mm。

主图片上网格的零线可根据下述原则来选取：

主图片上网格的零线可根据下述原则来选取：

1）高度方向的零线）高度方向的零线一般取汽车满载时车架纵梁的上翼缘一般取汽车满载时车架纵梁的上翼缘面、地板平面或通过前轮中心的水平线作为零线。

面、地板平面或通过前轮中心的水平线作为零线。

2）宽度方向的零线）宽度方向的零线毫无例外地取汽车的纵向对称中心线毫无