汽車研發(fā)知識基礎(chǔ)

1、汽車研發(fā)知識基礎(chǔ)前 言造型草圖效果圖CAS比例模型重要硬點總布置基礎(chǔ)性能,基礎(chǔ)技術(shù),初步總體技術(shù)方案全尺寸模型總布置性能參數(shù)目標確定A級面色彩方案確定驗證模型整車系統(tǒng)部件項目啟動方案階段設(shè)計/驗證階段投產(chǎn)啟動階段KO試生產(chǎn)準備ST預(yù)可研評審SI產(chǎn)品開發(fā)決策SC目標確定OD表面提交PT動力系統(tǒng)設(shè)計完成DR設(shè)計數(shù)據(jù)發(fā)布CP設(shè)計樣車完成DC全車數(shù)據(jù)發(fā)布CC變更凍結(jié)LR投產(chǎn)簽署量產(chǎn)開始項目總結(jié)LSJ1FS造型主題和定位初步總布置總成性能驗證整車性能目標驗證造型設(shè)計主要工作的基本概念1.11.2造型設(shè)計的基本流程第一部分 汽車造型1.1 造型設(shè)計的基本流程第一部分 汽車造型時間項目處造型所試制車間工程所

2、工藝所CAE開始2 造型定位評審1 造型定位4 內(nèi)外創(chuàng)意草圖7 內(nèi)外造型效果圖9 外部CAS 內(nèi)部CAS內(nèi)外色彩方案效果圖5 創(chuàng)意草圖評審8 效果圖評審10 NC加工外模型3 初步的布置和技術(shù)方案6 詳細的布置和技術(shù)方案11 可行性分析及斷面方案設(shè)計12 SE分析13 CAE分析14外模型手工修改CBANNNNYYY約1.5月約2月約1月時間項目處造型所試車間工程所工藝所CAE16 內(nèi)外色彩方案和外模型第一次評審18 內(nèi)模型,外模型 手工修改20 外模型組裝,內(nèi)模型組裝15 外模型噴漆23 內(nèi)模型修改制作標準色塊,皮紋樣本17 NC加工內(nèi)模型19 內(nèi)外模型噴漆快速成型樣件制作22 樣件色板，皮

3、紋樣板發(fā)布21 標準色板,皮紋樣板,外模型二次,內(nèi)模型一次評審ABCFDYYNNE約2月約1.5月約1.5月時間項目處造型所試車間工程所工藝所CAE27 外A面制作31 內(nèi)外A面修改24 外模型掃描 內(nèi)A面制作26 內(nèi)模型掃描29 加工內(nèi)外驗證模型25 內(nèi)模型第二次評審28 內(nèi)外A面VR評審30 驗證模型評審32 內(nèi)外A面發(fā)布結(jié)束DFYNYNYE約3月造型定位市場定位產(chǎn)品概念車型資料的收集造型趨勢分析概念草圖造型定位結(jié)論1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：確定希望產(chǎn)品在市場上的展現(xiàn)形象。用來表達造型定位的圖，稱為造型定位圖平穩(wěn)個性化運動大眾化Mazda M2Peugoet

4、206本田FITToyota(豐田)RactisFiat(菲亞特) IDEAMercedes Benz A-ClassHyundai(現(xiàn)代) Getz美日樂騁(兩廂)KIA(起亞) Rio（兩廂千里馬)RENAULT(雷諾)ClioToyota(豐田)VitzSX4雨燕Toyota(豐田)YarisFiat(菲亞特)Palio上海大眾PoloCitroen(雪鐵龍)C3Benz MiniToyota(豐田) Ractis 造型定位分析圖Peugeot(標志)206尺寸：387316731435排量：1.4LMazda 2尺寸：尺寸：388516951475排量：1.6Toyota(豐田)Rac

5、tis尺寸：395516951640排量：1.6 L奔馳 A-Class尺寸：383817641593排量：1.5LMitsubishi(三菱)Colt尺寸：387016951550排量：1.3LDaihatsu(大發(fā)) Myvi尺寸：372016651550排量：RENAULT(雷諾)Clio尺寸：398617071493排量：1.2LSuzuki(鈴木）SX4尺寸：4115/1730/1555 造型定位的輸入 市場輸入:產(chǎn)品類別、用途、目標用戶、目標價格、市場區(qū) 域、年銷售量、對造型特殊要求 技術(shù)輸入：車型尺寸、主要參數(shù)、布置形式、發(fā)動機類型、 制造工藝造型定位分析工作 資料收集：選擇與目

6、標產(chǎn)品具有競爭性和可比性的同類產(chǎn)品造型（電子圖片） 資料 造型風(fēng)格的分類、分析 分析產(chǎn)品的共同性，按造型風(fēng)格和發(fā)展方向進行分類（3-5類為宜） 明確目標產(chǎn)品所處位置 造型定位的表達：以具象形式表述目標產(chǎn)品的定位，最好是造型參照車或其圖片造型定位創(chuàng)意草圖造型定位配置參數(shù)借用件明細設(shè)計硬點初步總布置創(chuàng)意構(gòu)思（手繪草圖）渲染（前、后透視及側(cè)視）相同比例圖形輸出評選（9選3）1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：為了尋找造型方案而繪制的初步平面造型圖，僅用來初步表達造型理念和方向。也稱為概念草圖或草圖創(chuàng)意草圖效果圖和最終效果圖創(chuàng)意草圖借用件信息關(guān)鍵斷面設(shè)計硬點總布置零部件技術(shù)方案草圖

7、造型修改渲染及細節(jié)表現(xiàn)的效果圖（6個視圖）相同比例圖形輸出評選（3選1）工程可行性分析布置檢查1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：受總布置、可行性和設(shè)計輸入條件的約束，詳細表達造型方案而繪制的造型平面圖，明確表達造型理念和方向效果圖和最終效果圖造型曲面（CAS）最終效果圖造型特征斷面主斷面總布置圖借用件數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)及圖形的調(diào)入構(gòu)建各視圖特征曲線基本曲面構(gòu)建高光檢查分塊及細節(jié)處理造型確認工程可行性分析布置檢查1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：指以最終評審得出的效果圖方案為基礎(chǔ)利用曲面制作軟件（Alias、Catia、Icemsurf）制作的用來加工實物模

8、型、驗證造型的曲面數(shù)據(jù)造型曲面（CAS）比例模型和全比例模型CAS數(shù)據(jù)效果圖骨架搭建/敷料銑削加工手工修改表面處理細節(jié)表現(xiàn)零部件制作評審工程可行性分析1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：1，比例模型是按照一定比例縮小制作的實體模型，目的是用較短的時間和較低的成本進行造型方案的實體初步研究，根據(jù)車體的大小，選擇1:5-1:3的比例2，全尺寸模型是（經(jīng)過比例模型掃描點云，將原CAS數(shù)據(jù)與點云數(shù)據(jù)匹配，制作新CAS數(shù)據(jù)后）按照1:1比例制作的透視仿真或非仿真、具有真車細節(jié)結(jié)構(gòu)和色彩的實體模型，目的是真實體現(xiàn)產(chǎn)品的最終造型效果，按照不同階段分為可行性造型模型和造型模型比例模型全尺寸

9、模型模型點云模型斷面借用件數(shù)據(jù)點云及借用件數(shù)據(jù)的調(diào)入斷面線提取，比較判斷基本曲面構(gòu)建曲面光順分塊、斷差、倒圓凍結(jié)A面制作工程可行性分析1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：將掃描的造型模型表面點云數(shù)據(jù)用ICERMSURF等軟件制作的滿足汽車整體審美要求和工程、制造、裝配和模具工藝要求的外表面數(shù)據(jù)。通常情況下要求達到G3連續(xù)A面制作oldnew曲率連續(xù)（G3）曲率連續(xù)（G2）切率連續(xù)（G1）相交（G0）不相交兩直線直接連接的連續(xù)情況A級曲面骨架搭建/敷料銑削加工裝配評審驗證模型1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：為了檢驗A級曲面、結(jié)構(gòu)、斷差和間隙情況，用A級

10、曲面來進行精細加工制作的實體模型VR（虛擬現(xiàn)實）CAS數(shù)據(jù)A級面數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)分層材質(zhì)、動畫、光線、色彩設(shè)置確認1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念定義：虛擬現(xiàn)實是在投影設(shè)備和虛擬現(xiàn)實專用軟件（如RTT軟件）的幫助下，通過立體眼睛和大屏幕向人們展示汽車在不同狀態(tài)下不同效果的一種技術(shù)，也是最近幾年汽車行業(yè)普遍使用的一種汽車前期造型階段評審的手段，能夠直觀立體的展示汽車的外觀與內(nèi)飾，對前期造型以及工程化能提供很大的幫助VR（虛擬現(xiàn)實）色彩方案效果圖模型樣車色彩效果圖繪制制作色板選擇色彩方案模型表現(xiàn)最終色板確認樣車檢驗確認1.2第一部分 汽車造型造型設(shè)計主要工作的基本概念外部涂裝色研究內(nèi)

11、飾色彩及面料的研究總布置主要工作的基本概念2.12.2總布置的基本流程第二部分 汽車總布置總布置是定義汽車內(nèi)外幾何尺寸概念和全部大型零部件位置的三維技術(shù)數(shù)據(jù)和二維圖紙，是面向用戶的整車品質(zhì)屬性之一。整車布置分為對機構(gòu)的布置(Mechanical Package)和對駕乘人員(Occupant Package)的布置；前者決定量產(chǎn)可行性和制造成本，后者決定市場銷售成績，主要包括： 定義汽車內(nèi)外幾何尺寸概念和全部大型零部件位置，設(shè)計合適的位置、可靠的安裝方式 優(yōu)化汽車內(nèi)部空間，人車良好互動以避免出錯和疲勞。基本要求是最便捷操縱零部件（快、準、力度合適、不疲勞、方便和安全），終產(chǎn)品（汽車）的外觀受到

12、布置決定性的影響 考慮零部件的可裝拆性、零部件之間的相互干擾（溫度輻射、冷卻區(qū)域、電磁兼容等）總布置需要在各系統(tǒng)之間把握均衡處或做出取舍，以確保整車得到最優(yōu)化2.1 總布置的基本流程第二部分 汽車總布置概念定位KO整車尺寸方案整車重量分析造型硬點圖SI人機布置方案發(fā)動機艙布置方案下車體布置方案乘員艙布置方案整車后部&行李箱布置方案造型草圖與硬點匹配分析整車布置圖效果圖可行性分析CAS數(shù)據(jù)可行性分析SC模型可行性分析OD工程布置檢查法規(guī)符合性校核DRCP物理樣車與電子樣車對比分析LS“OD之前完成核心工作”“優(yōu)秀的前期布置將減少CC之前大量工程設(shè)計變更，確保開發(fā)時間節(jié)點，降低開發(fā)費用”“提交各布

13、置方案后，總布置工程師須繼續(xù)和零部件工程師一起支撐各零部件的工程化設(shè)計”“設(shè)計數(shù)據(jù)凍結(jié)后，總布置工作也仍未結(jié)束：需要確認試制樣車及試生產(chǎn)車與設(shè)計狀態(tài)一致且實際布置合理，直到投產(chǎn)簽署完成”2.1 總布置的基本流程第二部分 汽車總布置工作內(nèi)容方式工具交付物概念定位：人機性能，整車尺寸競爭車評估，CAS造型評估RamsisCatia總布置靜態(tài)數(shù)據(jù)庫總布置目標參數(shù)整車構(gòu)建：發(fā)動機/底盤/內(nèi)外飾布置設(shè)計硬點分析，主斷面分析Catia / CAS數(shù)據(jù)Catia / A面數(shù)據(jù)Package Layout ，子系統(tǒng)布置方案兼容性檢查：可行性分析，DMU檢查，樣車試制及投產(chǎn)支持零部件分析/驗證，KTM會議Cat

14、ia / 數(shù)字樣車物理樣車合格的物理樣車報告，設(shè)計規(guī)范編寫-開發(fā)企畫/法規(guī)驗證報告/用戶手冊參數(shù)/申報資料/各設(shè)計規(guī)范總布置主要工作的基本概念2.2第二部分 汽車總布置1.在KO-OD階段，完成尺寸、人機布置方案分析時，總布置主要考慮點：A.駕乘適應(yīng)性B.乘員倉空間C.上下車方便性D.視野范圍E.置物空間與行李箱 F.其它人機工學(xué)性能A.駕乘適應(yīng)性布置工作包括根據(jù)目標市場情況選擇合適的人體模型，完成R點及主要操控 單元（方向盤，換擋桿，腳踏板)的包絡(luò)范圍設(shè)計。需要考慮到防止操作疲勞，平臺產(chǎn) 品的通用等B.乘員倉空間布置為頭部、肩部、臀部、腿部提供包絡(luò)，需要完成與競爭對手車型的對 比及考慮內(nèi)飾造

15、型及零部件工程化可行性C.上下車方便性布置會涉及到門的高度與開度、門坎高度、座椅位置、門內(nèi)飾板的造型等D.視野范圍布置需要為A、B及CD柱，引擎蓋和行李箱蓋，內(nèi)、外后視鏡，前后擋風(fēng)玻璃 及側(cè)圍玻璃的造型和工程設(shè)計提供法規(guī)驗證。在優(yōu)化設(shè)計時需要考慮到不同座姿都能 對視野有所保證特別的，在進行視野驗證及布置時需要考慮到反光度及光線聚焦。合適的儀表板和前擋風(fēng)玻璃角度布置，將會為內(nèi)飾件的材質(zhì)和顏色帶來更多的選擇余地E.置物空間與行李箱的布置也需要完成大量與競爭車型的對比在完成以上人機性能優(yōu)化及尺寸方案時，需與造型及工程設(shè)計部門協(xié)調(diào)進行，需要對各目標元素進行控制，確保達成概念定位，以免偏離設(shè)計目標2.

16、對于動力系統(tǒng)布置,在逆向設(shè)計階段往往會作為總布置工作的重點內(nèi)容。需要考慮到懸掛的位置（影響NVH性能）、總成的安裝形式、發(fā)動機的易維護性（機油濾清器的更換、空濾器濾芯的更換、電池耗盡后外部電源的搭接），以及碰撞安全、行人保護等內(nèi)容P/TTireTireRailRailFrontEndLength3. 整車姿態(tài)角和離地間隙也會直接影響到用戶對產(chǎn)品的認可度。汽車在銷售前，位于展廳及發(fā)布會上時的姿態(tài)決定用戶對該車的第一印象，因此整車造型時往往會以“Show Room”（展臺狀態(tài)，空載）來設(shè)計。到工程化階段，則需要考慮到半載、滿載情況，是否有足夠的離地間隙和過坡角度，輪胎極限位置是否會與輪鼓發(fā)生干涉等

17、CURB HEIGHTDRAFT ANGLECURB RADIUSDESIGN GROUNDCURB CLEARANCE SIDE VIEW前進角、離去角的設(shè)計會影響到上下坡性能及路邊停車的難易度APPROACH ANGLEDEPARTURE ANGLERAMP BREAK-OVER總布置設(shè)計總結(jié)：機構(gòu)設(shè)計與整車構(gòu)建面向用戶的細節(jié)屬性經(jīng)濟性制造性重平衡與輕量設(shè)計概念設(shè)計與總體尺寸駕乘性能與人機工學(xué)目標用戶確認與評估整車構(gòu)建的各元素目標設(shè)定/設(shè)計兼容性優(yōu)秀的整車，滿意的客戶帶來優(yōu)秀的整車布置工程車輛性能評價方法3.13.2車輛性能類別第三部分 汽車性能目標設(shè)計車輛性能設(shè)計案例-NVH控制3.33

18、.1 車輛性能類別第三部分 汽車性能目標設(shè)計 布置尺寸參數(shù) 動力性能：最高車速、加速性能、最大爬坡度 舒適性：人機界面、操作輕便；空調(diào)性能、隔熱密封、空氣清新度； NVH性能 R&H性能：乘坐性、操縱性、轉(zhuǎn)向性 可靠性能、耐久性能：強度、剛度、疲勞 安全性能：制動性能；碰撞性能、行人碰撞保護；除霜除霧；燈光/信號；視野 污染物：排放、車內(nèi)污染物；電磁；回收性 成本：制造成本；使用成本（維修維護、燃油經(jīng)濟性）；報廢處置成本 質(zhì)量間隙、段差、品質(zhì)基準、AUDIT評價 重量車身、底盤、閉合件、塑料件、電器車輛性能評價方法3.2第三部分 汽車性能目標設(shè)計1、主觀評價法就是評價者對評價對象的主觀感知印象

19、，通過一定的評價標準（評定分值或等級）來判斷評價對象的優(yōu)劣好壞的辦法。通常需要適量的評價者和評價對象的樣本數(shù)量。分成： 靜態(tài)主觀評價（整車造型、視野及布置、內(nèi)飾、外觀品質(zhì)（視覺和觸覺）、色彩、功能 性設(shè)施、維修保養(yǎng)等） 動態(tài)主觀評價（乘座舒適性、行駛性、動力性、制動性、轉(zhuǎn)向性、操縱性、離合器操縱 性、換檔操縱性、NVH、溫度控制、座椅及約機構(gòu)）參加主觀評價的人員通常分成若干小組（如7個組），每個小組由4-5人組成對評價對象進行評價，經(jīng)過統(tǒng)計得出評價對象的評價值2、客觀評價法通過測量、試驗的方法得到評價對象某特性數(shù)值，與相應(yīng)標準值或參照值對照評價其性能水平的方法第三部分 汽車性能目標設(shè)計車輛性能

20、設(shè)計案例-NVH控制3.3噪聲是人們不希望的聲音，如Road NVH注解: 聲音有時是我們需要的，如Powerful Sounding Engine是由頻率、聲級和品質(zhì)決定的頻率范圍：20-10,000 Hz振動人身體對運動的感覺，頻率通常在0.5-200 Hz，主要在0.5 Hz- 50 Hz是由頻率、振動級和方向決定的 不舒服的感覺Rough，grating or discordant sensation NVH: Noise, Vibration and Harshness汽車所有的結(jié)構(gòu)（車身、底盤、動力、電子、環(huán)境控制系統(tǒng)等）都有NVH問題決定NVH的因素 顧客的要求政府法規(guī)公司的需要和技術(shù)能力競爭車NVH對顧客非常重要NVH的好壞是顧客購買汽車的一個非常重