汽车的内饰部件与模块化设计
2007-01-11 21:51
现代轿车装配作业中，借助计算机和机械手的帮助，焊接、喷漆、安装机械件等许多工序都实现或部分实现了自动化化。但有些工序却难以让机械手操作，例如仪表板、内饰件安装等，耗费人工最多的地方就是内饰件装配。
例如车门，有内板、衬料、电动门窗操纵机构、控制面板、饰木条等，涉及缝工、电器装配工等工人。如果这些零配件都在总装流水生产线上安装，会使生产线拉得很长，管理复杂。如果将这些零配件安装上车门的工作在总装生产线以外的地方装配好，然后再将已成半产品的车门套在门铰上，那么总装生产线上的工序将会简化，生产线将会缩短，成本将会降低。这种新型作业方式，就是在20世纪90年代底开始兴起的组合单元化，也就是模块化装配方式。
早在1998年2月底，美国底特律召开的美国汽车工程学会（SAE）年会展览上，美国李尔（Lear）公司展示了一辆概念车。该车的车厢内饰件全部实现模抉化，车厢内被简化为前座、后座、仪表板、车间衬、车门和行李箱衬等六大件，这些部件及所有电气、机械设备都已预先装配好，可由机器人进行整车安装。
实现模块化生产，零配件生产商的角色将会发生重大变化。在“模块化”生产方式下，汽车技术创新的重心在零部件方面，零部件设计者要参与汽车厂商的产品设计。例如德尔福系统公司相继推出了座舱、接口盘制动、车门、前端、集成空气／燃油等模块。
汽车厂商方面则以全球范围作为空间，进行汽车模块设计的选择和匹配设计，优化汽车设计方案，将汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。
采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，缩短汽车的生产周期，降低总装生产线的成本，这些都是汽车制造商梦寐以求的。实现模块化生产，零配件生产商将会承担以前由汽车制造商承担的装配工作。
据李尔公司估计，如果采用模块化方式，全球汽车装饰件大生产商的业务会增加五分之一，受益非浅。因此，模块化生产将使汽车制造商和零配件生产商两大家受益。如此好事，促使这场生产方式的革命迅速开展起来。
内饰件集中在驾驶舱和车门上，驾驶舱模块包括仪表板、仪表、空调通风系统、加热器系统、安全气囊、控制面板和线束，每套价值1000美元以上，在1999年欧洲就生产了1百万套驾驶舱模块，而在此4年前则1套也没有。
车门模块包括车窗玻璃、升降电动机构系统、线束等，都已经安装好，运抵总装生产线后插上车身铰链，车门线束插头与车身线束插座就大功告成。新型模扶将包括驾驶舱和车门的内饰件，使总装装配线上的工作更加简化。
轿车内饰件的设计开发与发展趋势
2007-06-11 14:45
轿车内饰是人体与车辆密切接触的部分，优秀的外饰设计会吸引顾客眼球，但真正打动顾客的还是内饰，因为与轿车打交道的绝大部分时间是在车内。
内饰设计师非常重视顾客提出的要求，并和相关的工程设计部门密切合作，力求打造出设计精良、做工考究的内饰。
1、轿车内饰的设计和开发
1.1、仪表板
仪表板是内饰最重要的组成部分，可以被视为衡量不同生产厂家工艺水平和艺术风格的标准之一。
仪表板的骨架材料，欧洲轿车以用PC/ABS及增强PP、ABS为主，美国轿车大都采用苯乙烯/顺丁烯二酸酐SMA，这种材料价格低、耐热、耐冲击，具有良好的综合性能。日本轿车以玻璃纤维增强的SAN为主，也有采用耐热性更好的改性PPO。
新型仪表板骨架和空调风道、仪表板金属横梁成为一体，不仅重量轻、成本低，而且安全、振动小，适合不同的造型需要。
弗吉亚公司最近开发出了高性能仪表板成型工艺，仪表板上体无需骨架，直接在表皮和仪表板骨架之间进行发泡。节省物料成本又提高了外观质量。
真空复合工艺通过PVC或TPO表皮与ABS骨架复合，圆角大、皮纹一致性差并要求表皮延伸率好。而阴模真空复合、喷塑和搪塑工艺，最小圆角可做到0.5mm，具有最佳的外观质量。仪表板表皮材料和工艺目前已从传统PVC片材真空成型和搪塑向表面质量更高、整体性能更好的PU喷塑、TPO阴模真空成型方向发展。TPO表皮由于在重量、满足侧向冲击、环保、价格等方面都优于PVC而应用日益广泛。
1.2、座椅
当前，轿车座椅已成为一种技术复杂、功能齐全、符合人体工程学甚至外科矫形学和生理卫生学的高技术含量产品。它具有多种调节机构，如靠背倾斜角度调节、头枕高低前后和两侧调节、座椅长度调节等。不少轿车尤其是高档豪华轿车还安装了后排电动座椅调节机构，如日产风雅、凌志430等高档车型。除了上述几种调节机构外，还设计了可以进行腰部支撑调节、大腿支撑调节以及靠背曲折等动作，以使乘员的坐姿最佳化。
此外，根据需要座椅还可配备回转、振动按摩、电气加热、通风排汗等功能，让乘员在旅途中得到最大限度的快意和享受。
从近期推出的车型可以看到，为了改善车内前后视野，丰田车的后排座椅头枕造型多为L形，而本田车的前排座椅头枕多为中空。
随着对乘坐安全的日益重视，座椅侧向安全气囊和主动头枕(颈部保护)的应用也越来越普及。美国高速公路安全保险学会对后撞时的颈部伤害有明确的评估指标。
对于北美销售的车型，在副驾驶座椅上需要配备乘客自动感应器AOS／OCS。对于欧洲市场，不强制配备乘客感应器，但一般要求有副驾驶座气囊关闭开关以保护坐在前排的儿童。
儿童乘员的保护在欧洲、美国、日本等国家得到了极大重视，出台了相应的法规和标准要求设计后排座椅有ISOFIX下固定点以固定儿童座椅。我国的儿童乘员保护法规目前正在制订中。
1.3、门内饰板
由于内饰主要的设计区域集中在仪表板、副仪表板和门饰板上，并要求设计和谐连贯，门内饰板采用的材料和工艺与仪表板基本相同。
鉴于产品成本的压力，一些日本中高档车的门饰板的工艺已简化为上部有表皮覆盖而下部是普通的注塑，如新推出的佳美轿车。与之呼应，仪表板下部也多简化为注塑工艺。
经济型轿车后门饰板一般没有地图袋。雪铁龙C6门饰板上的上下可打开地图袋是一种很新颖的结构。
此外，中高档轿车后门饰板上多配备侧窗手动遮阳帘，凌志LS460更配备电动侧窗遮阳帘以提升豪华档次。
1.4、顶饰
成型顶饰的加工方法和性能主要取决于基材的性质。目前常用的顶饰基材材料有PU、PP+玻璃纤维、PP+纤维、PET等。
顶饰按照结构分为成型顶饰和软顶饰。目前软顶饰已逐渐被成型顶饰所取代。
对于成型顶饰较难控制的配合区域如天窗开口，通常顶饰周边增加铁框和尼龙搭扣定形，或增加天窗开口密封条。丰田的天窗遮阳板前部有台阶特征，可以有效遮挡前部易见间隙。
1.5、方向盘
方向盘骨架有镁压铸、铝压铸、钢质焊接等工艺。表面材料有PU发泡、真皮包覆、实木或木壳包覆等。根据不同造型和功能需要，方向盘有两辐条、三辐条和四辐条类型。雪铁龙汽车公司的方向盘开发走在了前列，开发了中央固定式方向盘(装置一种“半人形”的安全气囊，气囊保护头部和胸部)和线控方向盘。
方向盘技术未来的发展趋势是：(1)降低方向盘重量与成本，如骨架轻量化设计；(2)性能提高，如碰撞性能(提高吸能性)；(3)更多的电子功能集成、气囊模块集成，如变速器档位开关等；(4)改进装配方式减少装配时间。
2、轿车内饰的发展趋势
2.1、车内舒适性
·人机工程学
如何确定驾驶员的视野、准确布置控制与操纵机构的位置等是人机工程的重要工作。而储物空间如地图袋、手套箱、储物盒、杯托等实用性、方便性也体现了注重细节、人性化的设计。随着顾客要求日益提高，储物空间的最大化设计也成为重要的考虑因素。
·内部空间
内部乘座空间的发展趋势是越来越大。一些小型汽车如乐风、琪达都有很宽敞的内部空间。对于中高级轿车，后排的乘座空间更是至关重要。利用3DCAD 假人模型“RAMSIS”可以方便地评估乘座空间。新技术的应用也改善了内部空间，如电子手刹开关取代了传统的机械式手刹或脚刹。
·座椅乘坐舒适性
目前主要的设计分析手段有CAE分析(RAM—SIS及舒适性模拟软件)、压力分布测试和道路试验主观性评估等。通过设计经验参数、CAE计算机分析和开发期间反复几次的专业主观评估，可以设计出非常舒适的座椅。
2.2、内饰造型
内饰的造型风格体现了审美取向，如日产的天籁、骐达体现的是简洁舒适的
北欧家居风格；而沃尔沃汽车具有北欧斯堪的纳维亚传统，高雅、简洁和功能性强。
2.3、统一协调
内饰的统一协调关注的是细节。通常考虑以下几个方面。
·装饰
木纹或实木、镀铬等点缀以及应用于顶饰、立柱等区域的面料可以塑造出温馨的内饰氛围。人造革和真皮装饰的座椅和门板等零件更增加了内饰的豪华和品位。
·外观
塑料零件和表皮包覆零件的皮纹粗细以及分布、光泽高低对顾客的视觉有重要影响。目前一些日本车型已经采用了类似面料风格的皮纹，不影响视觉效果又降低了成本。
·照明
目前设计部门已认识到内部照明设计对衬托内部环境的重要作用。除了传统照明外，还增加了特定颜色的环境背景LED灯等，平衡各种照明或背光以获得统一协调。
·颜色
善用颜色能造成很好的视觉效果。小型车多通过颜色的丰富多变来达到设计效果，而高级车多选择较单一、稳重的颜色，通过材质和装饰来体现其档次。
2.4、安全
·内饰零件的吸能和乘员保护
针对正撞保护的内部凸出物法规对内饰零件的设计形状如圆角提出了要求。而FMVSS201U北美头部碰撞保护法规迫使顶饰零件、立柱零件也进行吸能结构设计。
为了满足侧撞法规要求，门饰板要进行防撞设计，如安装泡沫防撞块，以及侧撞区域尺寸形状要求等。侧撞法规对座椅的承载能力也提出了更高要求。
·乘员健康
为了保护乘员健康，国家环保总局《国家环境友好汽车实施方案》对车内空气污染物浓度进行了限制。众人瞩目的汽车环保法规即将出台，对内饰材料的使用和限用提出了更高要求。
国外汽车公司在此方面走在了前面。沃尔沃公司的汽车内饰已经达到Oeko—Tex100的纺织品标准，织品、线、地毯和安全带等内饰物品都已经获得Oeko—Tex的认证。其内饰用皮革采用自然植物萃取法和无铬制革流程。新款沃尔沃S80更有专为过敏症患者开发的内饰，其车内空气质量获得了瑞典哮喘和过敏症协会认证。
2.5、尺寸配合
出于对尺寸配合的重视，许多汽车公司将影响匹配相关的产品质量特性加到产品图纸中进行重点控制。如何设定尺寸配合目标、尺寸开发以及验证等贯穿产品开发始终的尺寸管理工作是内饰项目开发中的重要组成部分。
2.6、低成本
内饰系统模块化：包括座舱系统、顶饰系统和车门内饰板系统等的模块化。例如：门饰板模块将电气零件(如喇叭、电子线束等)、机械件(如摇窗机、门锁、内门拉手)和内饰零件作为一个模块进行设计和制造供货，大大减少了主机厂开发和制造成本。
零部件共用：内饰零件如座椅调节手柄、辅助拉手、内部照明灯等不会直接影响主机厂品牌的部件和系统，可以在不同车型和不同平台共用以实现开发过程中的规模经济而节省时间、成本。实际上这也是汽车产业全球工程化的一项重要战略。
轻质材料：有色金属(镁、铝)及先进复合材料技术应用，可以显著减少零件及整车重量，从而提高整车动力性能并减少使用成本。如座椅后排靠背骨架将金属材料改为GMT材料。
灵巧结构：简化结构减少零件及紧固件数量，如通过后排座椅座垫和靠背的侧向延伸取消了C柱下饰板；将B柱下饰板和前后门槛板做成一个零件等。
随着社会的进步和生活水平的不断提高，人们在追求靓丽的车身外形和澎湃动力的同时，也越来越关注汽车内饰。汽车内饰产品是人们体验驾驶乐趣、满足人们消费心理需求、体现生活质量和品味的主要载体和象征，因此，内饰部分的设计是否成功已逐渐成为衡量一辆汽车的设计成功与否的关键因素。
一般我们所说的汽车内饰主要包括仪表板，副仪表板(也称中央通道)，门内饰板，座椅，方向盘，遮阳板，A、B、C/D柱，门把手，排档手柄，顶棚，地毯以及与其相关的功能件和装饰件等，还包括空调系统中的出风口和控制面板、电子系统的显示面板和控制按钮等。
好的汽车内饰必须满足功能性、舒适性、经济性以及人们广泛认同的精湛工艺(Craftsmans hip)和审美观。因此，汽车内饰的设计要求设计师从功能、造型、色彩、材质以及必要的装饰件等方面进行全面的设计，既要符合使用功能的需要，又要使内饰风格整体协调，达到赏心悦目的效果。
功能性
汽车内饰设计应该首先围绕着功能性展开，充分满足驾乘者在汽车内部空间中的活动需要。
1．操控功能——满足驾驶者在正常情况下操控车辆行驶的基本要求以及其他相关活动，如取物、开关空调、控制灯光、调节出风口、使用杯托和点烟器等。在设计操控功能时，最重要的是要符合人机工程学方面的要求。由伟世通公司开发的GENPAD软件是目前在全球工业界领先的运用在汽车内饰设计中的人机工程因素分析软件，它能够帮助设计师建立理想的汽车内部操作空间，使汽车驾驶员及乘客更加舒适和安全。
2．乘坐功能——涉及到座椅的滑动、转动、升降、角度调节、拆卸，头枕和扶手的调节等。另外，高档的座椅还有加热、背托、按摩、模态记忆复位等功能，根据受力和人体局部舒适度的差异，椅面的硬度也有相应的区别。
3．储物功能——除了行李箱外，汽车内饰也应当满足驾乘者的一些储物需要，合理利用车内空间，在细微处体现人性化的设计思想。
常见的储物设计方式按照所处的区域可分为仪表板区域、副仪表板区域、门内板区域、座椅区域、顶部区域等，并根据实际需要巧妙地设计诸如杯架、烟灰盒、地图袋、眼镜盒等储物空间。
4．照明功能——主要形式有车内照明灯、阅读灯、背光灯、提示灯和艺术气氛灯等，而且根据不同用途的需要，各种灯要达到漫射、聚光、亮度调节以及某些特殊的艺术效果的氛围。随着电子照明技术的发展，汽车内饰的照明将展现给人们更加多姿多彩的形式。
5．娱乐功能——汽车内饰的娱乐功能正将人们日常生活的一部分娱乐休闲方式带入到汽车生活中，使人们可以在乘坐汽车的旅途中欣赏车载DVD，或者两人玩一把激烈的枪战游戏，甚至在车内通过遥控安装在车顶上的摄像头将沿途的风土人情摄录下来。
6．信息功能——随着因特网、卫星通讯和蓝牙无线技术等的日益发展，人们可以坐在汽车里与外界交换文字、声音和图象资料。通过全球定位系统GPS和导航系统“SmartNAV”的远程信息处理系统，还可以进行车辆间的信息交换，不出车门获取事故和塞车信息，了解自己所处的位置，并根据塞车情况自动计算并显示到目的地的路线。据专家预测，2007年之前，约20%的新车将嵌入蓝牙硬件，约60％的汽车将配备导航系统。
汽车内饰的造型
任何产品都会通过其特定的造型语言向人们表达自己的个性，汽车内饰也不例外。设计师通过线条和型面勾勒出内饰产品的外形特征，体现出不同的造型风格，内饰的造型往往和车身外形的风格相吻合，总体上分为：
1.豪华气派型——配置豪华、做工精致、选材考究，如大众辉腾、戴克的迈巴赫（DC Mab ach 57）等。
2.运动时尚型——造型新颖前卫，具有很强的动感，并能体现高科技和时尚的设计元素，多见于一些轿跑车和SUV车，如Mazda 6、Volvo VCC等。
3.稳重大方型——造型平稳、功能齐全、做工精湛，在中级和中高级车中较多见，如大众帕
萨特B5、奥迪A6等。
4.典雅舒适型——整体造型格调雅致、线条柔和，驾乘舒适，具有人情味，同样在中级和中高级车中较多，如现代索那塔、丰田花冠等。
5.简洁实用型——造型简洁明快，突出内饰的功能性和实用性，让人一目了然，多用于中低级车中，如大众波罗、丰田亚瑞斯等。
汽车内饰设计需要根据各个车型的市场定位和消费对象设计相应的造型风格，并力求在以往造型的基础上有所突破。当前流行的一些车型内饰也有将几种风格融合在一起的，以迎合更多的消费群体，但不管怎样，还应当有主次之分，不然就会缺乏个性，难以获得良好的市场定位。
色彩
色彩是物体给人的第一视觉印象，不同的色彩组合构成了汽车内饰的整体色调。汽车内饰的色彩运用除了遵守色彩设计学中的配色平衡的原理之外，也有一些特定的原则和规律。现代汽车内饰设计已突破了原来只采用单一色彩的做法，开始越来越多地运用用相近色系中的不同色彩，通过色彩的合理搭配营造汽车内饰丰富的层次感、和谐统一的空间氛围。
材质
材质是将材料本身所具有的特性，并通过一定的加工处理来展现其纹理、光泽、粗糙度和软硬度等效果和表面质感，带给人以不同的视觉和触觉感受，如轻重感、软硬感、明暗感、冷暖感等，体现出汽车内饰的整体品质。
随着汽车制造技术和材料工艺水平的不断提高，现代内饰产品中已大量地运用了工程塑料和高分子复合材料，并结合其他材料如金属、玻璃和天然的木、竹、麻等材料，通过高科技的工艺处理和合理的搭配组合，使人们在视觉和触觉上从材料的外表肌理中感受到疏松与密集、光滑与粗糙、柔软与坚硬、随意与工整等效果，从而体现汽车内饰特有的和谐美。
对于设计师来说，必须掌握对材质的合理运用，以表达不同的效果。如光滑冰冷的金属内饰加上规整的表皮纹理和面料上的几何图案传递的是高科技和现代感；而选用自然的材质加上柔软顺贴的面料和不规则的图案纹理搭配则体现自然和传统的韵味。
装饰件
这里提及的装饰件是指不具有实用功能、在整体内饰中被局部运用的装饰零件。好的汽车内饰装饰件可以成为汽车身价和品牌的标致，也是文化和艺术的体现。
内饰装饰件的种类繁多，除了少量高档车运用经过特殊处理的天然的木纹和金属贴片外，大多数装饰件是在注射成型后通过曲面印刷、电镀、喷涂等工艺将艺术和现代技术相结合，展现出特定的纹理、图案、色彩、质感、光泽等效果。比起天然材质，它们具有更好的加工性和实用性。目前汽车内饰中颇为流行将木纹和镀格饰件结合使用，体现了体现自然与科技相融合的和谐。
设计与文化
任何产品都有其产生的文化背景和时代特征，汽车内饰也不例外，应当融入不同国度、地域、文化中特有的内涵，使产品更具表现力和生命力。我们往往能从雷诺、标致的车系中看出法兰西特有的柔情与浪漫，从法拉利、兰西亚上体验意大利的热情奔放，在大众、宝马上体现德国的严谨，从凯迪拉克、克莱斯勒中感受美国的豪放，在雅阁、凌志上品味日本的精致细腻，从沃尔沃、绅宝中体会瑞典的简洁流畅。
现代内饰设计还越来越多地融入多方位的国际流行元素，并体现数字化、高科技的时代特征，将工业设计中各领域的设计语言体现于汽车内饰，满足并引导当代社会的审美情趣。
汽车内饰设计的系统集成
20世纪90年代以来，世界汽车市场的竞争日益激烈，整车企业为降低开发成本、缩短生产周期，汽车业的设计和生产制造领域开始了以系统集成设计及模块化供货为特征的变革。汽车内饰设计也已不再停留于对单一零部件的设计开发，而是从整个内饰系统整合的角度考虑，并将系统集成设计的思想贯穿于整个设计过程。
在内饰设计中体现系统集成将有助于汽车内饰产品更具有整体感和协调性，同时它也是一种面向生产装配过程的设计。设计时整个系统按功能被分成几大独立的模块，每个模块上集成多个零件或总成，各个模块之间的联接设计简易可靠，装配方便，这样就使产品的设计开发和生产制造成本都大大下降，并有利于提高汽车零部件的质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，缩短汽车的设计开发和生产周期。
要在汽车内饰中具备系统集成基础上的模块开发能力对企业的技术实力要求很高，但同时其产品对市场的垄断能力也很强。OEM更乐意寻求那些具有系统开发能力的零部件企业作为合作伙伴参与其新车型的设计开发过程中。如德尔福、博世、伟世通、电装、江森、李尔、法雷奥等具有系统集成和模块开发能力的企业将会成为未来市场的主流。
零部件供应商开展内饰设计的意义
过去，汽车的内外饰设计都由汽车公司或者一家设计公司负责到底,而且对内饰设计往往不够重视。现在，随着专业分工日益细化和汽车产品系统模块化供货的趋势越来越明显，由主要零部件供应商来承担部分产品的设计开发包括造型设计也已成为一种趋势。目前如JCI、Faurecia、Visteon、Lear、Intier等一些国际上规模较大的内饰供应商都具备了包括造型设计在内的完整的设计开发能力。OEM在开发新的车型时，也往往邀请内饰供应商参与同步设计开发，甚至是负责整个内饰项目的整合。由于供应商了解最终产品的生产制造工艺，能够控制设计和制造的质量，掌握一些关键技术和材料的运用，因此可以在造型设计和产品开发阶段参与可行性分析、确定生产工艺和材料的运用，大大节约产品开发的周期和成本。
面对竞争日益激烈的国内汽车市场，国内各汽车生产企业和零部件供应商在分享因汽车市场快速增长带来的丰厚利润的同时，更应当注重发展企业的自主开发能力，提高产品的技术含量，增强整个民族汽车工业的水平，也只有这样，才能面对产业保护期过后国外整车特别是零部件的对我们的冲击和竞争。
随着我国汽车工业的发展，汽车制造商们越来越重视汽车车型的开发，其中汽车内饰的开发是仅次于车身的一项重要的开发内容，它除了是反映汽车内部空间的功能之外，还要让乘客感到舒适，视觉的美观，操纵的方便等等要求。
汽车内饰包括仪表板、车门内饰、车顶内饰、柱内饰、侧围内饰等内部覆盖件，广义的还包括方向盘、汽车座椅、地板垫等内部功能件。汽车内饰通过多种材料和多种生产工艺而达到不同的效果，一般内饰的材料多用塑料ABS和改性PP等，还有其他的如皮革，植绒布，泡沫、玻璃钢等多种复合材料。生产工艺更是多样化，除了一般的注塑以外，还有如吸塑、吹塑、挤出、PU 发泡、热压、蒙皮、喷涂、电镀、焊接等几乎所有的塑料加工工艺，还有如仪表板先进的搪塑工艺等。
一个整车的内饰设计项目，首要的是设计效果图。效果图除了要美观，风格要和车身相衬，还必须满足各种功能要求，选配的附件尽量采用现有的或尽量不要改变尺寸，各种功能件的位置要符合整车布置和人机工程的要求。一般要设计三到五个效果图提供选择，从中间选择一个或综合几个效果图重新制作一个。
接下来根据平面效果图制作油泥模型和数据模型，数据模型是运用逆向技术在油泥模型的基础上建立的。有时也可以直接在三维设计软件中构建数据模型，以减少设计成本。在制作模型过程中必须进行人机工程校核，满足各项法规要求和其他功能的要求，满足各个选配附件的大小和位置要求，除此之外，还要进行结构分块，考虑各部件制造工艺和材料。满足这些条件后，还得考察模型的表面光顺性，一般外表面都必须达到A级曲面。完成数据模型后，可以渲染多个角度的效果图与平面效果图对比，并进行修改，达到最佳的视觉效果。
以上只是一个没有结构的外表面模型，接下来的任务就是各个部件的结构设计。而为了更为直观的检验安装效果，我们通常需要在完成简易安装结构后制作手板样件。手板样件制作和试安装除了检验安装效果和误差外，还能优化结构设计和检验部件的制造工艺。
结构设计是一个比较繁杂的工作，需要的周期也是最长的。一般需要注意的问题有：部件的制造工艺性，结构的强度，安装工艺性，部件之间的装配间隙、干涉检查，运动校核和装配顺序等。这项工作是持续改进，逐步优化的过程。为了进行各项工艺检查，我们除了检验数据模型，也对一些结构比较复杂的部件做第二次手板样件，确保安装效果和制造工艺。
在模具制造过程中，设计人员还应该及时发现问题和优化数据模型，只有到试制样件装车，状态达到预期的效果后，并做项目总结，这样一个成功的内饰项目才告结束。
在整个设计项目中，一般通过各个过程的同步协作缩短开发周期，比如模具前期加工可以在最终数模确定前进行，并保留足够的加工余量。
采用多种检验手段，不同的检验内容分类检查，发现问题，优化设计。在设计前考虑，设计后再检查的方式来保证数模工艺质量。
采用不同设计软件的优势，在不同的设计阶段提高设计效率和数模质量，并制定设计数模标准和等级。
第三章汽车车身设计开发技术与方法 3.1车身设计方法学 3.1.1车身设计开发主要工作内容及流程(程序) 1）车身总布置设计及安全法规计算校核(或三维数字虚拟样机Archetype) 2）造型设计 3）三维曲面和造型面设计 4）1：5或1：4 模型及1：1外模型制作或数控加工(或三维数字模型) 5）1：1内模型(或三维数字模型) 6）1：1发动机舱模型(或三维数字模型) 7）1：1地板模型(或三维数字模型) 8）测量与曲面光顺 9）白车身结构详细设计(BIW) (9.1)1：1外模型光顺后数据分块 (9.2) 车身设计断面的定义与尺寸确定 (9.3) 密封结构确定与密封件选择 (9.4) 确定分块线 (9.5) 与车身有关的设计硬点的确定 (9.6) 左右侧围设计(A, B, C, D柱设计, 前后翼子板设计)
(9.7) 顶盖设计(外板, 横梁与纵边梁设计) (9.8) 发动机前围板设计 (9.9) A柱下段设计 (9.10) 发动机舱与前轮包设计 (9.11) 前后灯具设计(反射面与灯具厂共同设计) (9.12) 格栅设计 (9.13) 前围板设计 (9.14) 前保险杠设计 (9.15) 地板总成设计(前中后) (9.16) 后门总成设计 (9.17) 前门总成设计 (9.18) 尾门总成设计 (9.19) 前发动机罩设计 (9.20)前风当总成设计 10）内饰、外饰设计 11）先行车, 螺钉车或概念车的(Prototype)试制，第二轮试验样车（定型车）试制 12）碰撞与结构分析及结构优化设计 13）成型过程仿真 14) 模具与工艺工装设计 如图3.1.1为车身详细设计阶段面向对象的产品模型(OPM)并行设
汽车车身设计
从汽车产业到汽车社会， 汽车已成为一种现代生活方式的代表。 特别是随着经济的发展， 汽车越来越普及，人们需求也越来越多样化，从而刺激了汽车供应商开发功能更齐全、文化 内涵更丰富、品牌特征更鲜明的汽车产品。于是，近些年来在全球及国内市场出现了许许多 多各种新功能的车身型式， 众所周知车身结构含有以下分类： 两厢车 三厢车 掀背车 旅行 车 硬顶敞篷车 软顶敞篷车 跑车 MPV SUV 等等。
上上周在王老师的带领下我们参加认识了学校停车场的各种车， 今天我们到了体育馆门 口的停车场，各种车琳琅满目，让人目不暇接，各种不同的风格，给人以不一样的冲击。回 宿舍后查阅了不少资料，对于汽车车身设计有了新的认识。
汽车车身设计有如下几个特点：一、汽车车身设计涉及面广，远远超过一般机械产品的 范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践知识。二、汽车车身设计方法 有别于汽车上其他总成。三、车身的结构设计有独特的要求。另外，在车身设计时除满足车 身有一定的强度，刚度要求外，还应进行防震降噪、碰撞装安全性、金属材料缓腐蚀性及轻 量化方面的结构设计。
在网上找了不少资料，下面举例几款车身设计的机构及特点：
两厢
在国外，两厢车通常叫做“hatchback”，也就是掀背的意思，但是这与我们国内叫得 掀背车有所区别。在国内，两厢车是指少了突出的“屁股”(后备箱)的轿车，它将车厢与后 备箱做成同一个厢体，并且发动机独立的布置形式。这种布局形式能增加车内空间，因此多
用于小型 车和紧凑 型车。
三厢
三厢式汽车：轿车的标准形式。我们常见的轿车一般是三厢车，它的车身结构由三个相 互封闭用途各异的“厢”所组成：前部的发动机舱、车身中部的乘员舱和后部的行李舱。在 国外，三厢车通常叫做 Sedan 或 saloon。
跑车
跑车一般为双门设计，车身较低、造型流畅，有着比较强烈的运动感，座椅为双座或 2+2式设计，与其他级别车型区别比较明显的是，跑车的发动机可以有前置、中置和后置三 种形式；而且其车顶形式也有硬顶、硬顶敞篷和软顶敞篷三种。
跑车的种类很多，有追求性能的，如兰博基尼；有的只追求样子，比如起亚速迈等。随着 市场的发展，跑车也不再局限于两门设计，比 如奔驰 CLS 就是四门轿跑车的引领者。
《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么？ 答：底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答：整车生产能力的发展取决与车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身，我们所看到的汽车概念大多指车身概念，汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点？ 答：a：汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物，由于其在运动中载人、载物的特殊性，所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b：自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车，并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来，汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身；20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身；第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形，新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答：现代汽车车身使用的材料品种很多，除金属（主要是高强度钢板）和轻合金（主要是铝合金）以外，还大量使用各种非金属材料如：塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展，为了轻量化以及提高安全性、舒适性，非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分？ 答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊（铆）接在一起即成为车身总成，该总成必须保证车身的强度与刚度，它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件，包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式？ 答：车身按照承载形式的不同，可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机械工程系 专业：车辆工程 题目：一汽大众宝来乘用车总体设计及各总成选型综合成绩： 指导教师：职称: 教授 2013年 12 月 30 日
中北大学 课程设计任务书 2013/2014 学年第 1 学期 学院（系）：机械工程 专业：车辆工程 学生姓名：学号： 课程设计题目：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型起迄日期：12 月20 日～ 1 月 3 日 课程设计地点： 指导教师 系主任： 下达任务书日期: 2013 年12月20日
课程设计任务书 1．课程设计教学目的： （1）培养学生专业思想。使学生了解以前所学理论知识和参加过得金工实习、工艺实习及专业生产实习等环节，都是为今后的专业设计、生产做准备，每一个环节都是为了培养一名合格的车辆工程专业人才而设置，车辆工程专业需要有扎实的专业基础知识和实践能力。 （2）提高结构设计能力。通过课程设计，使学生学习和掌握汽车驱动桥的主减速器设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计的能力。 （3）在课程设计实践中学会查找、翻阅和使用标准、规范、手册、图册和相关技术资料等。 2．课程设计的内容和要求： 1、内容：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型 2、具体参数： 车型7 长宽高 /mm 前悬/后悬 /mm 前轮距/后轮 距 / mm 轴距 /mm 总质 量/kg 整备质 量/kg 一汽大众宝来4376 1735 1446 873/990 1513/1494 2513 1830 1280 额定 承 载人数发动机 型号 排量 /mL 发动机功率 /kW 轴数 最高车速 /(km/h) 轮胎规格 5 BJH 1595 74 2 182 195/65R15 3、要求： 为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总布置草图和乘员舱布置草图。（1）驱动形式及主要参数的选择：驱动形式，布置形式，汽车主要参数的选择（2）发动机的选择 （3）外形设计及总体布置：整车布置的基准线（面）—零线的确定，各部件的布置3．课程设计成果形式及要求： 完成内容： （1）总布置草图1张（1号图） （2）驾驶舱布置草图1张（3号图） （3）零件图1张（3号图） （4）设计计算说明书1份
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6614588411.html, 浅析现代汽车车身设计方法 作者：刘义 来源：《科技资讯》2011年第07期 摘要:针对现代汽车车身的作用及结构特点,分析了车身设计的要求与特点,并论述了基于CAX的现代汽车车身设计方法此方法在汽车设计理念、数学建模中具有快速、高效的特点。 关键词:车身设计汽车外形设计方法 中图分类号:U270 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)03(a)-0105-01 车身是汽车的四大总成之一,随着汽车服务领域的不断扩大和需求日益多样化、个性化车 身设计己后来居上逐渐占据主导地位。据统计,客车轿车和多数专用汽车的车身质量约占整车 质量的40%～60%;货车车身质量约占整车质量的16%～30%;而各车型车身的制造成本占整车的白分比甚至还略高于上述给出的上限值。从节能、节材等儿个方面来看,车身设计的潜力则 更大。 国内外汽车生产的实践充分说明:整车生产能力的发展取决于车身的生产能力;汽车的更新换代在很大程度上也取决于车身;在基本车型达到饱和情况下,只有依赖于车身改型或改装才能打开销的路。传统的汽车车身设计方法的整个过程是基于手工设计完成的、一般分为起步设计与技术工艺设计的两个阶段。整个过程的特点是通过实体、图纸、模型、样板等来表达信息, 需要制作个尺寸油泥模型、样车以及三次风洞试验等阶段;同时需要进行车身原始数据的保留、车身主图板和车身主模型制作。因此,进行优化车身设计改良,不仅可以节约制造物理样机所需要的时间与经费,而且能够获得较最佳的设计力案;同时能够准确快捷的确定、修改设计缺陷,逐步优化设计力案。从源头提高了产品的设计质量,大大缩短了产品的开发周期及费用。 1 车身的作用及结构特点 车身的主要作用是载运乘客或货物,相当于临时住所或流动仓库,是一个受到质量和空间限制的活动建筑物,其详细作用因车而异。就轿车车身而言其作用概括起来有以下5点:(1)实现整车功能;(2)为乘客提供舒适的乘坐环境;(3)为乘客提供安全保护;(4)减少空气阻力;(5)增强轿车的美观性。 车身的特点主要体现在车身的涉及面广、车身材料种类多、车身造型发展迅速等几个方面。车身的结构特点主要在于组成车身外形的各个零部件(即所谓的车身覆盖件)的材料薄、尺寸大、形状复杂且多为自由曲面。 2 对车身设计的要求与特点分析
汽车线束的模块化设计 作者：何佳健 来源：《汽车世界·车辆工程技术（上）》2019年第01期 摘要：受到汽车行业的不断发展影响，消费者对于汽车产品的个性化需求日益强烈，很多汽车厂商开始尝试汽车线束的模块化设计，以便符合多样化类型与小批量生产方面的需要，有利于帮助车企占据更大市场份额。本文通过阐述传统汽车线束设计中的不足，说明了汽车线束的模块化设计，同时介绍了针对各个软件模块化的实现方案。此研究以分析汽车线束的模块化设计方法为目的，从而有效提高我国汽车线束的模块化设计水平。 关键词：汽车;线束;模块化设计 0 前言 在汽车市场逐渐趋于饱和的环境下，各大汽车厂商之间的竞争变得愈发激烈，提高产品质量，扩展产品功能，实现个性化定制等方式，是大多数汽车厂商面临的首要任务。对于汽车功能模块的分类而言，传统的设计方式要求顺序化供货，而对线束采用模块化设计的方法，可以实现模块的自由选用与组合，能够为客户进行相应的定制，增加更多的功能，满足不同客户的需求。鉴于此，深入探讨和分析汽车线束的模块化设计方法具有重要的意义。 1 传统汽车线束设计中的不足 （1）电气系统对机械制图软件的过度依靠。从当前的汽车线束设计情况来看，依然运用的是最为常见的CAD机械制图软件，其并没有在电气数据矢量方面的转换功效，难以将相关原理落实到线束的实际设计工作中，无法达到和电气的同步状态，让相应的设计信息与制造技术方面的数据面临着共享的难题，从而带给有关设计工作人员更大的任务量和难度，产生的错误率较高[1]。 （2）线束技术类型过多且更新过快。由于汽车行业的发展，促使更多平不同类型的汽车产品出现，在新品更新速度过快情况的影响下，更多种类的汽车线束技术出现，同时面临着更新过快的难题。当汽车产品频繁的更新换代，必然导致线束构件过多的库存，产生不必要的浪费现象，而当供货周期减慢之后又难以达到制造厂商的要求，由于汽车的零件方面的改进与质量因素的变化，让线束出现过快的变更。面对此种情况之下，非常易于导致更多的产品库存，面临着一定的报废风险[2]。 2 汽车线束的模块化设计
汽车模块化生产： 1发展历史编辑 汽车的大工业生产方式发生过三个转变：生产流水线方式，汽车平台式生产，“模块化”生产方式 2生产流水线方式编辑 20世纪初，福特公司在制造T型车时创造出影响整个世界工业的生产工艺——生产流水线，大幅度降低了生产周期和成本，同时也降低了售价。流水线方式作为汽车生产的主流方式一致延续到80年代。 3汽车平台式生产编辑 随着科技进步和市场的变化，一个型号的产品生命周期越来越短，大批量生产方式逐渐变得不能适应竞争。在80年代，产生了一种称为“汽车平台”的概念，“汽车平台”是由汽车制造厂商设计的，几个车型共用的产品平台。汽车平台与车辆的基本结构相关，出自于同一平台的不同车辆具有相同的结构要素，例如车门立柱、翼子板、车顶轮廓等。同一平台的车型的轴距一般情况下是相同的，同时一些配件是通用的。有时候很多种不同品牌的车在一个平台，而同一品牌的不同年度车型反而不在一个平台（比如新宝来与现在的宝来就不在一个平台）。4“模块化”生产方式编辑 在“模块化”生产方式下，汽车技术创新的重心在零部件方面，零部件要超前发展，并参与汽车厂商的产品设计。例如德尔福系统公司相继推出了座舱、接口盘制动、车门、前端、集成空气/燃油等模块。而汽车厂商方面则以全球范围作为空间，进行汽车模块的选择和匹配设计，优化汽车设计方案，将汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。采用“模块化”生产方式有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，并缩短汽车的生产周期。几个自主品牌包括通用的凯越等其实走的就是这条路。 自从1885年，德国工程师卡尔·奔驰制成了第一辆汽车——一辆三轮内燃机汽车，世界汽车工业已经走过了120多年的历史。汽车业已经从整个制造领域到消费领域对世界产生了重大影响，福特汽车的“规模化生产”影响了整个20世纪的制造业，而丰田汽车的“精细化管理”则提升了众多企业和职业经理人的管理理念。而今，消费者的“个性化需求”正在潜移默化地促使众多汽车企业向“模块化定制”的方向发展。随着时代的发展，汽车工业以其自身特点，既在不断推进自身生产方式和管理模式的演进，也在不断影响消费者的生活方式。 回顾世界汽车工业的发展，“规模化生产”和“精细化管理”是其发展中两个重要的特点，几乎可以概括为过去100年世界汽车工业成功的两大关键要素。然而，随着消费者个性化需求的不断提升，以及互联网的发展对厂商和消费者沟通模式的影响，在这个IT企业不断催生新的商业模式的时代，汽车业的生产和服务模式正在受到极大的冲击。特别是“戴尔模式”的成功，正在对各个行业产生影响，其“模块化定制”的服务模式也逐渐被众多汽车企业所借鉴。
《汽车车身结构与设计》1 工学院车辆与交通工程系 二〇一〇年六月 主讲：江发潮第五讲车身造型与空气动力学 《汽车车身结构与设计》 2 《汽车车身结构与设计》3 一、汽车造型设计 1.1 汽车造型设计的特点和要求 汽车造型设计是指汽车总布置和车身总布置基本确 定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程，它包括外形设计和室内造型设计。 汽车造型设计师的工作：参与汽车总布置设计和车 身总布置设计，绘制效果图，塑制模型，将外形形体上的曲线表达在主图板上，制订室内造型和覆饰设计方案，最后协同结构设计师将造型形象体现在具体的车身结构上。 《汽车车身结构与设计》 4 汽车造型设计的特点： 1、独特的综合创作。 2、科学技术与艺术技巧的高度融汇。 3、不仅包含结构性能，工艺等科学技术因素，也包含艺术因素和社会因素，需要加以综合分析，权衡各种因素的作用和影响。 汽车造型设计应满足要求： 1、使汽车具有完美的艺术形象 2、使汽车具有良好的空气动力性能 3、使汽车车身具有良好的工艺性 4、应保证汽车良好的适用性 5、应考虑材料的装饰效果 《汽车车身结构与设计》5 1.2 汽车外形的影响因素 汽车的外形取决于三个因素：形体构成、线形构 成、装饰和色彩构成。 形体构成指汽车的基本形状和整体分块，取决于 汽车总布置和车身总布置。 线形构成指赋予汽车外形覆盖件具体的形状。装饰和色彩构成是指散热器面罩、保险杠、灯 具，车轮装饰罩，标志、浮雕式文字等的造型设计和位置布置以及车身的色彩设计。 《汽车车身结构与设计》 6 汽车仪表及警告指示灯 流行仪表式样是：黑底、白字、红针、蓝灯仪表一般两大两小： 两大：发动机转速表和车速表 两小：水温表和燃油表
目录 目录 (1) 摘要 (3) 1 汽车的总体设计 (1) 1.1汽车总体设计的一般顺序 (1) 1.2布置形式 (4) 1.3轴数选择 (4) 1.4驱动形式的选择 (4) 2 载货汽车主要技术参数的确定 (5) 2.1 汽车质量参数的确定 (5) 2.1.1汽车载荷质量的确定 (5) 2.1.2 整车整备质量的预估 (5) 2.1.3 汽车总质量的确定 (5) 2.1.4 汽车的轴荷分配 (5) 2.2汽车主要尺寸的确定 (5) 2.2.1汽车的主要尺寸 (5) 2.2.2 汽车的外廓尺寸 (6) 2.3汽车主要性能参数的确定 (6) 2.3.1 汽车动力性参数的确定 (6) 2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定 (6) 2.3.3 汽车通过性性参数的确定 (6) 3 货汽车主要部件的选择及布置 (7) 3.1 发动机的选择与布置 (7) 3.1.1 发动机型式的选择 (7) 3.1.2 发动机主要性能指标的选择 (7) 3.2轮胎的选择 (10) 3.3离合器的选择 (10) 3.4万向传动轴的选择 (10) 3.5主减速器的选择 (10) 4 总体布置的计算 (11) 4.1 轴荷分配及质心位置计算 (11) 4.1.1平静时的轴荷分配及质心位置 (11) 4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算 (13) 4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算 (14) 4.2 驱动桥主减速器传动比的选择 (15) 4.3 变速器传动比的选择 (15) 4.3.1 变速器一档传动比的选择 (15) 4.3.2 变速器档数和各档传动比的选择 (15) 5 汽车动力性及燃油经济性计算 (17) 5.1 汽车动力性能的计算 (17) 5.1.1驱动平衡的计算 (17) 5.1.2动力特性的计算 (19) 5.2功率平衡计算 (22)
一、名词解释 1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。 13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份，则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——（封闭式的）框架（木头或钢）+木板——（封闭式的）框架（木头或钢）+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后，经过了那几种形状的演变？各有何特点？ ①厢型：马车外形的发展②甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身③船型：以人为本，考虑驾乘舒适性④鱼型：集流线型和船型优点于一身⑤楔型：快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些？ 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量； ⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 4、车身设计的原则有哪些？ ①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。 5、什么是白车身？它的主要组成有哪些？ 已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 组成：车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。②车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件。③部件：前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。 6、简述车身承载类型的特点及适用车型。 （1）、非承载式（有车架式）：车架作为载体 1>特点：①装有单独的车架；②车身通过多个橡胶垫安装在车架上；③载荷主要由车架来承担。 ④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2>适用车型①货车（微型货车除外）②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。 1>特点：①保留部分车架、车身承受部分载荷。②前后加装副车架。2>适用车型：基础承载式、整体承载式大客车。
第六章白车身设计概念 车身前端碰撞性能的机构设计是车身设计任务中要优先考虑的工作；在此基础上，再进行一般性设计和车身前后部位结构承载方式的设计以及加强结构的设计等。 6．1 背景介绍 针对ULSAB-AVC的基础工作任务，其中一项任务是将车身结构分为两种不同形式的设计结构（两厢车车身结构和三厢车车身结构）。 此结构设计包括以下几项内容： 车身碰撞性能 车身质量 车身结构性能 车身外形尺寸 建立车身公共平台 车身前端碰撞性能是车身设计要优先考虑的工作；在此基础上，再进行一般性结构设计和车身前后端结构承载方式的设计以及加强结构设计等工作。我们必须考虑严格的车身侧面碰撞的要求。为了做到这一点，首先，应重点考虑乘客舱的结构设计，其次是车身后端结构的设计。 从逻辑思维理论而言，车身设计可以针对车身结构某一部分进行，即影响车身其它部位结构；一个纯粹的设计途径是运用ULSAB-AVC车身结构设计理念发展而来的。 6.2 公共平台----- 车身结构设计 6.2-1 两厢车车身结构 图6.2-1 两厢车车身结构 6.2-2 三厢车车身结构 图6.2-2 三厢车车身结构
设计概念尤为重要的一方面是遵循ULSAB-AVC车身结构设计理论, 即已经发展成为两种不同车身结构的开发思路: 如图 6.2-1和6.2-2 (两门轿车, 四门轿车)不同车身结构中(两厢车三厢车), 由一些共同零部件、独立零部件、连接加强件以及所有的分总成件来构成两种不同结构的车身结构; 在尽可能采用相同零部件来构成完整车身结构的前提下, 应考虑相关零部件的制造成本, 如零部件制造成本, 白车身骨架的装配成本, 整车装配成本等。两厢车车身、三厢车车身分别拥有相同的仪表板, 以及车身后部结构享有部分共同的零部件和连接件。 图6.2-3 两厢车车身结构 图6.2-4 三厢车车身结构 这个设计的目的是针对于两种已完成的车身结构享有一个共同的平台; 图6.2-5 显示了两种相似车身共享一个平台的结构形式。如图所示，座椅横梁、后部悬挂结构图。
CA TIA汽车车身设计方法 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关知识，包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段，对于设计出消费者认可的新车型至关重要。 汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰，使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关的知识：车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现，需要一系列的步骤。得到市场的认可，性能优良的内“芯”，再加上一袭新衣包装，才是新车待嫁时。下面，让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括：项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1为项目策划阶段的示意图。 图1 项目策划阶段示意图 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划，具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书，明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括：政策法规分析、竞争对手和竞争车型、自身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段，要开发一个什么样的车型，类似于同行什么等级的车型，其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 项目策划的最后阶段是组建项目组：组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位，因此，新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分： 1. 总体布置草图设计：绘制产品设计工程的总布置图（如图2），一方面是汽车造型的依据；另一方面它是详细总布置图确认的基础，在此基础上将产品的结构具体化，直至完成所有产品零部件的设计。 图2 某车型的总布置草图
汽车车身结构与设计复习题 1.车身设计的特点是什么？车身设计是新车型开发的主要内容。车身造型设计是车身设计的关键环节。人机工程学在车身设计中占有极重要的位置。车身外形应重点体现空气动力学特征。轻量化、安全性和高刚性是车身结构设计的主题。新材料、新工艺的应用不断促进车身设计的发展。市场要素车身设计中选型的前提。车身设计必须遵守有关标准和法规的要求 2.现代汽车车身发展趋势主要是什么？ 车身设计及制造的数字化 （1）虚拟造型技术(CAS)。 （2）计算机辅助设计(CAD)。 （3）计算机辅助分析(CAE)。 （4）计算机辅助制造(CAM)。 流体分析CFD： 车身静态刚度、强度和疲劳寿命分析： 整车及零部件的模态分析： 汽车安全性及碰撞分析： NHV(Noise Vibration Harshness)分析： 塑性成型模拟技术： （5）虚拟现实技术。 （6）人机工程模拟技术。 新型工程材料的应用及车身的轻量化 更趋向于人性化和空间的有效利用 利用空气动力学理论，使整体形状最佳化 采用连续流畅、圆滑多变的曲面 采用平滑化设计 车身结构的变革： 取消中柱，前后车门改为对开； 车内地板低平化； 四轮尽量地布置在四个角 大客车向轻量化和曲面圆滑方向发展 将货车驾驶室和货箱的造型统一 3.简述常用车身材料的特点和用途。 钢板冷冲压钢板等。 汽车车身制造的主要材料，占总质量的50%。 主要用于外覆盖件和结构件,厚度为0.6-2.0mm。 车门、顶盖、底板等复盖件用薄钢板均是冷轧板，大梁、横粱、保险杆等均是热轧钢。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～ 0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。与具有同样刚度的单层钢板相 比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。 铝合金 铝合金具有密度小（ 2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生 等优点。 镁合金
从新奥迪A6L到朗逸模块化德方全面倚重中国市场 2008-09-28 10:53:27来源: 网易汽车频道网友评论 2 条进入论坛 本月24日在一汽奥迪国产的A6L迎来中期改款，除了外观变化外，最吸引人的改变是搭载了奥迪最新款全球开发的3.0升TFSI发动机，此款奥迪新动力目前尚未搭载到任何一款进口奥迪上，也是该发动机首次进入中国。 据了解，这款全新的3.0TFSI发动机是奥迪汽车全球同步推出的一款全新动力，奥迪V6发动机的最新顶级版本，具有强劲的动力和超高的效率，实现了汽油直喷和机械增压的完美结合，马力和扭矩输出都将达到更高的水平，而首次推出即装配在国产的A6L车型上，足以看出奥迪对中国市场的重视。 新车型：众多重量级车型引进 此次3.0升TFSI发动机在中国投产应用以及新车型的开发有着不同寻常的意义。我们知道，德国大众是汽车行业中最早进入中国的外资之一，表现了先驱者的勇气和睿智，中国一南一北两个合作伙伴都很有实力，加上政府的大力扶持和相对宽松的竞争环境成就了大众集团的霸业。尽管占尽了天时地利，不过一向行事谨慎的德国大众似乎有些保守，他们在“市场换技术”的中国战略中没有把技术引进放在第一位，却将更多心思放在市场利润方面，对车型的引进缺乏足够的激情。以享誉世界的高尔夫为例，作为世界上销量最大的车型，高尔夫自1974年3月2日在德国首次推出后，历经30年5代改型，全世界累计产销量已突破2300万辆。如此经典的车型没有理由不拿到中国市场来销售，经过中德双方的努力，终于在2003年引进高尔夫，不过这可不是德国大众的最新车型，第4代高尔夫早在1997年已在国外上市，而具有讽刺意义的是同年高尔夫第5代在德国狼堡上市，受到普遍赞誉。和国外消费者的追捧截然相反，略显落后的车型和相对过高的价格让4代高尔夫在国内乏人问津，2006年高尔夫的销量不足1.5万辆，可以说高尔夫在中国经历了惨痛的失败。 市场遭遇的“滑铁泸”让德国大众很快清醒地意识到中国市场逐渐发展和成熟，靠落后的车型去迎合消费者不是明智的做法。另外中国理性消费者的壮大也让方逐渐改变以往的策略，尤其是在先进车型的引进方面。据说，全新的第六代高尔夫即将同步引入中国，隔代改款的新高尔夫将一扫第四代高尔夫给中国消费者带来的遗憾，新一代高尔夫除了在造型设计有显著改变之外，在动力总成方面也采用了更先进的T DI柴油发动机、
3.4 汽车车身结构设计技术与方法 3.4.1 车身结构设计断面的确定与定位-由断面设计硬点驱动的车身结构设计 车身包括金属车身及内外饰件,金属车身又包括白车身和封闭件, 即车身包括CLOSURE封闭件(车门,前后罩板,前后盖(门),玻璃和前、后保险杠), 白车身BIW(BODY IN WHITE) , 内外饰件和车身附件。白车身(BODY IN WHITE)是除车门、前后翼子板(罩板)、玻璃、前后盖(门)、前后保险杠和内外饰件外的其他金属车身件的统称. 详见如下各图及如下各项内容。根据3.1,3.2,3.3章节的设计方法，进行车身结构设计如下： a)左/右前车门总成的设计（包括前车门内板、外板、车门铰链、玻璃升降器等的设计） b)左/右后车门总成的设计（包括后车门内板、外板、车门铰链、玻璃升降器等的设计） c)左/右侧围总成的设计 d)驾驶舱前围总成的设计 e)顶盖总成的设计 f)地板总成的设计 g)前舱盖板的设计 h)后行李箱盖或后背门的设计 i)前上下横梁及前灯架设计 j)后围横梁及灯架设计 k)发动机舱结构设计 l)驾驶舱与行李舱隔板及梁的设计 m)其他零部件系统设计 图3.4.1 将车身设计断面的分类与编号
图3.4.2 基于参考车型的BENCHMARK断面的断面设计 图3.4.3 选定车身密封断面的设计方案 车身结构设计的步骤与过程如下所述:
图3.4.5 建立benchmark车型白车身数字化原型车设计建模 造型面硬点
3.4.2 开闭件设计 开闭件(CLOSURE)一般包括4门2盖或5门1盖(两厢有后尾门汽车)。 1、车门设计 车门外板设计是根据光顺好的整体造型面和车门轮廓线的切割面片基础上加上周边翻边和门锁等特征后的车身零件. 分缝线通过两种方法获得(a)一般先将汽车内外外观面整体造型面光顺到A级曲面(CLASS A), 同时将造型边界线投影到XZ铅垂平面后光顺到A级曲线, 然后采用该投影的边界线投影到光顺好的A级大造型面上与造型面相交获得的边界线,该交线理论上肯定也是A级曲面。一般可以经过几次光顺和几次投影，以便检查交线是否是CLASS A 线。(b)当然也可以采用空间曲线光顺后与曲面相交，反复相交反复光顺的方法,相交后将交线进一步光顺新获得的边界线,然后,再将该线投影到光顺面上获得更新的边界线, 重复这一过程直到使面上相投影相交获得边界线达到A级曲线要求为止, 然后用最后获得的边界线作为车门边界线, 并与大的光顺面相切割而得到车门外板面。这两种方法各有优缺点,第一种方法效率高,易学易用,第二种方法可以获得比较精确的边界,但不容易光顺。 外板面设计好后,然后将锁机构等有关设计硬点特征加上去便完成了车门外板设计(详见如下图片), 较大的门外板需与内板或门侧向防撞梁采用传力胶粘接进行支承, 绝不允许直接接触外板焊接, 因为防止外面热变形和几何干涉变形。 车门内板就是先建立门锁,基于造型面与造型边界线硬点, 预先在考虑车门密封要求,便确定好设计断面, 断面便成为设计硬点,考虑门四周边界与门框之间尽可能有等距离间隙(一般10~20mm), 并由密封条将门撑起在空中, 并由铰链与锁三点定位门的位置. 绝不允许门与门框之间的金属接触。并将众多设计断面摆在造型面与边界上而获得断面引导线硬点。然后, 在玻璃升降器等COPY件的数模基础上, 由这些附件和相关零件考虑到造型特征的三维装配获得的若干个控制点线面(也就是设计硬点)，然后未控制的区域可在满足最大刚度最轻量化等自由设计区设计原则情况下按照工艺性要求进行结构设计，开孔或起筋随结构而定，实际说它难也难，不难也不难，就是设计控制硬点先定了，然后进行结构设计。也可参考同类型车去做, 如边界卷边, 沉孔设计方法, 筋的形式等等基于经验和知识的自由设计区设计, 也就完成了车门内板的设计。如果将内外板及所有零部件都装配起来并检查后, 就完成了全部设计工作(详见如下图片)。原则上必须参数化建模。如果需要两维图,用三维数模进一步绘制两维车身图。
简论汽车装配工艺模块化设计 发表时间：2017-11-09T17:59:50.840Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：白井财 [导读] 摘要：笔者主要从汽车装配的工艺特点、汽车装配工艺模块化设计要点等几方面概述了本文主题，旨在与同行共同探讨学习。 广东永强奥林宝国际消防汽车有限公司 摘要：笔者主要从汽车装配的工艺特点、汽车装配工艺模块化设计要点等几方面概述了本文主题，旨在与同行共同探讨学习。 关键词：汽车装配；工艺特点；工艺模块化；设计 经济的进步带来了汽车工业的高速发展，国内汽车零件的机加工水平正在迅速提高，但是汽车装配技术还相当落后。国内许多汽车零部件与国外制造技术相当，但是组装后汽车整体性能与国外相比还相差很大，这种现象的出现主要是由于国内装配质量的不合格，也是造成我国汽车工业停留在一个低端水准，竞争力差的主要因素。一辆合格的汽车不仅仅要求零部件质量的合格，更要求装配工艺的合格，没有合格的零部件装配就没有合格的汽车产品质量。随着竞争的全球化发展，汽车生产厂家开始实行生产和采购全球化，设计系统化和模块化，这些转变都标志着汽车生产和汽车装配模式的系统化和模块化。 一、汽车装配概述 所谓汽车装配，就是按照规定对汽车所使用的零件进行一步一步的组装在一起，使整个汽车成为一个完成品或者是半成品工艺过程。汽车装配工艺技术的好坏影响着整个汽车质量整体性能的好坏。汽车装配的过程就是将汽车使用的零件进行组装，根据不同的零件性能进行装配，要保证每个单元的汽车性能要进行全面化的配合，共同相互作用实现汽车整体性能最佳使用效果。汽车装配使用的零件数量非常庞大、使用的零件种类非常多，所以在装配过程的工作量非常庞大与困难。随着我国经济发展越来越快，人们对汽车质量与汽车整体使用的性能要求也越来越高。目前汽车行业不光与国内汽车行业进行竞争，现在还要与国际汽车行业进行竞争，所以汽车行业的竞争也越来越激烈。对汽车耐用力、整体性能、动力性、经济型等方面是目前人们对汽车质量不断追求的目标，对这些人们追求的目标同时也是我国汽车行业要不断完善的目标。对这些汽车目标进行完美的实现，还是要通过汽车装配工艺模块化进行更详细的研究。 二、汽车装配的工艺特点 一台完整的汽车是由数万个零件组装在一起得到的，那么汽车装配的特点是零件多、数量大、操作复杂等。汽车装配过程中不仅仅要完成汽车发动机、传动系、车身、悬挂架、汽车转向系和制动系统、空调系统的装配，还要完成汽车内外饰件的装配，以及汽车电气系统的布置安装、玻璃和油液加注部分的装配等等。汽车装配过程中涉及到的操作包括过盈配合、铆接、焊接、镶嵌、粘结以及螺纹连接、配线和各类油液定量加注等等，其工作量占全部车辆制造工作量的 20%-25%。为了提高汽车装配效率，提出了模块化装配工艺过程来完成汽车整车的装配。 1.模块化概述 模块是将相互独立的一部分零部件先组装在一起使其成为部件，然后再将这些部件组装在一起成为一个或者几个模块，最后将这些模块依次装配到车身上完成汽车的整车装配，并且实现预定功能的要求。这种模块化的装配工艺大大提高了汽车装配质量，缩短了汽车装配周期，降低了汽车装配过程中的成本。但是随着科学技术的进步和人们不断追求个性化的要求，这种单一的装配工艺不能满足人们对汽车多样化的要求。为了解决这一矛盾，人们开始在装配过程中将不同配置的零部件组装在一起，但是由于零部件的装配顺序、装配工具以及工时等等的不同给整个装配过程带来了更多的矛盾，为此人们提出来模块化装配和柔性化生产技术相结合的方法。 2. 装配工艺的全面化 结合汽车装配过程中零件数量多、装配流程复杂、装配工艺要求高的实际发展现状，可知在明确汽车装配工艺特点的前提下，有利于制定出提高汽车装配效率的更多措施，不断优化汽车使用过程中的服务功能。与此同时，在汽车装配工艺使用的过程中，不仅需要完成制动系统安装、汽车外形安装等，也需要增强其内部构件焊接、各种螺丝安装的实际作用效果，实现汽车装配工艺模块化设计。这些方面的不同内容客观地说明了深入理解汽车装配工艺特点对于汽车装配工艺模块化设计的重要性。因此，在开展具体的设计工作时，技术人员应结合汽车零件组装的具体要求，提高对汽车装配工艺特点的认识，优化汽车规划设计图纸，增强不同零件组装过程中的衔接紧密性，促使汽车装配工艺模块化设计能够达到预期的效果。 3.模块化与传统方式非模块化之间的差异 模块化装配的使用可以最大限度的降低总生产装配线的使用长度，对汽车装配实现合理化、柔性化生产效益。使用模块化装配可以减低生产成本，减少汽车零件使用数量，降低汽车装配过程中零件配置难度，同时还可以减低汽车生产线停止生产现象，缩短汽车装配时间。 模块化装配的使用可以减低零件库存，减少库存压力，利用模块化装配方式可以提高汽车企业整体的市场竞争力。而非模块化装配方式则是采用单线生产模式。这种生产模式即浪费生产时间，对汽车配置成本费用也很浪费，同时在对汽车进行装配过程中容易将汽车零件漏掉，造成汽车整体性能实用性降低，有可能还会造成人身安全受到威胁与经济利益受损，不利于汽车企业市场方面竞争，会降低市场竞争力。 三、汽车装配工艺模块化设计要点 1.前端模块设计 汽车前端模块主要由前端框架、前大灯、前保险杠防撞梁、前机盖锁以及散热器、冷凝器、前端线束和进出水管等组成，并且实现与车身左右纵梁的链接。传统的汽车前端类似一个框架式结构，组成前端的各个零件采用焊接的形式相互链接。采用模块化设计之后，整个汽车前端采用开口结构，在前端模块分装线上装配完成后再运送到总装线上，以一体化的形式链接到车身上面。因此前端模块框架在装配过程中与车身采用螺纹相互联接在一起，在满足自身强度和刚度的前提下，还要保证散热器、冷凝器以及大灯和前机盖锁有足够的装配空间，并且保证大灯与发动机盖、保险杠等的平度和间隙要求以及整个框架的维修等。前端模块化设计时还要使前保险杠防撞梁能够固定到整个模块上或者与前端框架集成。另外汽车大灯线束的插接以及进出水管、风扇和喇叭线束的插接都要考虑在内。 2.车门模块的工艺设计 车门模块化装配可以确保驾驶室内零部件装配的接近性，减少汽车车身漆面的划伤，从而提高整车装配的质量。采用模块化设计的车门组装工艺还可以简化生产线上的机械结构，提高生产线宽度方向的利用率。车门等模块主要包括门锁、车门把手以及后视镜、玻璃升降
XXXXXXX有限公司 车身模块化设计规范 编制: 校对: 审核: 批准: 2015-01-15发布 2015-01-15实施 XXXXXXX有限公司发布
前言 汽车设计标准化、通用化、模块化是必然趋势。锂电车是多品种、小批量产品，标准化尤为重要。如果5～6米锂电车使用同一个平台，只要做好通用化和差异性设计，不仅可以节省成本，还能提高整车可靠性。 模块化产品设计方法的原理是，在对一定范围内的不同功能或相同功能、不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的锂电车产品，以满足市场的不同需求。这是相似性原理在产品功能和结构上的应用，是一种实现标准化与多样化的有机结合及多品种、小批量与效率的有效统一的标准化方法。 1 范围 本标准规定了锂电车车身模块化设计遵循的原则，具体分析了实际的应用情况和对锂电车车身设计的指导意义。 本标准适用于M2，M3类锂电车，其他类型的车辆也可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB／T3730.1—2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB／T3730.2—1996 道路车辆质量词汇和代码 GB／T15089—2001 机动车辆及挂车分类 GB/T4780-2000 汽车车身术语 JT T325-2006 营运锂电车类型划分及等级评定 CJ/T162-2002 城市锂电车分等级技术要求与配置 3 术语和定义 3.1锂电车