整车总布置设计
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车身总布置的工作内容
什么是总布置:
总布置(Package& Layout)设计是整车开发过程中第一步,是造型设计、车身设计、底盘设计、附件设计和电气设计的基础,站在整车开发的起点,全盘控制和协调整个汽车产品开发过程。
总布置设计顾名思义,就是将汽车上的零件布置在该布置的位置上去,使其发挥出应有性能和功能。
为实现设计意图,首先通过充分准备和综合分析,策划合理的整车方案,并通过一定的程序确定下来,方案确定后,进行准确的布置和计算,并为各总成下一步开展的工作打好基础、准备条件、提出要求并与各专业组协同完成全部的设计,共同实现整车开发目标。
总布置工作内容分类:
1、市场调研、竞争车型分析
分析国际国内汽车设计流行趋势,各种车型销量情况,结合企业自身情况确定开发车型;确定整车开发目标后,选定竞争车型,然后对竞争车型进行相应分析,俗称Benchmark。
2、整车方案
了解客户需求并对其进行量化分析,提出能够满足客户需求的整车产品概念与方案;然后在选定平台车型基础上进行新车型开发可行性分析。
3、整车布置 按区域分为机舱布置、乘客舱布置、行李舱布置、底盘下车体布置。
参与整车的产品定义,策划并负责整车主要总成的几何布置设计与运动校核,协调各系统方案的设计;
校核各零部件是否满足结构、安装、维修、安全、噪声、热、振动等各方面的要求,并进行优化设计;
协调供应商、客户及部件设计间的技术工作,使整车总布置达到各方面要求;
4、人机工程
研究人和汽车之间相互关系和规律。汽车设计要符合人的生理特征和满足人的心理需要。主要包括:
乘员舒适性:可以从人体坐姿和周边空间、上下车方便性及视野等方面考虑。
储物空间:需要从乘员周围和行李箱进行分析。
人机界面:需要从机器设备的舒适性、可接触性、可视性和逻辑性,以及人的操作习惯、逻辑思维等方面进行分析。
5、法律法规
国内外法规有GB、QC,EEC、ECE,SAE、FMVSS,JMVSS等。
整车总布置设计对碰撞控制策略的影响
摘要:随着现代科学技术的不断发展创新,人们对交通运输工具的功能性和安全性的要求不断地提高。在汽车生产制造领域,车辆的安全性是制造商也是汽车购买者最为关注的汽车性能之一,尤其是汽车应对碰撞的安全系数即汽车碰撞控制策略是生产制造商和消费者的关注重点。在生产制造汽车的各个环节和过程中,整车总布置设计对汽车碰撞控制的安全系数具有重要的影响作用,所以本文旨在探讨整车总布置设计对汽车碰撞控制策略的影响以及在汽车的总布置过程中该如何设计才能提高汽车应对碰撞的安全系数,提高车辆的安全性,从而保障车辆使用者的生命和财产安全。
关键词:汽车总布置设计;碰撞控制策略;车辆安全指数;具体举措
1.整车总布置设计的内涵
整车总布置设计的主要内容是在满足操作方便性、乘坐舒适性、使用安全性和国家法规要求的原则基础上确定车身内外尺寸,确定乘坐与操作空间,校核各项性能及法规要求的尺寸数据,从而完成整个车辆的设计和布置。
2.整车总布置设计与车辆碰撞控制策略的关系
整车总布置设计中关于车辆各个部件、空间的布局、位置、尺寸以及角度等的设计都会直接影响到车辆碰撞控制的效果,简而言之就是通过整车总布置设计可以设定以及优化改善车辆碰撞控制策略,有效降低车辆碰撞造成的危害和损失,提高车辆对撞击的安全防御能力。车辆的安全指数以及应对碰撞的安全防御系数的提升必需经纳入整车总布置设计的考虑范围中,而最终安全系数的提升也依赖于车辆的设计布置环节。
3.优化车辆碰撞策略的重要性
首先交通事故频繁发生以及造成的巨大的人员伤亡和财产损失让我们必需对交通运输的安全性重视起来,减少交通事故发生频率,降低人员伤亡和财产损失,从而保证人民的权益和幸福,维护和谐稳定的社会秩序。所以提高交通运输工具的安全指数和应对突发事故的安全防御能力是有效保障人员生命和财产安全的重要措施。其次消费者在购买和使用汽车时,车辆的安全指数以及应对突发状况(如撞击)的安全防御机制是他们的重要考虑内容,作为车辆的使用者当然希望能够拥有一辆安全可靠值得信赖的汽车来保障出行交通安全,以满足消费需求为导向的市场经济要求车辆生产制造商在设计制造汽车的过程中必需不断提高自身汽车品牌的安全性,在满足舒适、经济、适用的同时又能提供安全保障,满足消费者需求,以此提升品牌的市场竞争力,获得竞争优势和经济效益。
技术手册
-1-第一章整车集成
1.1总布置图绘制
1.1.1意义
根据新产品规划和概念设计确定车身总布置方案,然后再绘制总布置草图,然后开始进一步的造型设计。其中整车总布置草图的绘制对后期的开发设计起到依据和指导作用。
1.1.2总布置草图的绘制
1.1.2.1第一版总布置图-概念草图1.1.2.1.1相关输入及流程
为了给造型提供工程依据和下一步设计提供指导,绘制出总布置概念草图。总布置草图的绘制开始于项目预研阶段,根据新产品的规划,对竞品车进行扫描分析,根据发动机舱初步布置数据得出初步的整车限制尺寸和人机工程目标;依照相应的法律法规要求,并根据现有产品尽可能的考虑通用化的前提下确定车身总布置方案。
总布置概念草图的绘制时间及相关流程见图1-1所示。
图1-1总布置草图绘制时间及流程
1.1.2.1.2总布置草图内容
草图阶段的总布置图,主要是对造型的输入,体现总布置的基本硬点参数,其中最重要的是H点的位置,H点是整车的设计参考点,必须在早期准确地确定,一旦更改将对整个前期的布置设计及项目进度产生重大的影响。技术手册
-2-在草图阶段的总布置图中,主要体现如下内容:
1、H点坐标,人机内部空间等相关参数;
2、整车外廓尺寸,包括长、宽、高、轮距、轴距、前悬、后悬;
3、法规要求及设计目标;
4、COP零件的状态;
5.三种载荷状态的地面线;
6、各种限制面;
7、其他,如车门形式、玻璃曲率等。
1.1.2.1.3绘制概念草图步骤在绘制概念草图之前,是在已经了解项目定位、对项目有了初步策划方案,并且对竞品车或对标车进行了大量分析的前提下开始绘制。
通常,概念草图的绘制需要如下步骤:
(1)首先建立车身坐标系,“国标”定义的“整车坐标系”。通过空载或设计载荷时车轮中心(左、右前轮和左、右后轮)及地板门槛纵平面来确定整车坐标系。然后摆放车姿,如图1-2
所示。
图1-2(2)确定踏板和踵点位置,如图1-3所示。
后踵点前踵点踏板组
图1-3技术手册
汽车总布置设计
汽车整车开发过程是一个包含造型设计(包含油泥模型设计)、总布置设计、车身设计、底盘设计、内饰和附件设计以及试制和试验等内容的复杂工作,这些设计过程尽管在时间上存在先后顺序,但是也重叠进行,并行工作。总布置设计师,高屋建瓴地站在整车开发的起点,全盘控制和协调整个汽车产品开发过程,是汽车设计的关键。只有把握整车开发的各个过程和内容,采用并行工程的思想积极组织和协调整个项目组成员,才能如质如量地完成设计任务。
并行工程能将传统的制造技术与计算机技术、系统工程技术和自动化技术有机结合起来,在产品开发的早期阶段全面考虑产品生命周期的各种因素,力争使产品开发能够一次获得成功。它战在产品设计、制造全过程的高度,打破传统的组织结构带来的部门分割和封闭的观念,强调参与者协同工作的效应,重构产品开发过程。而总布置设计就是要充分发挥这种协同工作和整合工作的组织作用,统领其他部门。
在汽车开发整体流程中,总布置持续整个过程。作为汽车设计全过程的协调和监控机制,它逐渐确定设计硬点,直至最后的精确装配,保证所有车身和底盘以及内饰件之间的相互配合关系。
从汽车造型效果图设计开始,总布置就必须针对客户提出的需求,收集竞争车型,提供汽车造型的总体设计参数,如总长、总宽、总高、轴距、轮距、车轮大小、接近角、离去角。造型师则按照相关信息进行造型效果图的制作。
当效果图评审通过后,便开始油泥模型的制作。通常油泥模型师除了要参考造型效果图和与造型师进行交流外,还必须严格遵守来自总布置设计的关键线图或胶带图。而胶带图和关键线图均是利用上述总体参数,并参考同类车型的外部轮廓和内部空间完成的总体参数控制线图,它是油泥模型师用来制作卡板,实现模型总体参数控制的重要工具。
油泥模型评审通过后,就可以进行车身的逆向和结构设计了。与此同时,底盘工作也已经开始。要追求快速开发的效率,自然是利用已有的底盘平台进行变型设计。总布置根据整车的要求,对底盘零部件空间的位置和形状提出要求,并进行一定的计算和匹配。底盘设计组则可以利用这些硬点进行零部件的设计;车身设计主要根据整车设计的刚度和设计要求,以及相关零件如发动机及其附件,底盘零部件的要求设计发动机舱、行李箱和车身结构;内饰的设计也需要根据总布置人机工程(包括可操纵范围校核、视野范围校核和舒适性等)要求,进行相应的造型设计和结构设计。