陳超福

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

1 引言

車身在汽車構(gòu)造中占據(jù)了非常重要的地位，隨著人們對于汽車需求量的增加，需求不斷個性化的提高，個性化，多樣化的汽車車身設(shè)計(jì)已經(jīng)成為時代的主流。進(jìn)入21世紀(jì)以來，經(jīng)濟(jì)，科技迅猛發(fā)展，新材料，新技術(shù)，新能源不斷出現(xiàn)讓個性化，多樣化并且高質(zhì)量的車身設(shè)計(jì)成為了可能。根據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)我們可以知道，客車轎車以及很多種專用的汽車的車身質(zhì)量差不多占據(jù)了整個車質(zhì)量的一半左右；火車這一類型的車身質(zhì)量占據(jù)了差不多百分之十六到八分之三十之間，在車身的制造過程中，車身制造的費(fèi)用還是蠻高的。因此，不斷優(yōu)化車身設(shè)計(jì)對于整個車的設(shè)計(jì)來進(jìn)具有重要的意義。

根據(jù)有關(guān)的專業(yè)人士分析，在對國內(nèi)外的汽車生產(chǎn)進(jìn)行對比之后我們可以知道，汽車的生產(chǎn)能力在很大程度上是取決于車身的生產(chǎn)能力的，汽車換代的能力在一定程度上取決于車身的生產(chǎn)能力。根據(jù)有關(guān)的市場銷售分析，在基本車型達(dá)到飽和的時候，為了能夠更好的拓寬市場，占據(jù)更大的市場份額，就需要不斷加強(qiáng)車型的改造。在以往，傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)方法

一般都是依靠手工來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)的階段包括兩個階段，第一步是進(jìn)行起步設(shè)計(jì)，第二階段是進(jìn)行技術(shù)工藝設(shè)計(jì)，原始的手工設(shè)計(jì)就是利用實(shí)體，圖紙等來進(jìn)行，整個的特點(diǎn)就是通過實(shí)體，圖紙，模板，樣板等等來進(jìn)行信息的表達(dá)，需要制作尺寸油泥模型，樣車以及車身的主模型制作。所以，在進(jìn)行車身優(yōu)化設(shè)計(jì)的時候，其的優(yōu)點(diǎn)是十分大的，比如說可以節(jié)約經(jīng)費(fèi)，節(jié)省時間還能夠保證的保證設(shè)計(jì)方案的可行性，合理性以及科學(xué)性，并且能夠快速，準(zhǔn)確的確定出設(shè)計(jì)的缺陷，這種情況下能夠更好的保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性，減少產(chǎn)品開發(fā)的周期以及相關(guān)的費(fèi)用，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并且能夠更好的占據(jù)市場，提高自身的競爭力。

2 車身的作用以及有關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

我們都知道，車身的主要作用是用來載運(yùn)乘客或者是貨物的，其功能相當(dāng)于一個臨時住所或者是流動倉庫，這個住所或者倉庫是受到質(zhì)量以及空間限制的，能夠活動的建筑物，車身的具體作用需要分析車型來確定。對于轎車的車身來講，其主要作用一般包括以下幾點(diǎn)：其一就是車身是車的四大組成部分之一，對于汽車的整車功能來講具有非常重要的意義，除此之外還能夠提供更提供舒適的乘車環(huán)境，保護(hù)開車人的安全，分析其車形，還能夠保障降低空氣的阻力，加強(qiáng)轎車的美觀性。

車身的特點(diǎn)主要集中在以下幾個方面，其一就是制造車身的材料是十分多的，其二是車身外形的發(fā)展速度比較快，更新?lián)Q代比較快。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要集中在在于組成車身外形的各個零部件的材料是比較薄的，并且其的表面積比價大，形狀比較復(fù)雜并且多為自由面。

3 分析車身設(shè)計(jì)的要求以及特點(diǎn)

車身設(shè)計(jì)，也就是對車身的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)，合理的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的目的是為了在滿足基本的功能需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)造型更加的完美，美觀性較強(qiáng)，車身的性能好，空氣動力特性比較好，并且生產(chǎn)是比較簡單的，維護(hù)拆裝比較方便。

在外形以及結(jié)構(gòu)上，車身殼體是由許多具有空間曲面外形的大型覆蓋件組成的。所以在進(jìn)行車身外形設(shè)計(jì)的時候，考慮的因素有很多，其一就是要保證車身的基本功能需求，再者就是要保證整體的協(xié)調(diào)性以及美感，在進(jìn)行過車身覆蓋件的設(shè)計(jì)的時候，需要保證其具有比較高的互換性以及準(zhǔn)確性，工藝性能指標(biāo)要求也比較高。因此，要求車身表面上的各點(diǎn)連成的曲線必須在橫向以及縱向這兩個截面上反復(fù)進(jìn)行協(xié)調(diào)，以此來保證整個曲面的光滑度。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法在進(jìn)行車身樣圖的設(shè)計(jì)的時候必須要采用網(wǎng)格來表示，這種設(shè)計(jì)的方式不能夠僅僅依靠圖紙就將其車身準(zhǔn)確，科學(xué)的表示出來，而必須加以實(shí)體模型的方式進(jìn)行。換句話來講就是對車身這樣復(fù)雜的空間曲面外形需要采取一套特殊的實(shí)物來進(jìn)行模擬以及“移形”的辦法來進(jìn)行表達(dá)，從而確定車身的設(shè)計(jì)是否合理。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備以及投產(chǎn)的過程中，做出實(shí)物能夠更好的對圖樣進(jìn)行有關(guān)的補(bǔ)充，這樣能夠更好的保證零部件之間的協(xié)調(diào)性。以上所說的這么多的特點(diǎn)就決定了車身設(shè)計(jì)與車其他三個部分中成體系的工作方法之間是存在區(qū)別的，車身設(shè)計(jì)這種方法屬于逆向工程。

4 基于CAX的現(xiàn)代汽車車身設(shè)計(jì)方法

一般認(rèn)為，基于各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAX）的車身設(shè)計(jì)方法為現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法主要分為兩個階段，其一就是概念設(shè)計(jì)，其二是程設(shè)計(jì)。

這種車身設(shè)計(jì)方法主要是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)方法（也就是CAGD）方法來進(jìn)行車身幾何造型設(shè)計(jì)，主要利用的工具就是計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)來對車身模型進(jìn)行仿真以及設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件來對模型表面的所有曲線以及曲面信息來進(jìn)行設(shè)計(jì)以及分析，這個模型將被作為一個主模型來取代傳統(tǒng)車身設(shè)計(jì)中的立體模型?，F(xiàn)代的產(chǎn)生設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有一定的地方是相似的，相似點(diǎn)主要是包括利用人工來進(jìn)行圖形的繪制，然后利用油泥來進(jìn)行模型的雕塑，最后利用二坐標(biāo)測量技術(shù)對雕塑的模型的表面的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行測量。與傳統(tǒng)方法的區(qū)別就在于車身設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，建立好數(shù)學(xué)模型之后還需要適當(dāng)?shù)膶δＰ瓦M(jìn)行調(diào)整，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分析計(jì)算。當(dāng)數(shù)據(jù)模型調(diào)整好之后，就需要將模型直接進(jìn)行加工，設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方法，不僅僅能夠提高設(shè)計(jì)效率，還能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有限元分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析等等集中在一個平臺之上，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性并且設(shè)計(jì)。工藝以及檢驗(yàn)人員使用的數(shù)據(jù)資源是相同的，這樣的設(shè)計(jì)方法能夠很好的保證設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的質(zhì)量問題，還能縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)的精度。

現(xiàn)代汽車車身設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下的四個方面：

（1）以計(jì)算機(jī)中的三維實(shí)體模型替代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主模型，這樣就能夠很好的節(jié)約人力資源以及財(cái)力資源，更好的提高效率；

（2）這樣提高汽車產(chǎn)品規(guī)劃時的可信度，這樣可以使汽車產(chǎn)品規(guī)劃時的可信度，這樣能夠更好的保證設(shè)計(jì)流程的連貫性，減少時間的浪費(fèi)。

（3）現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法，在很大程度上是依托于計(jì)算機(jī)的，由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度快，準(zhǔn)確度高，這就會使整個車身設(shè)計(jì)的時間周期減少，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量以及效率。就現(xiàn)在的情形看來，日前用于車身設(shè)計(jì)的CAD/CAM系統(tǒng)能夠根據(jù)三維實(shí)體模型自動生成二維的車身圖紙以及用于數(shù)控加工的代碼。并且當(dāng)三維的模型發(fā)生變化的時候，系統(tǒng)就會自動的進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改等等。在進(jìn)行車身設(shè)計(jì)的時候，各個環(huán)節(jié)，各個模塊都是息息相關(guān)的。車身設(shè)計(jì)人員利用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法能夠更好的發(fā)揮自身的優(yōu)勢，不斷的利用自身的獨(dú)特的思維來進(jìn)行車身模型的改進(jìn)。這個過程耗費(fèi)的時間少，可行性高。

（4）利用現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)方法，還能不斷的改進(jìn)車身造型，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，利用CAD/CMA軟件來進(jìn)行車身三維模型的搭建，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)出來的各種造型進(jìn)行對比，從而更好的挑選出適合的，好的，符合消費(fèi)者審美觀，需求觀的方案。

5 結(jié)語

本文主要對汽車車身設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法以及現(xiàn)代方法進(jìn)行簡要的對比，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的效率高，質(zhì)量好，準(zhǔn)確度高，所花費(fèi)的資源少，更容易發(fā)揮設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新性，通過對這些的介紹，希望讀者能夠?qū)ζ溆泻唵蔚牧私狻?/p>