邢魚(yú)弟　周峰　姜成山

摘 要：汽車造型設(shè)計(jì)在現(xiàn)有的車型條件下，比例、線條研究對(duì)整車審美甚至品牌的影響變得越來(lái)越重。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀在線條選擇、過(guò)渡、實(shí)現(xiàn)等方面缺乏可供研究參考的經(jīng)驗(yàn)庫(kù)及實(shí)體庫(kù)。造型特征圓角應(yīng)用型研究可滿足汽車設(shè)計(jì)美學(xué)和汽車工程的需求，并對(duì)造型設(shè)計(jì)趨勢(shì)提供可預(yù)見(jiàn)性的支撐。

關(guān)鍵詞：造型;特征;圓角

1 汽車特征圓角的定義與造型特征圓角的類別

1.1 汽車造型設(shè)計(jì)過(guò)程中特征圓角主要包括造型圓角與工程圓角兩類

造型圓角主要是體現(xiàn)造型意圖與價(jià)值取向的比例、情感等轉(zhuǎn)承關(guān)系的特征;（圖1）

工程圓角是由工程結(jié)構(gòu)、制造工藝、法規(guī)、材料和人機(jī)等產(chǎn)品應(yīng)用所決定的特征。（圖2）

2 汽車造型特征圓角的構(gòu)成因素分析

2.1 影響造型特征圓角視覺(jué)構(gòu)成的三要素分別為：弦長(zhǎng)、半徑、夾角。

2.2 通過(guò)計(jì)算機(jī)三維輔助設(shè)計(jì)軟件，可以得出造型圓角特征表達(dá)與曲面之間的夾角、弦長(zhǎng)、最小R值、連續(xù)性等相關(guān)。（圖3）改變其中任一條件，造型圓角特征外觀隨之變更為更清晰或減弱。這種變化特點(diǎn)能全面應(yīng)對(duì)汽車造型設(shè)計(jì)在不同部位的特征變化，滿足審美和產(chǎn)品應(yīng)用的需要。如（圖4）所示車身腰線后段特征的漸消是造型特征圓角要素變化的典型視覺(jué)體現(xiàn)。

3 汽車造型特征圓角在研發(fā)項(xiàng)目中的流程與方法

3.1 特征圓角的目標(biāo)設(shè)定

通過(guò)車型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)標(biāo)，結(jié)合設(shè)計(jì)意圖完成造型外飾特征圓角草版定義文件。（圖5）

3.2 由造型項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織車身、內(nèi)外飾、感知、尺寸和法規(guī)等區(qū)域責(zé)任工程師討論并認(rèn)可外飾特征圓角定義。

3.3 數(shù)字設(shè)計(jì)師按特征圓角定義目標(biāo)完成特征圓角數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)發(fā)布給油泥模型區(qū)域進(jìn)行加工、制作。

3.4 造型區(qū)域組織車身、內(nèi)外飾、感知、尺寸和法規(guī)等區(qū)域相關(guān)工程師進(jìn)行校核、評(píng)審、確認(rèn)。

3.5 簽署發(fā)布《**項(xiàng)目特征圓角定義文件》，數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)師按特征圓角定義值進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)，提交至下游工程區(qū)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.6 數(shù)字、結(jié)構(gòu)和工藝工程師負(fù)責(zé)驗(yàn)證檢查特征圓角模具樣件掃描數(shù)據(jù)一致性，整理分析產(chǎn)品與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的差異，并形成評(píng)價(jià)報(bào)告。

3.7 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在項(xiàng)目結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)歸檔。

4 造型特征圓角數(shù)據(jù)庫(kù)樣件開(kāi)發(fā)

4.1 面對(duì)創(chuàng)新型產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的需求，不斷滿足設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在美學(xué)、功能、法規(guī)、人機(jī)等多方面的要求。造型特征圓角樣件數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)，是根據(jù)現(xiàn)有對(duì)標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐對(duì)不同曲面夾角、圓角大小的數(shù)值方陣設(shè)計(jì)。（圖6、7）

4.2 造型特征圓角樣件涵蓋了汽車內(nèi)外飾造型特征圓角構(gòu)成的絕大多數(shù)參數(shù)狀態(tài)，可以極為方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)與產(chǎn)品（樣車、對(duì)標(biāo)車）對(duì)比。提前打通造型設(shè)計(jì)師、數(shù)字設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)工程師的溝通障礙，提升造型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率與準(zhǔn)確性，達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)，保證交付物質(zhì)量。

4.3 鈑金造型特征圓角樣件開(kāi)發(fā)驗(yàn)證

4.3.1 在某些造型特征條件下模具依據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)加工，可能因材料、工藝的原因不滿足造型設(shè)計(jì)意圖，導(dǎo)致產(chǎn)品視覺(jué)缺陷。

4.3.2 基于問(wèn)題引入設(shè)計(jì)與產(chǎn)品一致性工作流程閉環(huán)（圖8）

4.3.3 分析圓角問(wèn)題原因：一個(gè)圓角可以用兩側(cè)面的夾角、弦長(zhǎng)、圓角半徑來(lái)測(cè)量。在實(shí)際零件中，無(wú)法找到準(zhǔn)確的圓角邊界線，造型圓角是等弦長(zhǎng)變圓角，所以很難用上述3個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量圓角質(zhì)量。（圖9）且零件在成形過(guò)程中存在減薄率，特別是圓角部位的減薄率會(huì)較高，也導(dǎo)致實(shí)際零件的特征圓角存在與設(shè)計(jì)意圖的偏差。

4.3.4 設(shè)計(jì)、評(píng)審造型特征線方案（圖10）體現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)需求。

4.3.5 采用三種不同設(shè)計(jì)加工方案驗(yàn)證樣件效果：

a）按照產(chǎn)品數(shù)模加工，即只考慮設(shè)計(jì)狀態(tài)。

b）采用零圓角工藝加工。對(duì)圓角較平緩的區(qū)域，可能會(huì)消褪的特征線由于幾何原因可能不會(huì)出現(xiàn)在零件上的特征線，采用零圓角的加工方式。

5 總結(jié)

本文通過(guò)造型特征圓角設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)偏差現(xiàn)狀，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)、樣件庫(kù)、圓角定義標(biāo)準(zhǔn)一系列輸出，將特征圓角開(kāi)發(fā)方法貫穿于整個(gè)造型設(shè)計(jì)項(xiàng)目過(guò)程。能夠提升設(shè)計(jì)感知質(zhì)量，優(yōu)化并解決造型工程在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的設(shè)計(jì)矛盾，提高設(shè)計(jì)效率，滿足產(chǎn)品研發(fā)的創(chuàng)新型要求。

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