现代汽车车身开发关键技术及应用

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表时间:2007-06-29 人气:1

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引言

车身是一个品牌的标志和象征，它直接代表着汽车的开发水平。汽车车身发展的历史是设计师不断开发新资源和采用新技术并按照审美的规律进行造物的历史。在这个历史发展的过程中，设计师不断的协调着材料、结构、工艺、技术与造型美之间的矛盾关系，使汽车设计既符合功能要求又符合人的审美要求。当前激烈的市场竞争要求汽车工业在更短的开发周期中，推出高质量、低价格的产品。车身总成占汽车（乘用车）总质量和成本的一半左右，在汽车开发中占有主体地位，起着主导作用，因此车身开发是决定整车竞争力大小和成本高低的关键因素，因而各集团公司均把车身开发放在整车开发的首要位置。

1 汽车车身开发流程

如今开发一辆现代化的汽车，已经远远不是人们所想象的那样，只是从图样到加工这样一种简单的技术操作流程了。从战略决策、整车指标，经过资源调配、设计优化，最终到审查验收、批量投产，一辆既为公司创益，又深受顾客喜爱的高质量的现代化汽车的诞生，是一个高度综合、严谨、科学的产品开发流程的最终结晶。一套完整、综合、精密的产品开发系统，已经成为现代化汽车企业的核心组成部分。对国内众多汽车厂家来说，建立一套完整的开发流程，比具体的技术细节问题更迫切，更重要；还要引进、培训各种专业人才，这样才能建立起一支高效率的开发团队。

一辆汽车的整套开发流程可以划分为三个主要部分：一是要开发一辆什么样的车，二是怎样设计这样的车，三是怎样将设计好的新车型批量制造出来。无论是开发全新产品还是只开发新外形和新车身，前期工作都包括：项目确立开始—战略意向—决策—总布局及主结构几何定型—项目定型及投资确立。技术层面的车身开发过程是：内外部造型效果图—内外部CAS模型—内外部软模型(CAM)—内外部硬模型(CAM)—主体工程设计(CAD)—工程分析(CAE)—零件图的绘制(CAD)—样车试制。当然，有些阶段是可以并行的，根据分析和试制的结果，也会有向上改进的步骤。利用虚拟开发技术，在设计阶段，尽可能在制造样车前，发现问题，解决问题。在产品设计完成后，后期工作包括：批量投产准备—批量投产产品定型—批量投产—最终结果。这其中的工作也不是顺序的，在整个项目规划中都有详细的阶段。

2 汽车车身虚拟开发技术

在汽车车身整个开发过程中，全面采用计算机辅助技术，将造型、设计、计算、试验、直至制模、冲压、焊装、总装等各个环节中的计算机模拟技术联为一体的综合技术，称为车身虚拟开发技术。采用虚拟开发技术，将一代样车在计算机中成型，可以省却许多费时耗工的实体样车制造和试验过程，及早发现解决样车性能和生产工艺过程中的问题。它在降低成本、缩短开发周期、提高开发质量方面具有极大的优势和潜力，是汽车工业竞争取胜的关键技术。

（1）虚拟造型技术(CAS)。CAS技术是利用专业造型设计软件，在各种图形输入输出设备的支持下直接在计算机上完成复杂的车身造型设计工作。为更好的观察设计效果，可以产生光照模型，并在计算机屏幕上进行移动、转动、缩放等变换，可以经过复杂的计算，产生逼真的画面，并通过高效率录像系统，制成整车三维模型的旋转动画，甚至可以配上自然背景，产生汽车在实际道路上行驶的效果，并可以通过NC(CAM)制造出实体模型。

（2）计算机辅助设计(CAD)。汽车车身是复杂的空间自由曲面，在汽车设计开发过程中，车身设计是直接影响设计成功与否的重要因素，而在车身的计算机辅助设计当中，复杂曲线和曲面的设计又是一个核心的问题。将设计思想或实物原型转变为CAD模型，是加速引进车型的国产化与产品创新设计的关键技术。造型软件是计算机辅助产品设计的核心，构造曲面的品质客观上取决于所选用的造型软件的功能。目前世界上比较流行的几种是：CATLA、UG、Pro/Engineer等，每种软件都各有其自身的结构体系和模型表现方法。目前乘用车的外板设计一般都要达到Class-A曲面的要求，这可以通过对设计师的培训和其自身经验的积累而达到。

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