汽车车身的设计与应用下校平机

汽车车身的设计与应用（下）

汽车车身的设计与应用（下） 2011年12月10日 来源： 车身设计 汽车车身的形状不规则，一般的机械设计方法不完全适用。车身设计的步骤和内容根据生产规模而定少量生产的客车和轿车大都依靠工人的技艺(只有少量技术资料、图纸和模型等)，用油泥模型取样制造车身。大量生产的车身设计方法比较复杂，各工厂的习惯也略有不同,其步骤大体如下:效果图(彩色立体图，供造型美术人员构思和选定方案用)—→小模型(1/5或1/4，用油泥制成，供效果图立体化用)—→1:1的油泥模型(供造型美术师确定细部形状和零件分块用，是车身设计造型的主要步骤)—→主图板(车身从造型转入结构设计的阶段时使用，主图板比例精细，可用以验证机构活动范围，确定结构断面和轮廓线等，是车身生产的设计依据)—→车身零件图。在绘制主图板的同时，制造1:1的主模型(图3[主模型及其使用])，它是由变形很小的木材或塑料制成，并按实际零件分块的模型组装在一起，以验证零件的协调关系和配合尺寸。主模型有外覆盖件和内板结构两部分，是加工冲模、焊接和检验夹具、制取样板的依据。一方面根据主模型来制造冲模，以此冲模冲压零件，另一方面根据主模型来制造检验夹具，以此来检验冲压件是否符合主模型的形状和尺寸。有的工厂不以主图板而以主模型为生产依据，因为主模型能表示图纸所无法表示的过渡曲面形状。还有一种新的设计方法，它是用坐标测量机从油泥模型上直接量取尺寸，并将它记录在存贮介质(如磁带)上，再输给电子计算机,以贝查(Bezier)函数,或B样条函数为基础建立车身曲线和曲面。用数学方法将车身的各曲面圆滑拼接，成为整个车身的数学模型和数据库(有人称为软主模型),这样就不需要再花费力量制造实体的1:1主模型。从软主模型出发,用计算机辅助制造软件,可以得到各种数控加工纸带，用以控制数控铣床加工冲模。这种方法就是计算机辅助设计和制造一体化的造型设计方法。在1/5或1/4的小模型阶段，可以在风洞中测试气流分布情况，但由于车身的细节部分不易模仿精确，所测得的阻力值的误差较大,一般比实际阻力低20%左右,因此最后应以实物在风洞中试验测定的数据为准。

汽车车身 (包括车架)是复杂的空间高次静不定刚架承载系统，需要用结构力学的方法计算。过去有用近似方法计算的，也有用模型试验方法计算的。有限元法推广以后，在车身设计方面逐渐代替了过去来自航空工业的各种近似计算方法。还可应用软件分析车身的应力，分析的结果在计算机终端上用图形显示，并能模拟各种条件下的应力分布，根据显示的分析结果对原车身模型用电笔修正，从而使车身结构分析工作迈入了一个新时代。

车身附件和内饰 人机工程在车身设计中的应用，使车身附件和内饰等有很多新发展，例如采用仿人体形的桶式座椅、可调座椅、安全带、变色玻璃、电热防结霜玻璃、数字显示仪表和液晶显示仪表等。空气调节设备已较普及。车门锁和玻璃升降器等附件的结构也趋于简单可靠。为了安全，还采用真空成形软塑料的仪表板和内饰框架，以及凹入式手柄。关于车身设备和附件等的人机工程研究，已发展成为一门边缘学科。

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