从零开始的汽车设计与生产制造全过程

　　大多数普通人可能会开车，但是并不了解汽车是如何从无到有的生产出来的，今天华锐欣程就来给大家科普一下，汽车设计与生产制造是如何从零开始的。了解一下汽车的设计与生产步骤，对于汽车的使用者来说，在遇到汽车发生相关问题时，也能有一定判断与处理的理论知识基础。

　　一般来说，一辆新型轿车从构思、设计、试验、定型到成批生产，会耗费巨大的资金和时间，所以汽车不是想造就能造的，一个普通的小产品的生产可能都要经过层层商讨，汽车的设计与生产更不例外，所以首先必须创建详尽的产品开发计划。

　　制定产品开发计划

　　1、确定具体的车型。

　　(1)汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。

　　(2)选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析以及全面的技术分析的基础上进行。

　　(3)应从已有的基础出发，对原有车型和引进的样车进行分析比较，继承优点，消除缺陷，采用已有且成熟可靠的先进技术与结构，开发新车型。

　　(4)涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律，不得侵犯他人专利。

　　(5)力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。

　　2、进行可行性分析。 根据用户需求、市场情况、技术条件、工艺分析、成本核算等，预测产品是否符合需求，是否符合生产厂家的技术和工艺能力，是否对企业发展有利。

　　3、拟定汽车的初步方案，通过绘制方案图和性能计算，选定汽车的技术规格和性能参数。

　　4、制定出设计任务书，其中写明对汽车的形式、各个主要尺寸、主要质量指标、主要性能指标以及各个总成的形式和性能等具体要求。
 

　　在项目开发计划制定成功之后，迎来的自然是付诸行动了，也就是具体的汽车设计与制造全过程，它大致包括以下几个步骤：手绘初步设计，效果图，制作油泥模型，制作样车，风洞实验，模拟碰撞实验，路试，实车碰撞实验等。

　　初步设计

　　汽车初步设计的主要任务是构造汽车的形状设计，主要包括如下内容：

　　1、汽车总布置设计 (又称初步造型)。

　　是将汽车各个总成及其所装载的人员或货物安排在恰当的位置，以保证各总成运转相互协调、乘坐舒适和装卸方便。为了保证汽车各部分合理的相互关系，需要定出许多重要的控制尺寸。在这个阶段，需要绘制汽车的总布置图，绘出发动机、底盘各总成、驾驶操作场所、乘员和货物的具体位置以及边界形状;也包括零部件的运动(如前轮转向与跳动)范围校核。经过汽车总布置设计，就可确定汽车的主要尺寸和基本形状。

　　2、手绘效果图

　　效果图是表现汽车造型效果的图画。造型设计师根据总布置设计所定出的汽车尺寸和基本形状，就可勾画出汽车的具体形象。效果图又分为构思草图和彩色效果图两种。构思草图是记录造型设计师灵感的速写画。彩色效果图是在构思草图的基础上绘制的较正规的绘画，需要正确的比例、透视关系和表达质感。彩色效果图包括外形效果图、室内效果图和局部效果图，其作用是供选型讨论和审查。效果图的表现技法多种多样：可采用铅笔、钢笔，也可采用毛笔(水彩画或水粉画)等，而目前较流行的是混合技法——用麦克笔描画、喷笔喷染以及涂抹、遮挡等同时表现技法。

　　3.制作缩小比例模型（油泥模型）。

　　缩小比例模型是在构架上涂敷造型泥雕塑而成。轿车缩小模型常用1：5的比例，亦即是真车尺寸的1/5。英、美等国采用英制尺寸，模型的比例是3/8。造型泥是一种油性混合物，又称油泥，在常温下有一定硬度(比肥皂硬些)，涂敷前须经烘烤。缩小比例模型是在彩色效果图的基础上更进一步表达造型构思，具有立体形象，比效果图更有真实感，要求比例严格、曲线流畅、曲面光顺。雕塑一个缩小比例汽车模型，需要从各个角度审视，反复推敲，精工细雕，因而很难在两三天内完成。

　　4、确定选型。

　　经过初步设计，绘制出一批彩色效果图和塑制出几个缩小比例模型，就需要确定选型了，从若干个造型方案中选择出一个合适的车型方案，以便作为技术设计的依据。选型主要注意审美问题，但也涉及结构、工艺等方面，通常由项目负责人召集造型设计师、结构设计师和工艺师等一起商讨。选型确定之后，说明选定车型的造型构思基本成熟，汽车的初步设计亦结束，之后就是具体的技术性设计工作。
 

　　技术设计

　　技术设计包括确定汽车造型和确定汽车结构两个方面。

　　1、确定汽车造型

　　绘制胶带图。胶带图是用细窄的彩色不干胶纸带粘贴成的1:1(全尺寸)汽车整车图样，可表达零部件形状及外形曲线。胶带图的外形曲线数据取自选定的缩小比例模型，可用来审查整车外形曲线的全貌。如发现某条曲线不美观或不符合要求，可将胶带揭起重新粘贴，直到满意为止。胶带图完成后，缩小比例模型放大的曲线又经过进一步修订。

　　2、绘制1：1整车外形效果图。

　　单纯由缩小比例的绘画表达汽车的外形效果尚嫌不够，还需要绘制等大尺度(全尺寸)的彩色效果图。现代造型设计非常重视等大的尺度感。缩小比例图样和全尺寸图样的真实感是截然不同的。缩小比例模型上某些圆角或曲线看上去很小巧雅致，放大5倍后就显得笨拙臃肿。因此，汽车形状的最后确定，不能从缩小比例的图样或模型直接放大，而应经过1：1效果图和1：1模型的修正，以符合等大的尺度感和审美要求。

　　3、制作1：1外部模型。

　　1：1外部模型是汽车外形定型的首要依据。根据缩小比例模型的放大数据，结合胶带图和1：1效果图的的修订情况，就可以制造1：1外部模型。这个模型是在一个带有车轮的构架上涂敷造型泥而雕塑成的。由于要用数以吨计的造型泥，并雕塑得细致、平整、光顺，所以制造一个1：1外部模型的时间很长，通常需要几个星期。

　　4、制作1：1内部模型。

　　1：1内部模型用以审视汽车内部造型效果和检验汽车内部尺寸。 1：1内部模型与1：1外部模型同时制作，其设计和尺寸相互配合。1：1内部模型的形状、色彩、覆盖饰物的质感和纹理都应制造得十分逼真，使人具有置身于真车室内的感觉。

　　5、造型的审批。

　　1：1外部模型、内部模型、效果图完成后，需要交付企业最高领导审批，使汽车最终定型。汽车造型设计是促进汽车销路的重要竞争手段，大公司为了击败对手会采用频繁更换车型的手段，对汽车造型设计的需求就十分迫切，并在整个汽车设计过程中占有愈来愈重要的地位。

　　6、确定汽车结构。

　　汽车造型审定后，就可以着手进行汽车结构设计。汽车的结构设计，是确定汽车整车、部件(总成)和零件的结构。也就是说，设计师需要考虑由哪些部件组合成整车，又由哪些零件组合成部件。

　　7、样车制作

　　当一切准备工作都完成之后，接下来就是激动人心的样车制造了，汽车所有的数据都会下发生产线，完成各个部件的生产与制造，最后组成一台完整的新的样品车。在实际生产过程中，这一步骤经常会涉及一整条产业链的多家企业，一辆汽车的车身、内饰部件等等，可能会来自多个厂家，最后汇总到一家主机厂进行组装。

　　8、风洞试验

　　样车制造出来之后，接下来就是对这台成品进行一系列检验的时刻，检验合格，就可以进行大规模的量产了。首先进行的就是风洞试验，作为汽车来说，最重要的功能仍然是行驶，风洞试验就是测试其风阻大小的实验，如果风阻太强，将会影响汽车的行驶性能。

　　9、模拟碰撞试验

　　当风阻实验过关之后，再进行的则是对汽车安全性相关的实验，安全关系到汽车乘用者的生命，对普通人来说，汽车除了行驶功能方便人出行以外，如果安全系数不够，也自然是不合格的产品。模拟碰撞实验则是检验汽车安全性能的必要关口。

　　10、路面实验

　　在模拟实验过关之后，样品汽车将会迎来实战检验，也就是路面测试，检验不同环境路面下的汽车性能如何。

　　11、实车碰撞测试

　　测试的最后，则是最直接的也是效果最直观的的实车碰撞测试，检验整车性能的最终极测试，看看样车能否达到实际使用要求。

　　当以上过程全部完成，而且全部成功过关，则表示这台汽车的设计正式达标，才能真正的投入正式的大规模的生产与制造，以及推广向市场，最后成为普通消费者买到的汽车。