【详解汽车设计流程】第五步:汽车工程设计

  无论是草图绘制还是油泥模型制作,都是属于汽车造型设计阶段的工作,在完成造型设计以后,项目就开始进入工程设计阶段。汽车设计工程设计阶段的设计工作将是结合实际生产需要的工作,多头并进,互相协调,主要任务就是完成整车各个总成以及零部件的设计,协调总成与整车和总成与总成之间出现的各种矛盾,保证整车性能满足目标大纲要求。

汽车工程设计分解示意图

  工程设计就是一个对整车进行细化设计的过程,各个总成分发到相关部门分 别进行设计开发,各部门按照开发计划规定的时间节点分批提交零部件的设计方案。

  工程设计阶段主要包括以下几个方面: 

  1. 总布置设计 在前面总布置草图的基础上,深入细化总布置设计,精确的描述各部件的尺寸和位置,为各总成和部件分配准确的布置空间,确定各个部件的详细结构形式、特征参数、质量要求  等条件。主要的工作包括发动机舱详细布置图、底盘详细布置图,内饰布置图、外饰布置图以及电器布置图。

  2.车身造型数据生成 车身或造型部门在油泥模型完成后,使用专门的3维测量仪器 对油泥模型进行测量,测量的数据包括外形和内饰两部分。测量生成的数据称为点云,工程师根据点云使用汽车 A 面制作软件,比如 Alias、IceM-surface、Catia 等来构建汽车的外形和内室模型。在车身造型数据完成以后,通常要使用这些数据来重新铣削一个模型,目的是验证车身数 据是否有错误。这个模型通常使用代木或者高密度塑料来进行加工,以便日后保存。测量得到的点云数据使用 Catia 软件制作车身表面 

  3. 发动机工程设计  一般新车型的开发都会选用原有成熟的发动机动力总成,发动 机部门的主要工作是针对新车型的特点以及要求,对发动机进行布置,并进行发动机匹配,这一过程一直持续到样车试验阶段,与底盘工程设计同步进行。

  4.白车身工程设计 所谓白车身指的是车身结构件以及覆盖件的焊接总成,包括发动机罩、翼子板、侧围、车门以及行李箱盖在内的未经过涂装的车身本体。白车身是保证整车强度的封闭结构。白车身由车身覆盖件、梁、支柱以及结构加强件组成,因此该阶段的主要工作任务就是确定车身结构方案,对各个组成部分进行详细设计,使用工程软件比如:UG、CATIA 等完成 3 维数模构建,并进行工艺性分析完成装配关系图及车身焊点图。 

  5.底盘工程设计 底盘工程设计的内容就是对底盘的四大系统进行详细的设计,包括:传动系统设计、行驶系统设计、转向系统设计以及制动系统设计。主要工作包括: (1)对各个系统零部件进行包括尺寸、结构、工艺、功能以及参数等方面的定义;(2)根据定义进行结构设计以及计算,完成 3 维数模 ;(3)零部件样件试验;(4)完成设计图和装配图,其中传动系统的主要设计内容为离合器、变速器、驱动桥,行驶系统的主要设计内容为悬架设计,转向系统的主要设计内容为转向器以及转向传动机构的设计,制动系统的设计内容包括制动器以及ABS的设计。

  6 .内外饰工程设计 汽车内外饰包括汽车外装件以及内饰件,因其安装在车身本体上也称为车身附属设备。外装件的主要设计包括前后保险杠、玻璃、车门防撞装饰条、进气格栅、行李架、天窗、后 视镜、车门机构及附件以及密封条。内饰件主要设计包括仪表板、方向盘、座椅、安全带、 安全气囊、地毯、侧壁内饰件、遮阳板、扶手、车内后视镜等。

  7.电器工程设计 电器工程负责全车的所有电器设计,包括雨刮系统、空调系统、各种仪表、整车开关、 前后灯光以及车内照明系统。

  经过以上各个总成系统的设计,工程设计阶段完成,最终确认整车设计方案。此时可以开始编制详细的产品技术说明书以及详细的零部件清单列表,验证法规。确定整车性能后, 将各个总成的生产技术进行整理合成。结合之前的【详解汽车设计流程】第一步:策划前期方案,制定开发计划【详解汽车设计流程】第二步:汽车概念设计——总布置草图绘制【详解汽车设计流程】第三步:油泥模型制作【详解汽车设计流程】第四步:汽车A级曲面光顺制作,基本上就是整个汽车设计的完整流程。