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什么是現(xiàn)代造型技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2025-05-11 15:11:48
過去，新型轎車從構(gòu)思到試產(chǎn)一般要經(jīng)歷四至五年，現(xiàn)在運(yùn)用了計(jì)算機(jī)，僅需要二年或更少的時(shí)間。其中，轎車的車身造型設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作最重要的內(nèi)容，越是現(xiàn)代化的大批量流水生產(chǎn)的產(chǎn)品，對(duì)其設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求更嚴(yán)密，要經(jīng)過一步步可靠的技術(shù)驗(yàn)證，否則設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤或缺陷將會(huì)在批量生產(chǎn)中造成嚴(yán)重的后果。那么，轎車的外貌是怎樣誕生出來呢？下面首先將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程展示出來。一、收集資料信息形成造型設(shè)計(jì)概念
任何新型轎車的構(gòu)思，都是建立在舊款車或者其它車輛的基礎(chǔ)上借鑒、繼承和改進(jìn)而形成的，這里面包括消費(fèi)者對(duì)汽車的意見和期望。每年在世界各地舉辦的汽車展覽會(huì)、市場的信息反饋，都是設(shè)計(jì)開發(fā)部門資料信息來源的“源泉”。例如我國第一輛概念車“麒麟”，就從五個(gè)城市的汽車用戶做過調(diào)查，匯集了各地不同人對(duì)汽車的需求信息，才著手進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。目前時(shí)興的品牌轎車“四位一體”的專營銷售中，其中一項(xiàng)是“信息反饋”，作用之一就是做廠家開發(fā)新產(chǎn)品的依據(jù)。二、造型構(gòu)思效果圖
現(xiàn)在一些人請(qǐng)裝修公司搞房屋裝修，裝修公司也會(huì)出一份效果圖給客戶評(píng)審。同樣，汽車造型的設(shè)計(jì)也要有效果圖，將設(shè)計(jì)師對(duì)新車形狀的構(gòu)思反映在圖畫上，這里面的內(nèi)容有整車的形狀，色彩，材料質(zhì)感及反光效果等，作為開發(fā)人員表述造型的構(gòu)思和初步選型的參考。效果圖由具有工業(yè)造型技術(shù)能力的開發(fā)人員完成，采用水彩、彩鉛或者素描等方式繪制。效果圖分為車身造型效果圖和車身內(nèi)飾效果圖兩種，車身造型效果圖要表現(xiàn)出車型前面、側(cè)面和后面三者的關(guān)系，同時(shí)也要表現(xiàn)出車門拉手，倒后鏡、刮水臂、車牌位置等結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。車身內(nèi)飾的效果圖主要表現(xiàn)出儀表板、中控臺(tái)、門護(hù)板、座椅及相互之間的空間位置。由于車廂內(nèi)部難以用一面圖表達(dá)清楚，所以有些效果圖是針對(duì)某些位置而單獨(dú)繪制的。效果圖是“紙上談兵”的操作，可以有多種方案供選擇，換句話講要有許多幅效果圖供選擇，邊修改邊完善。三、模型制作
從“紙上談兵”到實(shí)物實(shí)體的第一步，就是將設(shè)計(jì)構(gòu)思實(shí)物化，將紙面的東西用形體表現(xiàn)出來，讓設(shè)計(jì)人員進(jìn)行更細(xì)致和具體的探討。第一步就是選擇確定幾幅效果圖，依圖做縮小比例的汽車油泥模型或石膏模型，比例為3:8（美、英等英制國）或者1:10、1:5等。小比例模型的好處就是可以反復(fù)修改，成本低廉，如果一開始就做全尺寸模型，并在大模型上反復(fù)修改，就會(huì)消耗大量的時(shí)間和人力。由于現(xiàn)代轎車生產(chǎn)的規(guī)?；魏卧O(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致巨大的損失和浪費(fèi)，因此設(shè)計(jì)師在縮小比例車模上進(jìn)行研制是必不可少的一環(huán)工作。四、膠帶圖
當(dāng)縮小比例車模的形狀確定后，就將模型的輪廓曲線放大至1:1，用膠帶圖的形式表現(xiàn)出來。所謂膠帶圖是指用不同寬度和不同顏色的膠帶在標(biāo)有坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的白色圖板上，粘貼上模型輪廓的曲線和線條，將汽車整個(gè)輪廓、布置尺寸、發(fā)動(dòng)機(jī)位置、車架布置及人體樣板都可以顯示出來。膠帶可以隨時(shí)粘貼或撕下，因此膠帶圖也可以隨時(shí)修改，十分方便。設(shè)計(jì)人員根據(jù)膠帶圖進(jìn)行修改和調(diào)整后，轎車的輪廓曲線已經(jīng)基本確立。 五、全尺寸油泥模型
全尺寸是指1:1比例，全尺寸油泥模型就是指與真車尺寸一樣，模型的輪廓曲線和尺寸都是按照嚴(yán)格的要求制作出來，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)車身表面的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行比較和修改，設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)已進(jìn)入“模擬作戰(zhàn)”階段。全尺寸油泥模型分為外部模型和內(nèi)部模型，是車身造型設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的階段，要求以極其認(rèn)真的細(xì)致的態(tài)度去工作，任何一項(xiàng)細(xì)部的造型都不能馬虎，因?yàn)檫@個(gè)全尺寸油泥模型是今后正式產(chǎn)品的依據(jù)。全尺寸油泥模型是高仿真產(chǎn)物，例如車輪一般會(huì)用上真家伙－真輪胎和真車圈，因?yàn)檐囕唽?duì)整個(gè)車型有十分重要的影響。車身附件，大燈小燈、刷水臂都會(huì)安置在各自的位置上，有些模型表面還噴涂油漆，與真車相似。因此，車廠對(duì)新產(chǎn)品的檢測(cè)，也就從全尺寸油泥模型正式開始。檢測(cè)中最重點(diǎn)的一項(xiàng)，就是車身外部模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，試驗(yàn)的主要內(nèi)容是模擬車速在100－200公里／小時(shí)的狀態(tài)下，測(cè)試阻力、升力、側(cè)向力、俯仰力矩、側(cè)翻力矩和偏航力矩等數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員對(duì)車身模型的空氣動(dòng)力狀態(tài)進(jìn)行研究和分析，以取得對(duì)整個(gè)車身空氣動(dòng)力性能進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。六、主圖板
全尺寸油泥模型完成之后，車身模型表面輪廓經(jīng)過測(cè)量之后轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)繪制成平面圖形。主圖板表示出整車的輪廓線及關(guān)鍵部位與部件之間的配合作用，使設(shè)計(jì)人員可以對(duì)主圖板上的車身表面線條做光滑平順的修改。至此，汽車的造型設(shè)計(jì)工作基本結(jié)束了。此后就會(huì)進(jìn)入樣車的制造與檢驗(yàn)。七、樣車
樣車是一輛具有試制性質(zhì)，能夠駕駛運(yùn)行的汽車。樣車試制仍是一個(gè)不斷修改的過程，但這種修改是為今后正式投產(chǎn)做鋪路的。在樣車試制階段，很多在造型設(shè)計(jì)過程中的不足之處會(huì)更真實(shí)地反映出來。例如在繪圖或在模型上能夠制造的東西，可能在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)有工藝上的困難；也可能會(huì)耗費(fèi)過大，成本下不來；也可能在裝配上會(huì)產(chǎn)生干涉，安裝困難，等等。造型設(shè)計(jì)人員仍然要跟蹤工作，對(duì)樣車的造型設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的檢查，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修改。只有經(jīng)過多次的反復(fù)修改，一輛經(jīng)得起實(shí)際考驗(yàn)的造型方案才能實(shí)現(xiàn)，并做為今后生產(chǎn)的依據(jù)。不難看出，汽車造型設(shè)計(jì)的過程是一個(gè)不斷探討不斷修改不斷完善的過程，最后拿到生產(chǎn)線的圖紙很可能與最初的構(gòu)思有很多不一樣的地方，甚至大相徑庭，這是一種很正常的現(xiàn)象。以上介紹的內(nèi)容是傳統(tǒng)的汽車造型設(shè)計(jì)，這種傳統(tǒng)的造型設(shè)計(jì)過程的最大缺陷是車身曲線需要依靠人力經(jīng)過繪畫－模型－圖板等多次反復(fù)測(cè)量反復(fù)修改才能確定，耗費(fèi)大量的勞動(dòng)和時(shí)間，而且設(shè)計(jì)精度也難以保證，因此，用計(jì)算機(jī)代替部分人的勞動(dòng)，是必然的趨勢(shì)。從七十年代起，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入了汽車外形設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，今天更是普遍應(yīng)用，并已成為目前國內(nèi)外車廠進(jìn)行汽車造型設(shè)計(jì)的常規(guī)手段。現(xiàn)在常見的過程始于模型制作階段，通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量，得到模型上離散的點(diǎn)集，將點(diǎn)集數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，運(yùn)用CAD將其連成光順的曲線，建立數(shù)字化模型，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和可行性分析，即相當(dāng)于膠帶圖效果；然后通過專門的CAD設(shè)計(jì)軟件，用曲線建立起整個(gè)車身的表面數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)人員在電腦前可以進(jìn)行任意的修改，再通過數(shù)控銑床制造1:1全尺寸模型，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改和定型；然后再通過測(cè)量機(jī)對(duì)全尺寸模型進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)建立汽車外形數(shù)學(xué)模型，并用圖形顯示終端顯示出來，模型的三維曲面視圖可以旋轉(zhuǎn),在不同的角度觀察不同地方，十分直觀。在這里，CAD的運(yùn)用不但使人從繁重的勞動(dòng)解脫出來，縮短了設(shè)計(jì)周期，而且能夠保證設(shè)計(jì)精度，降低了設(shè)計(jì)開發(fā)的成本。
