现代车身设计技术及发展趋势

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一、现代车身设计技术1.计算机辅助造型技术计算机辅助造型CAS是现代应用于车身设计中的一项新技术。CAS技术和传统的仿形法相比有以下一些特色和优势：(1)在减小劳动强度的同时，也省去了制作比例模型的环节，更加缩短了造型周期;对于一个完整的轿车车身， CAS技术可以使车身内部三维可加工数字模型的制作任务在20~30个工作日内完成。(2)摆脱了三坐标测量结果以及手工模型制造所产生的影响，提高了数据的准确性，并且为提高最终模型的准确性打下了良好的基础。(3) CAS阶段生成的数据可以为后续工程提供数字模型。2.空气动力学模拟在新式汽车开发过程当中，假如采用风洞实验这个传统的研究方法，那么就必须准备实车或者模型，这样一来不仅使得费用高，而且周期很长;不同状态下的三维流场的具体情况在试验过程中也很难观察的到，这样就使试验研究受到很大的限制。如果运用流体动力学模拟计算，则不需要实车或者模型，这样一来就节省了大量的测试成本;可以在开发的初始阶段预测;并且可以随时对设计方案进行修改，设计部门就可以参考得到的这些三维流场的详细信息。空气动力学模拟的应用大多在轿车的造型设计方面，它主要强调轿车整体的流线型以及完美的空气动力性，最大限度的减少空气阻力和空气升力，从而提高了轿车运行过程中的经济性和操纵的稳定性。3.虚拟现实技术虚拟现实技术就是一种利用多媒体将信息进行可视化呈现在用户的面前，让用户有一种身临其境的感觉的这样一种技术。它是目前主要的一些国际汽车制造商和设计公司用来展示自己实力和辅助设计的手段。虚拟现实技术除应用在造型设计中，还在汽车设计及其他领域中得到了广泛应用。运用虚拟现实技术，设计人员突破了传统的束缚，可以更加充分的发挥自己的创造潜能，而不再仅仅局限于固定的油泥模型。并且能够在自己的设计过程中融入更多的艺术性和实用性的因素，从而使得设计出来的车子外观和功能可以实现有机的结合和统一。4.模块化设计技术模块化设计是一种创新的思维，同时它也是绿色设计的方法之一。在模块化的设计过程当中，模块之间的联接是固定的，而在装配的时候也是以模块为基础，在它上面集成了很多零件，并实现按功能把整个车分成几大模块。这样的话即使零件变化模块也不会变。在实际过程中模块间的联系要尽可能简单。简单的说，模块化设计可以分为两个阶段，第一阶段是产品开发过程的系列化;第二阶段是对一个产品单独进行模块化设计，这样一个过程，需要根据用户的特殊要求对这些模块进行选择和组合。运用模块化思想，变形车的制造可以通过在相同的模块上装配不同的零件，再利用这些不同的模块装配而成，从而可以满足不同人群的个性化需求。相反的，按照传统的思想设计汽车的时候，都是喷完油漆后的白车身排着长长的队伍运到总装线上;其他的零部件都是一件一件的装到车上，这样不仅使得流水线弄得很长，占了很多面积，而且还会容易使工人装错地方，造成不可预知的后果。5.数字样机技术数字样机技术在提高汽车产品质量和开发速度方面有着非常重要的作用，可以说是目前汽车产品开发的主流技术。数字样机技术又叫做DMU 技术，从宏观的角度上看，是一套在并行工程上的开发技术。产品的一些装配环节以及相关的各种各样因素在产品的设计阶段就已经被充分的考虑。装配时的复杂性可以通过在满足产品的性能和功能的前提下优化零部件的装配结构来进行降低。从微观的角度看，它是一项组合了一系列特殊模块的实用高新技术，如运动干涉分析，结构优化，浏览和拆装仿真分析工具等模块。运用了DMU 技术后，可以在设计的初始阶段，发现一些潜在的设计质量问题，从而优化结构，为机构开始阶段的可制造性、中间的可装配性以及后期的可维修性提供非常强大的技术手段。这样不仅提高了开发汽车产品的速度，也提高了产品的质量。DMU技术在产品开发过程当中的应用主要可以体现在以下几个方面：(1)白车身焊接过程中的模拟。包括焊点分布、焊接顺序、焊枪运动空间范围等。(2)车门玻璃装配模拟。车门的焊接和玻璃总成是一些空间曲面，在可靠度不高的情况下仅仅只靠几个断面来分析验证装配的可行性是非常困难的。然而，具有动态仿真功能的DMU可以在低成本的情况下直观地仿真整个装配的过程，从而也避免了设计阶段潜在的隐患。(3)运动干涉分析。6.人机工程技术在日常生活中，我们可以看到很多与人机工程学有关的问题，当然包括一些合理地或者是不合理地事件。但是人机工程技术应用于车身产品开发过程中，主要是在司机和乘客的乘坐舒适性和驾驶员的视野以及操作方便等方面。在美国，以往的长途货车司机一般都是很高大的，但是这些年来，越来越多拉美裔身材矮小的妇女当起了司机，这样一来，那些汽车制造厂商就必须解决这个问题，没过多久，一种能够适应不同身体条件的操纵机构被制造了出来。美国工程师正是利用了人体工程学技术才设计出了这一创新成果。现已用于正式生产的汽车上。现代车身设计技术及发展趋势