汽车研发知识基础培训课件.ppt

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1、 汽车开发汽车开发造型、总布置、性能目标设计造型、总布置、性能目标设计 前前 言言造型草图效果图CAS比例模型重要硬点总布置基础性能,基础技术,初步总体技术方案全尺寸模型总布置性能参数目标确定A级面色彩方案确定验证模型整车整车整车整车系统系统系统系统部件部件部件部件项目项目启动启动方案阶段方案阶段设计设计/验证阶段验证阶段投产启动阶段投产启动阶段KOKO试生试生产准产准备备STST预可预可研评研评审审SISI产品产品开发开发决策决策SCSC目标目标确定确定ODOD表面表面提交提交PTPT动力动力系统系统设计设计完成完成DRDR设计设计数据数据发布发布CPCP设计设计样车样车完成完成DCDC全车

2、全车数据数据发布发布CCCC变更变更冻结冻结LRLR投产投产签署签署量产量产开始开始项目项目总结总结LSLSJ1J1FSFS造型主题和定位初步总布置总成性能验证整车性能目标验证 造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念1.11.11.21.2造型设计的基本流程造型设计的基本流程第一部分第一部分 汽车造型汽车造型 1.11.1 造型设计的基本流程造型设计的基本流程第一部分第一部分 汽车造型汽车造型时间项目处造型所试制车间工程所工艺所CAE开始开始2 造型定位评审1 造型定位4 内外创意草图7 内外造型效果图9 外部CAS 内部CAS内外色彩方案效果图5 创意草图评审8 效果图评审10

3、 NC加工外模型3 初步的布置和技术方案6 详细的布置和技术方案11 可行性分析及断面方案设计12 SE分析13 CAE分析14外模型手工修改CBANNNNYYY约1.5月约2月约1月 时间项目处造型所试车间工程所工艺所CAE16 内外色彩方案和外模型第一次评审18 内模型,外模型 手工修改20 外模型组装,内模型组装15 外模型喷漆23 内模型修改制作标准色块,皮纹样本17 NC加工内模型19 内外模型喷漆快速成型样件制作22 样件色板，皮纹样板发布21 标准色板,皮纹样板,外模型二次,内模型一次评审ABCFDYYNNE约2月约1.5月约1.5月 时间项目处造型所试车间工程所工艺所CAE27

4、 外A面制作31 内外A面修改24 外模型扫描 内A面制作26 内模型扫描29 加工内外验证模型25 内模型第二次评审28 内外A面VR评审30 验证模型评审32 内外A面发布结束结束DFYNYNYE约3月 造型定位市场定位市场定位产品概念产品概念车型资料的收集车型资料的收集造型趋势分析造型趋势分析概念草图概念草图造型定位造型定位结论结论1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：确定希望产品在市场上的展现形象。用来表达造型定位的图，称为造型定位图 平稳平稳个性化个性化运动运动大众化大众化Mazda M2Mazda M2Peugoet

5、 206Peugoet 206本田本田FITFITToyotaToyota(丰田丰田)Ractis)RactisFiat(Fiat(菲亚特菲亚特)IDEAIDEAMercedes BenzMercedes Benz A-Class A-ClassHyundai(Hyundai(现代现代)GetzGetz美日美日乐骋乐骋(两厢两厢)KIA(KIA(起亚起亚)Rio)Rio（两厢千里马（两厢千里马)RENAULT(RENAULT(雷诺雷诺)Clio)ClioToyota(Toyota(丰田丰田)Vitz)VitzSX4SX4雨燕雨燕Toyota(Toyota(丰丰田田)Yaris)YarisFia

6、t(Fiat(菲亚特菲亚特)Palio)Palio上海大众上海大众PoloPoloCitroen(Citroen(雪铁龙雪铁龙)C3)C3Benz MiniBenz MiniToyota(Toyota(丰田丰田)RactisRactis 造型定位分析图造型定位分析图Peugeot(Peugeot(标志标志)206)206尺寸：尺寸：387338731673167314351435排量：排量：1.4L1.4LMazda 2Mazda 2尺寸：尺寸：尺寸：尺寸：388538851695169514751475排量：排量：1.61.6Toyota(Toyota(丰田丰田)Ractis)Ractis尺

7、寸：尺寸：395539551695169516401640排量：排量：1.6 L1.6 L奔驰奔驰 A-A-ClassClass尺寸：尺寸：383838381764176415931593排量：排量：1.5L1.5LMitsubishMitsubishi(i(三菱三菱)Colt)Colt尺寸：尺寸：387038701691695 515501550排量：排量：1.3L1.3LDaihatsu(Daihatsu(大大发发)Myvi)Myvi尺寸：372016651550排量：RENAULTRENAULT(雷诺雷诺)Clio)Clio尺寸：尺寸：398639861701707 714931493排

8、量：排量：1.2L1.2LSuzuki(Suzuki(铃木）铃木）SX4SX4尺寸：尺寸：4115/1730/14115/1730/1555555 造型定位的输入造型定位的输入p 市场输入市场输入:产品类别、用途、目标用户、目标价格、市场区产品类别、用途、目标用户、目标价格、市场区 域、年销售量、对造型特殊要求域、年销售量、对造型特殊要求p 技术输入：车型尺寸、主要参数、布置形式、发动机类型、技术输入：车型尺寸、主要参数、布置形式、发动机类型、制造工艺制造工艺造型定位分析工作造型定位分析工作p 资料收集：选择与目标产品具有竞争性和可比性的同类产品造型（电子图片）资料收集：选择与目标产品具有竞争

9、性和可比性的同类产品造型（电子图片）资料资料p 造型风格的分类、分析造型风格的分类、分析p 分析产品的共同性，按造型风格和发展方向进行分类（分析产品的共同性，按造型风格和发展方向进行分类（3-53-5类为宜）类为宜）p 明确目标产品所处位置明确目标产品所处位置p 造型定位的表达：以具象形式表述目标产品的定位，最好是造型参照车或其图片造型定位的表达：以具象形式表述目标产品的定位，最好是造型参照车或其图片造型定位 创意草图造型定位造型定位配置参数配置参数借用件明细借用件明细设计硬点设计硬点初步总布置初步总布置创意构思（手绘草图）创意构思（手绘草图）渲染（前、后透视及侧视）渲染（前、后透视及侧视）相

10、同比例图形输出相同比例图形输出评选（评选（9 9选选3 3）1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：为了寻找造型方案而绘制的初步平面造型图，仅用来初步表达造型理念和方向。也称为概念草图或草图 创意草图 效果图和最终效果图创意草图创意草图借用件信息借用件信息关键断面关键断面设计硬点设计硬点总布置总布置零部件技术方案零部件技术方案草图造型修改草图造型修改渲染及细节表现的效果图（渲染及细节表现的效果图（6 6个视图）个视图）相同比例图形输出相同比例图形输出评选（评选（3 3选选1 1）工程可行性分析布置检查1.21.2第一部分第一部分

11、汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：受总布置、可行性和设计输入条件的约束，详细表达造型方案而绘制的造型平面图，明确表达造型理念和方向 效果图和最终效果图 造型曲面（CAS）最终效果图最终效果图造型特征断面造型特征断面主断面主断面总布置图总布置图借用件数据借用件数据相关数据及图形的调入相关数据及图形的调入构建各视图特征曲线构建各视图特征曲线基本曲面构建基本曲面构建高光检查高光检查分块及细节处理分块及细节处理造型确认造型确认工程可行性分析布置检查1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：指以最终评审

12、得出的效果图方案为基础利用曲面制作软件（Alias、Catia、Icemsurf）制作的用来加工实物模型、验证造型的曲面数据 造型曲面（CAS） 比例模型和全比例模型CASCAS数据数据效果图效果图骨架搭建骨架搭建/敷料敷料铣削加工铣削加工手工修改手工修改表面处理表面处理细节表现细节表现零部件制作零部件制作评审评审工程可行性分析1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：1，比例模型比例模型是按照一定比例缩小制作的实体模型，目的是用较短的时间和较低的成本进行造型方案的实体初步研究，根据车体的大小，选择1:5-1:3的比例2，全尺寸模型

13、全尺寸模型是（经过比例模型扫描点云，将原CAS数据与点云数据匹配，制作新CAS数据后）按照1:1比例制作的透视仿真或非仿真、具有真车细节结构和色彩的实体模型，目的是真实体现产品的最终造型效果，按照不同阶段分为可行性造型模型和造型模型 比例模型全尺寸模型 模型点云模型点云模型模型断面断面借用件数据借用件数据点云及借用件数据的调入点云及借用件数据的调入断面线提取，比较判断断面线提取，比较判断基本曲面构建基本曲面构建曲面光顺曲面光顺分块、断差、倒圆分块、断差、倒圆冻结冻结A面制作工程可行性分析1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：将扫

14、描的造型模型表面点云数据用ICERMSURF等软件制作的满足汽车整体审美要求和工程、制造、装配和模具工艺要求的外表面数据。通常情况下要求达到G3连续 A面制作oldnew曲率连续（G3）曲率连续（G2）切率连续（G1）相交（G0）不相交两直线直接连接的连续情况两直线直接连接的连续情况 A A级曲面级曲面骨架搭建骨架搭建/敷料敷料铣削加工铣削加工装配装配评审评审验证模型1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：为了检验A级曲面、结构、断差和间隙情况，用A级曲面来进行精细加工制作的实体模型 VR（虚拟现实）CASCAS数据数据A A级面

15、级面数据导入数据导入数据分层数据分层材质、动画、光线、色彩设置材质、动画、光线、色彩设置确认确认1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念定义：虚拟现实是在投影设备和虚拟现实专用软件（如RTT软件）的帮助下，通过立体眼睛和大屏幕向人们展示汽车在不同状态下不同效果的一种技术，也是最近几年汽车行业普遍使用的一种汽车前期造型阶段评审的手段，能够直观立体的展示汽车的外观与内饰，对前期造型以及工程化能提供很大的帮助 VR（虚拟现实） 色彩方案效果图效果图模型模型样车样车色彩效果图绘制色彩效果图绘制制作色板制作色板选择色彩方案选择色彩方案模型表现模型

16、表现最终色板确认最终色板确认样车检验样车检验确认确认1.21.2第一部分第一部分 汽车造型汽车造型造型设计主要工作的基本概念造型设计主要工作的基本概念 外部涂装色研究内饰色彩及面料的研究 总布置主要工作的基本概念总布置主要工作的基本概念2.12.12.22.2总布置的基本流程总布置的基本流程第二部分第二部分 汽车总布置汽车总布置 总布置总布置是定义汽车内外几何尺寸概念和全部大型零部件位置的三维技术数据和二维图纸，是面向用户的整车品质属性之一。整车布置分为对机构的布置(Mechanical Package)和对驾乘人员(Occupant Package)的布置；前者决定量产可行性和制造成本，后者

17、决定市场销售成绩，主要包括：p 定义汽车内外几何尺寸概念和全部大型零部件位置，设计合适的位置、可靠的安装方式p 优化汽车内部空间，人车良好互动以避免出错和疲劳。基本要求是最便捷操纵零部件（快、准、力度合适、不疲劳、方便和安全），终产品（汽车）的外观受到布置决定性的影响p 考虑零部件的可装拆性、零部件之间的相互干扰（温度辐射、冷却区域、电磁兼容等）总布置需要在各系统之间把握均衡处或做出取舍，以确保整车得到最优化2.12.1 总布置的基本流程总布置的基本流程第二部分第二部分 汽车总布置汽车总布置 概念定位概念定位KOKO整车尺寸方案整车尺寸方案整车重量分析整车重量分析造型硬点图造型硬点图SISI人

18、机布置方案人机布置方案发动机舱布置方案发动机舱布置方案下车体布置方案下车体布置方案乘员舱布置方案乘员舱布置方案整车后部整车后部&行李箱布置方案行李箱布置方案造型草图与硬点匹配分析造型草图与硬点匹配分析整车布置图整车布置图效果图可行性分析效果图可行性分析CASCAS数据可行性分析数据可行性分析SCSC模型可行性分析模型可行性分析ODOD工程布置检查工程布置检查法规符合性校核法规符合性校核DRDRCPCP物理样车与电子样车对比分析物理样车与电子样车对比分析LSLS“OD之前完成核心工作”“优秀的前期布置将减少CC之前大量工程设计变更，确保开发时间节点，降低开发费用”“提交各布置方案后，总布置工程师

19、须继续和零部件工程师一起支撑各零部件的工程化设计”“设计数据冻结后，总布置工作也仍未结束：需要确认试制样车及试生产车与设计状态一致且实际布置合理，直到投产签署完成”2.12.1 总布置的基本流程总布置的基本流程第二部分第二部分 汽车总布置汽车总布置 工作内容方式工具交付物概念定位：人机性能，整车尺寸竞争车评估，CAS造型评估vRamsisvCatiav总布置静态数据库总布置目标参数整车构建：发动机/底盘/内外饰布置设计硬点分析，主断面分析vCatia/CAS数据vCatia/A面数据Package Layout，子系统布置方案兼容性检查：可行性分析，DMU检查，样车试制及投产支持零部件分析/验

20、证，KTM会议vCatia/数字样车v物理样车合格的物理样车报告，设计规范编写-开发企画/法规验证报告/用户手册参数/申报资料/各设计规范总布置主要工作的基本概念总布置主要工作的基本概念2.2第二部分第二部分 汽车总布置汽车总布置 1.在KO-OD阶段，完成尺寸、人机布置方案分析时，总布置主要考虑点：A.驾乘适应性B.乘员仓空间C.上下车方便性D.视野范围E.置物空间与行李箱 F.其它人机工学性能 A.驾乘适应性布置工作包括根据目标市场情况选择合适的人体模型，完成R点及主要操控 单元（方向盘，换挡杆，脚踏板)的包络范围设计。需要考虑到防止操作疲劳，平台产 品的通用等B.乘员仓空间布置为头部、肩

21、部、臀部、腿部提供包络，需要完成与竞争对手车型的对 比及考虑内饰造型及零部件工程化可行性 C.上下车方便性布置会涉及到门的高度与开度、门坎高度、座椅位置、门内饰板的造型等D.视野范围布置需要为A、B及CD柱，引擎盖和行李箱盖，内、外后视镜，前后挡风玻璃 及侧围玻璃的造型和工程设计提供法规验证。在优化设计时需要考虑到不同座姿都能 对视野有所保证 特别的，在进行视野验证及布置时需要考虑到反光度及光线聚焦。合适的仪表板和前挡风玻璃角度布置，将会为内饰件的材质和颜色带来更多的选择余地E.置物空间与行李箱的布置也需要完成大量与竞争车型的对比 在完成以上人机性能优化及尺寸方案时，需与造型及工程设计部门协调

22、进行，需要对各目标元素进行控制，确保达成概念定位，以免偏离设计目标 2.对于动力系统布置,在逆向设计阶段往往会作为总布置工作的重点内容。需要考虑到悬挂的位置（影响NVH性能）、总成的安装形式、发动机的易维护性（机油滤清器的更换、空滤器滤芯的更换、电池耗尽后外部电源的搭接），以及碰撞安全、行人保护等内容P/TTireTireRailRailFrontEndL 3.整车姿态角和离地间隙也会直接影响到用户对产品的认可度。汽车在销售前，位于展厅及发布会上时的姿态决定用户对该车的第一印象，因此整车造型时往往会以“Show Room”（展台状态，空载）来设计。到工程化阶段，则需要考虑到半载、满载情况，是否

23、有足够的离地间隙和过坡角度，轮胎极限位置是否会与轮鼓发生干涉等 CURB HEIGHTDRAFT ANGLECURB RADIUSDESIGN GROUNDCURB CLEARANCE SIDE VIEW前进角、离去角的设计会影响到上下坡性能及路边停车的难易度APPROACH ANGLEDEPARTURE ANGLERAMP BREAK-OVER 总布置设计总结：总布置设计总结：机构设计与整车构建面向用户的细节属性经济性制造性重平衡与轻量设计概念设计与总体尺寸驾乘性能与人机工学目标用户确认与评估整车构建的各元素整车构建的各元素目标设定目标设定/设计兼容性设计兼容性优秀的整车，优秀的整车，满意的

24、客户满意的客户带来带来优秀的整车优秀的整车布置工程布置工程 车辆性能评价方法车辆性能评价方法3.13.13.23.2车辆性能类别车辆性能类别第三部分第三部分 汽车性能目标设计汽车性能目标设计车辆性能设计案例车辆性能设计案例-NVH-NVH控制控制 3.13.1 车辆性能类别车辆性能类别第三部分第三部分 汽车性能目标设计汽车性能目标设计p 布置尺寸参数布置尺寸参数p 动力性能：最高车速、加速性能、最大爬坡度动力性能：最高车速、加速性能、最大爬坡度p 舒适性：人机界面、操作轻便；空调性能、隔热密封、空气清新度；舒适性：人机界面、操作轻便；空调性能、隔热密封、空气清新度；NVH NVH性能性能p R

25、&H R&H性能：乘坐性、操纵性、转向性性能：乘坐性、操纵性、转向性p 可靠性能、耐久性能：强度、刚度、疲劳可靠性能、耐久性能：强度、刚度、疲劳p 安全性能：制动性能；碰撞性能、行人碰撞保护；除霜除雾；灯光安全性能：制动性能；碰撞性能、行人碰撞保护；除霜除雾；灯光/信号；视野信号；视野p 污染物：排放、车内污染物；电磁；回收性污染物：排放、车内污染物；电磁；回收性p 成本：制造成本；使用成本（维修维护、燃油经济性）；报废处置成本成本：制造成本；使用成本（维修维护、燃油经济性）；报废处置成本p 质量间隙、段差、品质基准、质量间隙、段差、品质基准、AUDITAUDIT评价评价p 重量车身、底盘、闭

26、合件、塑料件、电器重量车身、底盘、闭合件、塑料件、电器 车辆性能评价方法车辆性能评价方法3.23.2第三部分第三部分 汽车性能目标设计汽车性能目标设计1、主观评价法就是评价者对评价对象的主观感知印象，通过一定的评价标准（评定分值或等级）来判断评价对象的优劣好坏的办法。通常需要适量的评价者和评价对象的样本数量。分成：u 静态主观评价（整车造型、视野及布置、内饰、外观品质（视觉和触觉）、色彩、功能 性设施、维修保养等）u 动态主观评价（乘座舒适性、行驶性、动力性、制动性、转向性、操纵性、离合器操纵 性、换档操纵性、NVH、温度控制、座椅及约机构）参加主观评价的人员通常分成若干小组（如7个组），每个

27、小组由4-5人组成对评价对象进行评价，经过统计得出评价对象的评价值2、客观评价法通过测量、试验的方法得到评价对象某特性数值，与相应标准值或参照值对照评价其性能水平的方法 第三部分第三部分 汽车性能目标设计汽车性能目标设计车辆性能设计案例车辆性能设计案例-NVH-NVH控制控制3.33.3p噪声噪声p是人们不希望的声音，如Road NVHp注解:声音有时是我们需要的，如Powerful Sounding Enginep是由频率、声级和品质决定的p频率范围：20-10,000 Hzp振动振动p人身体对运动的感觉，频率通常在0.5-200 Hz，主要在0.5 Hz-50 Hzp是由频率、振动级和方向

28、决定的 p不舒服的感觉不舒服的感觉pRough，grating or discordant sensation NVHNVH:N Noise,V Vibration and H Harshness汽车所有的结构（车身、底盘、动力、电子、环境控制系统等）都有汽车所有的结构（车身、底盘、动力、电子、环境控制系统等）都有汽车所有的结构（车身、底盘、动力、电子、环境控制系统等）都有汽车所有的结构（车身、底盘、动力、电子、环境控制系统等）都有NVHNVHNVHNVH问题问题问题问题 决定决定NVHNVH的因素的因素 顾客的要求顾客的要求政府法规政府法规公司的需要和技术能力公司的需要和技术能力竞争车竞争车

29、pNVH对顾客非常重要pNVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素pNVH影响顾客的满意度p在所有顾客不满意的问题中约有1/3是与NVH有关 pNVH影响到售后服务p约1/5的售后服务与NVH有关 NVH开发流程整车系统子系统零部件战略决策开发开始项目确认试生产出厂目标分解性能验证顾客需求政府法规竞争产品公司技术战略决策产品开发三到四年时间汽车上市 汽车汽车汽车汽车NVHNVHNVHNVH的分类的分类的分类的分类按按按按频频率分率分率分率分类类p低频p中频p高频按源按源按源按源-通道通道通道通道-接受体分接受体分接受体分接受体分类类p源（动力系统、路面、风、其他）p通道（底盘、车身、内饰、

30、其他）p接受体（耳朵、手、脚、座椅）按按按按结结构分构分构分构分类类p车身p动力系统p底盘p按按按按专题专题分分分分类类p空气声p结构声p风激励噪声p路面噪声p奇异声与碰撞声 NVH 车速 发动机转速的关系动力系统(P/T)NVH路噪Road Noise风噪Wind Noise车速Vehicle 路面及路面及动力系力系统的振的振动路面及路面及动力系力系统的噪声的噪声风激励噪声激励噪声动力系力系统的声品的声品质0 Hz100 Hz250 Hz800 Hz5000 HzNVH与频率的关系NVHNVH目标分解中的模态分离目标分解中的模态分离 NVHNVH试验试验pp 道路试验道路试验道路试验道路试验

31、:环道/直道/平整的沥青路面/平整的水泥路面/粗糙的水泥路面/砖做的路面/鹅石路面/斜坡路面p 室内试验室内试验试验种类：试验种类：振动试验/噪声试验/灵敏度试验/其它 CAECAECAECAE分析的重要性分析的重要性分析的重要性分析的重要性p降低成本p减少模型车p节约时间p多方案设计p多功能分析p稳健性设计Design(CAD)Existing vehicle platformCAE ModelPrototype testNVHNVH的的CAECAE分析分析CAECAE分析的主要方法分析的主要方法p有限元分析p边界元分析p统计能量分析p其它声学分析p模态综合分析p传递路经分析 谢谢谢谢 谢谢谢谢 大大大大 家家家家!坚持关注员工成长！坚持关注员工成长！坚持开展培训工作！坚持开展培训工作！