汽车车身设计方法探讨

蒋庆庆 杨杨

摘 要：在现在汽车行业的发展中，车身是汽车的四大总成之一，随着汽车服务领域的不断扩大和需求日益多样化、个性化车身设计己后来居上逐渐占据主导地位。目前，车身造型设计正朝着缩短设计周期提高设计质量降低开发成本及提高汽车产品的市场竞争力的方向不断发展。

关键词：汽车车身；设计方法；发展趋势；策略

随着生活水平的提升，使汽车成为日常生活中的普遍交通工具，对于人们的生产生活有着直接的影响，因而在汽车车身设计的过程中，对质量进行有效地控制，可以保证人们拥有良好的使用感受，促进汽车制造行业的高速发展。

1 汽车车身设计的质量要求

车身作为汽车整体机构的重要部分，包括对侧围、顶盖以及车身底板与后围的设计，在进行汽车车身的设计过程中，必须要综合性地对汽车空间、人机工程等进行全方位的考虑，切实地保证汽车的基本功能。在完成基本功能的设计工作之后，应当对汽车车身的相关性能进行提升，满足汽车的耐久要求，这与汽车的使用时间有着直接的联系。同时，设计者也必须要对汽车的安全性能进行考虑，车身的安全带强度、碰撞性能以及座椅强度与之具有直接的联系。汽车车身的强度也必须要满足使用者在实际使用过程中的要求，包括对顶盖抗压能力的设计以及局部刚性的设计，这些都与汽车的使用性能有着直接的联系。事实上，汽车的整体性能好坏与其在制造过程中使用的部件质量有着直接的联系，因而制造者在制造过程中必须要对汽车零配件质量进行有效地提升，保证所使用的零配件可以满足汽车长期使用的要求，这样才能提及对汽车车身设计的质量要求。在汽车车身设计的实际过程中，设计者需要结合汽车实际使用的性能要求以及时长限制，对汽车的使用强度进行有效地考量，从而结合相关进行设计，否则就会造成所制造的汽车与其目标客户的使用需求无法得到有效的满足，导致汽车车身设计没有起到其应有的作用，浪费相关建材的使用，造成对多种资源及人员设计的浪费。

2分析车身设计的其它重点要求

车身设计，也就是对车身的各项内容进行科学，合理的设计，设计的目的是为了在满足基本的功能需求的基础上实现造型更加的完美，美观性较强，车身的性能好，空气动力特性比较好，并且生产是比较简单的，维护拆装比较方便。在外形以及结构上，车身壳体是由许多具有空间曲面外形的大型覆盖件组成的。所以在进行车身外形设计的时候，考虑的因素有很多，其一就是要保证车身的基本功能需求，再者就是要保证整体的协调性以及美感，在进行车身覆盖件的设计的时候，需要保证其具有比较高的互换性以及准确性，工艺性能指标要求也比较高。因此，要求车身表面上的各点连成的曲线必须在横向以及纵向这两个截面上反复进行协调，以此来保证整个曲面的光滑度。传统的设计方法在进行车身样图的设计的时候必须要采用网格来表示，这种设计的方式不能够仅仅依靠图纸就将其车身准确，科学的表示出来，而必须加以实体模型的方式进行。换句话来讲就是对车身这样复杂的空间曲面外形需要采取一套特殊的实物来进行模拟以及“移形”的办法来进行表达，从而确定车身的设计是否合理。在进行产品设计，准备以及投产的过程中，做出实物能够更好的对图样進行有关的补充，这样能够更好的保证零部件之间的协调性。以上所说的这么多的特点就决定了车身设计与车其他三个部分中成体系的工作方法之间是存在区别的，车身设计这种方法属于逆向工程。

3基于CAX的现代汽车车身设计方法

一般认为，基于各种计算机辅助技术（CAX）的车身设计方法为现代车身设计方法，这种设计方法主要分为两个阶段，其一就是概念设计，其二是过程设计。这种车身设计方法主要是利用计算机辅助几何设计方法（也就是 CAGD）方法来进行车身几何造型设计，主要利用的工具就是计算机，利用计算机来对车身模型进行仿真以及设计，通过计算机的相关软件来对模型表面的所有曲线以及曲面信息来进行设计以及分析，这个模型将被作为一个主模型来取代传统车身设计中的立体模型。现代的产生设计方法与传统的设计方法有一定的地方是相似的，相似点主要是包括利用人工来进行图形的绘制，然后利用油泥来进行模型的雕塑，最后利用二坐标测量技术对雕塑的模型的表面的数据点进行测量。与传统方法的区别就在于车身设计师利用计算机来进行数学模型的建立，建立好数学模型之后还需要适当的对模型进行调整，根据实际需求进行分析计算。当数据模型调整好之后，就需要将模型直接进行加工，设计。这样的设计方法，不仅仅能够提高设计效率，还能够将结构设计，有限元分析，数据统计，分析等等集中在一个平台之上，这样就能够保证数据信息的准确性并且设计。工艺以及检验人员使用的数据资源是相同的，这样的设计方法能够很好的保证设计出产品的质量问题，还能缩短设计周期，提高设计的精度。现代汽车车身设计方法的特点主要体现在以下的四个方面：

（1）以计算机中的三维实体模型替代传统设计中的主模型，这样就能够很好的节约人力资源以及财力资源，更好的提高效率；

（2）这样提高汽车产品规划时的可信度，这样能够更好的保证设计流程的连贯性，减少时间的浪费。

（3）现代化的设计方法，在很大程度上是依托于计算机的，由于计算机的计算速度快，准确度高，这就会使整个车身设计的时间周期减少，提高设计质量以及效率。就现在的情形看来，日前用于车身设计的 CAD/CAM 系统能够根据三维实体模型自动生成二维的车身图纸以及用于数控加工的代，并且当三维的模型发生变化的时候，系统就会自动的进行数据的修改等等。在进行车身设计的时候，各个环节，各个模块都是息息相关的。车身设计人员利用现代化的设计方法能够更好的发挥自身的优势，不断的利用自身的独特的思维来进行车身模型的改进。这个过程耗费的时间少，可行性高。

（4）利用现代车身设计方法，还能不断的改进车身造型，满足人们日益增长的需求，利用 CAD/CAM 软件来进行车身三维模型的搭建，设计人员可以根据设计出来的各种造型进行对比，从而更好的挑选出适合的，好的，符合消费者审美观，需求观的方案。

4车身设计的发展趋势

当代轿车车身已由传统的车驾式结构向整体无架结构式转化，这是一种缘于飞机的应力薄壳结构，质轻而强度非常高。与车架式车身相比，重量减轻了400KG以上，而车身内部空间切丝毫未减少，甚至还有扩大。

（1）气流造型依然是设计的重点

从汽车行驶速度造成的空气阻力来看，汽车的百年发展史，其实质就是汽车如何克服气动阻力的发展过程，车身的造型进步则生动地演绎着这个变化经历。可以毫不夸张地说，在与气动阻力做斗争过程中推动了汽车车身的进步和开发。

气流造型的开发研究重点是最优化设计，大体上可分为两方面的技术工作：一是气动造型的局部最优化设计，另一方面是气动造形的整体最优化设计。前者任务是确定车身的基本造型，必须达到车身的制造工艺学、人体工程学、美学及其他相关学科的各方面要求，并在此基础上进行车身的局部修改，增加空气动力附加装置，实现减少气动阻力和提高行驶稳定性的目的。而整体最优化工作的任务则是根据高气动稳定性和低气动阻力的流线型要求，最终完成实用化车型的整体布置。由于兼顾局部和整体的最优化设计，使车身美感和科学性达到和谐统一，从而追求车身造型的完美性和最优化。

（2） 定制车身是发展趋势

绚丽多姿和个性鲜明的车身，是二十一世纪车身发展的趋势，这既符号人类对美学、对个性的追求。这才真正标志着百年的汽车技术趋于成熟，体现了汽车产品的最终目的。展望未来，定制汽车车身是时代的特征和潮流，顾客不但可以自己选择车身的图案和造型，并以此进行定制生产，体现鲜明的个性和多样性。

5结束语

随着我国经济水平的不断提升，国民生活素质不断提升，国内对汽车的需求不断增加，同时对汽车的各项性能提出更高的要求，因此如何设计出符合社会大众的汽车呢？这是每个汽车设计员必修课，现代汽车车身要求具有很高的防撞抗冲击能力，以及高度的清洁性、舒适性和智能性。

参考文献 ：

[1] 刘现允.论以轻量化为主的专用汽车车身优化设计[J].时代汽车，2017（04）.

[2] 吴忠来.如何优化设计汽车车身结构安全部件材料的探讨[J].科技展望，2016（09）.