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1、新生型的研发是一个非常复杂的系统工程,以至于它需要几百号人花费上3、4年左右的时间才能完成.不同的 汽车企业其汽车的研发流程有所不同 .本文主要向大家介绍汽车研发中的核心流程,也就是专业的汽车设计开发流程,这一流程的起点为工程立项,终点为量产启动,主要包括5个阶段：一、方案筹划阶段一个全瓶生型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入,投资风险非常大,如果不经过周 密调查研究与论证,就草率上马新工程,轻那么会造成产品先天缺乏,投产后问题成堆；重那么造 成产品不符合消费者需求,没有市场竞争力.因此市场调研和工程可行性分析就成为了新工程 至关重要的局部.通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理
2、、纪录和分析,可以 了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化,确定顾客对新的汽车产品是 否有需求,或者是否有潜在的需求等待开发,然后根据调研数据进行分析研究,总结出科学可 靠的市场调研报告,为企业决策者的新车型研发工程方案,提供科学合理的参考与建议.汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面.工程可行性分析是在市 场调研的根底上进行的,根据市场调研报告生成工程建议书,进一步明确汽车形式也就是车 型确定是微型车还是中高级车以及市场目标.可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内 部的自身资源和研发水平的分析,包括设计、工艺、生产以及本钱等方面的内容.在完成可行 性分
3、析后,就可以对新车型的设计目标进行初步的设定,设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等.将初步设定的要求发放给相应的设计部门,各部门确认各个总成部件要求的可行性以后,确 认工程设计目标,编制最初版本的产品技术描述说明书,将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来.在方案筹划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形车,确定变形车的形式以及种 类.工程筹划阶段的最终成果是一份符合市场要求,开发可行性能够保证得到研发各个部门确 认的新车型设计目标大纲.该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点,描述了产品车型 的最终定位,是后续研发各个过程的依据和要求,是一份指导性文件.二
4、、概念设计阶段概念设计阶段开始后就要制定详细的研发方案,确定各个设计阶段的时间节点；评估研发工 作量,合理分配工作任务；进行本钱预算,及时限制开发本钱；制作零部件清单表格,以便进 行后续开发工作.概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个局部.1 .总体布置草图总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图.绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和 总布置的重要内容,其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的 布置要求和特性参数等设计要求；协调整车与总成间、相关总成间的布置关系和参数匹配关系,使之组成一个在给定使用条件下的使用性能到达最优并满足产品目标大纲要求的整
5、车参数和性 能指标的汽车.而总体布置草图确定的根本尺寸限制图是造型设计的根底.总体布置草图的主要布置内容包括：车厢及驾驶室的布置,主要依据人机工程学来进行布置,在满足人体的舒适性的根底上,合理的布置车厢和驾驶室.发动机与离合器及变速器的布置、传动轴的布置、车架和承载式车身底板的布置、前后悬架的布置、坐_系的布置、油箱、备胎和行李箱等的布置、空调装置的布置.保时捷跑车总体布置方案正视图2 .造型设计在进行了总体布置草图设计以后,就可以在其确定的根本尺寸的根底上进行造型设计了.汽生的造型设计现在已经成为汽 生研发中至关重要的环节,包括外形和内饰设计两局部.而造型设计过程也分为设计和模型制作两个阶段
6、.汽车造型设计师根据要设计的车型,首先收集同类车型的图片资料,对同类车型进行造型上的比拟,根据这些车型在市场上的受欢送程度,总结出目前的流行的一些设计趋势以及时尚五室报生 业,作为设计的主题或关键词. 比方简洁、复古、前卫等词语.设计阶段包括设计草图和设计效果图两个阶段,设计草图是设计师快速捕捉创意灵感的最好 方法,最初的设计草图都比拟简单,它也许只有几根线条,但是能够勾勒出设计造型的神韵, 设计师通过设计大量的草图来尽可能多的提出新的创意.每个设计师都会对少数几个自己认为 比拟好的草图进行完善,包括绘制多个角度的草图,进一步推敲车身的形体,突出造型特征等 等.下面是 菲亚特Bravo设计草图
7、,我们可以看出最初的草图形体是比拟简练的,只强调局部 的特征线.而后来的深入设计草图那么比拟完整的表达了车身的整个形态.三、工程设计阶段在完成造型设计以后,工程就开始进入工程设计阶段,工程设计阶段的主要任务就是完成整 生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.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,各部门根据开发方案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根底上,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
8、 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.某轿车3维总布置图俯视图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局部.测量生成的数据称为点云,工程师根据点云使用女生A面制作软件,比方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铳削一个模型,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
9、料来进行加工,以便日后保存.测量得到的点云数据使用Catia软件制作车身外表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 犯1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 .白生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、支柱以及结构增强件组成,因此该阶段的主要工作任务就是确定车身结构方案, 对各个组成局部进行详细设计,使用工程
10、软件比方：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.某皎空白车身侧围局部设计图5.底盘工程设计底盘工程设计的内容就是对底盘的4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
11、动器以及ABS的设计.底盘局部系统3维设计图6 .内外饰工程设计汽生内外饰包括汽堇外装件以及内饰件,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、空金带、平安气囊、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
12、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.四、样车试验阶段工程设计阶段完成以后进入样车试制和试验阶段,样车的试制由试制部门负责,他们根据工 程设计的数据,根据试验需要制作各种试验样车.样车的试验包括两个方面：性能试验和可靠 性试验.性能试验,其目的是验证设计阶段各个总成以及零部件经过装配后能否到达设计要求, 及时发现问题,做出设计修改完善设计方案. 可靠性试验的目的是验证汽车的强度以及耐久性. 试验应根据国家制定的有关标准逐项进行,不同车型有不同的试验标准.根据试制、试验的结 果进行分析总结,对出现的各种问题进行改良设计,再进行第二轮试制和试验,直至产品定型.
13、汽车的试验形式主要有试验场测试、道路测试、风洞试验、碰撞试验等.各个汽车企业都有自己的试验场,试验场的不同路段分别模拟不同路况,有沙石路、雨水路、搓板路、爬坡路等国内某汽车企业试验场保时捷汽车试验场雷诺新款拉古娜试验场试验道路测试是样车试验最重要的局部.通常要在各种不同的区域环境中进行,在我国北到黑龙江 南到海南岛都有进行道路测试,以测定在不同气候条件下车辆的行驶性能以及可靠性.雷诺新款拉古娜在不同的气候环境下的道路测试风洞试验主要是为了测试汽车的空气动力学性能,获取风阻系数,积累空气动力学数据.一般 要对汽车正面和侧面的风阻进行测定,正面的试验用于计算正面风阻系数和提升力,侧面试验 主要是考
14、察测向风对汽车行驶的影响.国外大的汽车生产厂家有自己的风洞试验室,由于造价 非常昂贵的原因国内尚没有专门的汽车风洞试验室.雷诺新款拉古娜风洞试验奔马R R级风洞试验碰撞试验的作用是测试汽车结构的强度,通过各种传感器获得各个局部发生碰撞时的数据, 考察碰撞发生时对车内假人造成的伤害情况.通过碰撞试验可以发现汽车平安上的问题,有针 对性的对车身结构进行增强设计.碰撞试验主要包括正面碰撞、侧面碰撞以及追尾碰撞.样车碰撞试验试验阶段完成以后, 新生型的性能得到确认,产品定型.五、投产启动阶段投产启动阶段的主要任务是进行投产前的准备工作,包括制定生产流程链,各种生产设备到 位、生产线铺设等等.在试验阶段就同步进行的投产准备工作包括,模具的开发和各种检具的制造.投产启动阶段大约需要半年左右的时间,在此期间要反复的完善冲压、焊装、涂装以及 总装生产线,在保证生产流程和样车性能的条件下,开始小批量生产进一步验证产品的可靠性,保证小批量生产3个月产品无重大问题的情况下,正式启动量产.