第6章 汽车制造（课件）- 《汽车文化》同步教学（电子工业版）

第6章 汽车制造 汽车设计是一辆汽车开始生产前的第一步，也是一辆汽车的灵魂所在。大公司为了击败对手会采用频繁更换车型的手段，对汽车设计的要求越来越高，设计在整个汽车厂商的战略中也占有越来越重要的地位。在长达百年的汽车设计历史中，风格和流派层出不穷，但是历史上总有堪称伟大的产品设计，被后来者奉为经典，它们的诞生标志着一个伟大时代的开始 从20世纪70年代起，计算机辅助设计已经进入了汽车外形设计这一领域，今天更是普遍应用，并已成为目前国内外车厂进行汽车造型设计的常规手段。现在常见的过程始于模型制作阶段，通过三坐标测量机测量，得到模型上离散的点集，将点集数据输入计算机，运用CAD将其连成光顺的曲线，建立数字化模型，进行初步设计和可行性分析 。 6.1.1 汽车设计应满足的基本要求 汽车是用来载送人员和货物的运输工具。由动力装置、底盘、车身、电器及仪表四部分组成。 进行汽车设计工作应满足如下基本要求： （1）汽车的各项性能、成本等，要求达到企业在商品计划中所能确定的指标。 （2）严格遵守和贯彻相关法规、标准中的规定，注意不要侵犯专利。 （3）尽最大可能地去贯彻三化，即标准化、通用化和系列化。 （4）进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉。 （5）拆装与维修方便。 6.1.2 汽车开发程序 1. 汽车新产品开发流程 完成新型汽车的开发工作比较复杂，动用的人力、牵涉的部门和单位都很多，用去的时间也很长，除此以外还得有足够的资金保障。各部门、单位以及参加开发工作的全体人员必须协调一致地工作。为此，负责开发工作的组织者要制定新产品开发流程图。 2. 概念设计 概念设计是指从产品创意开始，到构思草图、出模型和试制出概念样车等一系列活动的全过程。 概念设计是将商品计划中确定开发的产品定义更具体化，使之达到能进行具体设计的程度。 虽然在概念设计阶段可以充分发挥设计人员的创造力与想象力，但是，这种创造力、想象力应该以市场需求、用户要求和技术发展水平以及企业自身状况为基础。 3. 目标成本 在概念设计期间，对成本要进行控制，目的是在新开发的汽车投放市场后占有价格方面的优势。根据对市场的分析预测并结合商品的技术定义，来确定商品投放时市场能够接受的价格，称之为商品的目标价格，在此基础上扣除增值税、附加税和企业目标利润之后，可获得目标成本。如果实际成本大于目标成本，则利润将减少。 4. 试制设计 试制设计是在开发新产品时，试制前进行的技术设计工作。总体设计师在此期间要协调总成与整车和总成与总成之间出现的各种矛盾。各总成设计完成后，总体设计师负责将各总成设计结果反映到整车校对图上进行校对，目的是发现问题、解决问题，以减少试制、装车时出现的技术问题。最后要编制包括整车明细表和技术条件在内的整车技术文件。 5. 样车试制和试验 完成试制设计后，进行样车试制，然后对样车进行试验。其目的是：判断根据设计图样制造出来的零部件组装起来之后是否达到预期目标，找出不足，并取得进行修改的依据；评价汽车的可靠性及强度。 6. 生产准备阶段 生产准备阶段的工作包括正式投产前的生产准备和小批量试生产，并让试生产车经受用户考验。 7. 销售 经过开发和生产试制阶段后，已定型的产品要进行正式批量生产，并投放市场销售和进行售后服务工作。 6.2 汽车设计理论与设计技术的发展 最早的汽车设计是以经验设计为主的。经验设计是以已有产品的经验数据为依据，运用一些带有经验常数或安全系数的经验公式进行设计计算的一种传统的设计方法。这种设计由于缺乏精确的设计数据和科学的计算方法，使所设计的产品不是过于笨重就是可靠性差。 20世纪60年代中期，在设计中引入电子计算机后又形成了计算机辅助设计（CAD）等新方法，使设计逐步实现半自动化和自动化，使汽车设计技术飞跃发展，设计过程完全改观。汽车结构参数及性能参数等的优化选择与匹配，零部件的强度核算与寿命预测，产品有关方面的模拟计算或仿真分析，都在计算机上进行。这种利用计算机及其外部设备进行产品设计的方法，统称为计算机辅助设计（CAD）。 现代汽车设计，除传统的方法和计算机辅助设计方法外，还引进了最优化设计、可靠性设计、有限元分析、计算机模拟计算或仿真分析、模态分析等现代设计方法与分析手段。 在产品开发的整个过程中，产品的先天质量决定于设计，产品在包括原材料、制造、使用、维修等各方面的花费，即广义成本的70%是由设计阶段决定的。因此设计方案的修改尽可能地在产品开发的前期进行，使产品设计一次成功，避免在产品开发后期因改变设计而造成的巨大浪费。 6.3 汽车设计的内容 汽车的设计开发工作，是根据市场调查及使用要求而制定的，从设计任务书开始。 汽车设计的内容包括整车总体设计、总成设计和零件设计。整车总体设计又称为汽车的