女性环保汽车设计课程设计--混合动力环保女性汽车设计.doc

产品创新设计课程设计说明书题目：混合动力环保女性汽车设计 姓名：学号：20班级：课题背景自从1886年德国人K。Benz制造出世界上第一辆汽车，特别是1913年汽车生产装配流水线发明以来，汽车就迅速普及。至2000年末，全世界的汽车保有量已超过6亿辆，到2010年增到10亿辆。汽车工业也成为我国的支柱产业之一,并且成为人们最大的消费目标。目前的年消费量已达400万辆。随着社会的发展,汽车走进普通百姓人家,扩大了人们的生活范围,带来了极大的方便。但是汽车的普及具有双刃剑效果,在提高工作生活节奏的同时对人们赖以生存的环境造成的污染日益严重,威胁了人们的生活质量和生命安全。节能减排工作是建设资源节约型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变增长方式的必经之路;是提高人民生活质量,维护中华民族长远利益的必然要求。作为能源消耗和环境污染物排放大户的交通运输行业节能减排工作任重而道远。交通运输行业乃至整个社会经济应该与自然生态系统能够持续、健康、协调、稳定发展。伴随着高耗能经济增长方式和粗放式的发展模式,中国的环境问题日趋凸现,如河流、空气污染,温室效应,酸雨的影响等环境恶化问题不断加重。而来自调查机构的最新统计数据显示,我国在用机动车的60% -70%属于高能耗、高污染物排放车辆,每年所消耗的燃油、机油的总量占我国成品油年产量的1/2以上,给环境造成了很大的污染。 汽车工业已经成为我国的支柱产业,但节能、环保等问题正成为制约其快速发展的瓶颈,也越来越受到社会的关注和重视。积极发展节能环保型汽车,符合我国能源状况和大众消费水平,有利于缓解能源紧张,保护环境。对于落实国家能源发展战略,加快建设资源节约型社会具有重要意义。汽车节能减排工作任重而道远。 科学发展观是保证汽车工业可持续发展的必要条件。在眼前利益和长远利益发生矛盾时,我们应充分考虑人类的长远利益和我们的生态环境。只有人、车、路、环境的和谐,才能促进我国汽车工业快速发展。同时,这也对我们提出了严峻的挑战。我们应不遗余力地去挖掘降低燃油消耗的潜力,把寻求改善汽车燃油经济性作为长期目标。我们相信,随着新材料的应用、新技术的发展,再加上我们的不懈努力,汽车节能减排工作必将有一个更大的发展和提高,从而推动交通运输行业乃至整个社会经济又好又快的发展。 第1章 设计过程对于大多数人来说，对车的欣赏基本都是整车，除了性能之外，汽车的外观和内饰是人们谈论最多的话题，因为这是对一辆车最直观的印象，所谓汽车设计，简单的理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰，使其在充分发挥性能的基础上艺术化。但是，其实汽车设计是一件复杂的事情。汽车不是单纯的艺术品，当然它要有漂亮的外表和吸引人的个性特征，同时它还得能安全可靠的行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关的知识：车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识，当然更少不了诸如绘画、雕塑、色彩感等基本艺术功底。由此不难理解为什么能称得上汽车设计师的人少之又少。A定下设计方向： 山东省大学生汽车创新设计大赛，节能减排方向B设计计划的制定：四周时间的安排：一周设计调研并进行草图绘制，确定方案。两周模型制作。最后一周渲染模型，并制作展板和ppt等。设计完成C设计调研：中国汽车市场现状分析，系统相关要素分析，使用环境、使用人群分析，以及节能减排的措施及方法。D草图绘制：坐下来好好想想如何表达自己的想法。虽然计算机已经非常普及，不过对于设计者来说，最直接的方式还是拿支铅笔把脑子里的想法表现出来，这非常方便。在从脑到手的初级阶段，没必要画的很精致，简洁的线条足以记录脑海中一个个一闪而过的构思。又或者在随手勾画中得到新的灵感。 E初步定稿：当思路比较明确以后可以绘画一张草图，这时候汽车的主体线条和大方向上的细节设计应该都有所表现，在适当的地方加进简单说明，为下一环节做准备。 F 定下方案：对草图方案进行评估，从而确定方案。本方案设计要点主要有以下几点：1、整体造型采用目前汽车的大体造型，汽车发展一百多年，发展成目前的样子是有原因的，空气力学、材料力学、人机工学的研究，道路的允许和材料工艺的限定决定了汽车最优的大体外形。2、太阳能汽车玻璃设计：目前已经有半透明的太阳能电池了，可以将这种半透明的太阳能电池嵌入到汽车玻璃中，这样即挡住了紫外线等有害光线，有为汽车提供了无污染的电能。3、汽车座椅设计：360度可旋转，角度高低可调节。使乘车者乘车过程更加舒适。前排和后排的人可以面对面进行交谈和玩耍。4、“两向”设计：车内后面设计一套简易驾驶设备，主要用于倒车，目前很多人，尤其是年纪稍大的人和女性，倒车真是个麻烦事，由于倒车问题出现的碰车纠纷也时有发生。“两向”设计使得倒车轻松自如。5、天窗的设计：为天窗增设了发电风车，即为乘车者提供了乐趣，也利用了风能，节约了能源，减少了污染。6、汽车外壳以及内部其他部分零件采用铝合金，重量轻，节省燃料，经济效益明显；并且不生锈，抗腐蚀，特别是沿海地区尤其明显；强度高,抗变形能力比普通钢板高；外观美观，提升产品档次；残值高。G 3D模型制作：按照草图方案，绘制三视图，进行电脑三维建模的制作。H观感评估3d模型对模型进行评估和查漏补缺，为了进一步改进和完善。I改进模型并渲染经过对提案模型的评估，经过不断的讨论和修改之后，得到最终模型，对其进行渲染，并得到它的最终效果图。J最后阶段：展示设计将最终的效果通过展板展示出来。制作ppt，设计说明等。K 完成第2章 设计结果3.1 设计效果图3.2 产品材料（须详细，尽可能查到材料的标号，可采用列表形式，不同部分采用的材料均需列清楚）汽车部件材料特征代号汽车外壳铝合金强度高,抗变形能力比普通钢板高；强度高,抗变形能力比普通钢板高；重量轻，节省燃料，经济效益明显2B50窗棂顺丁橡胶综合性能好，抗撕拉、加工性能好，弹性好，耐磨和耐寒性好，易于与金属粘合BR车窗聚苯乙烯原料来源丰富，产量大，应用广，价格便宜，容易加工成型PS车灯聚苯乙烯原料来源丰富，产量大，应用广，价格便宜，容易加工成型PS灯罩聚苯乙烯原料来源丰富，产量大，应用广，价格便宜，容易加工成型PS方向盘顺丁橡胶综合性能好，抗撕拉、加工性能好，弹性好，耐磨和耐寒性好，易于与金属粘合BR座位COOLMAX面料吸收热量最慢，散热速度也是最快的，水份含量不多，没有龟裂情况。发动机铝合金、树脂、镁、铝、钢、钛合金铝合金缸盖和缸体、树脂或镁作为材料的进气管、铝活塞和钢制气缸套、钛合金连杆底盘铝合金、钢、多元复合材料、聚酯等电气设备铝合金、钢、多元复合材料、聚酯等轮胎顺丁橡胶综合性能好，抗撕拉、加工性能好，弹性好，耐磨和耐寒性好，易于与金属粘合BR3.3 产品加工工艺（详细论述加工方法，以及各部分安装方法，可采用图例的形式）冲压工艺、焊装工艺、涂装工艺和总装工艺被称汽车生产的四大工艺。如果生产整车的主机厂必需具备以上四大生产工艺：一 冲压工艺：冲压是所有工序的第一步。先是把钢板在切割机上切割出合适的大小，这个时候一般只进行冲孔、切边之类的动作，然后进入真正的冲压成形工序。每一个工件都有一个模具，只要把各种各样的模具装到冲压机床上就可以冲出各种各样的工件，模具的作用是非常大的，模具的质量直接决定着工件的质量。（1）冲压工艺流程：开包剪板落料（毛坯）拉延成形（一道拉延或多道拉延）整形翻边冲孔切边翻边。对于卷料开卷平整落毛坯拉延成形（一次到多次拉延）整形翻边冲孔切边翻边。（2）冲压设备：分单动压力机和双动压力机。一般以冲压弯曲为主的冲压件多用单动压力机而生产以拉深为主的冲压件采用双动压力机。所谓双动是指以外滑块带动上压圈将毛坯压紧，然后冲模下行或者上行，使毛坯板料在上模和下模之间拉深成形。另外，还有油压机，行程速度较慢，多用于生产深拉延件，如油底盘本体等。 （3）冲压模具：有合金钢模具和铸铁或合金铸铁模具，前者多用于热轧板或热轧高强度钢板的成形、冲裁、切边等，而铸铁或合金铸铁模具多用于大型覆盖件，通过火焰加热空冷达到淬火的效果，另外模具表面光洁对成形有重要影响（光洁减小模具与板料的摩擦）。（4）冲压工艺参数：一般冲压工艺参数为：压边力的大小，即上、下模具之间的间隙，可用气压大小或压边力大小来控制。压边力大，金属往里流动困难，容易开裂。润滑条件（液体润滑和固体润滑），即润滑液粘度超高，润滑效果越好。模具表面光洁度，模具圆角半径和光洁度。因此，优化工艺参数的目的是减少零件成形时板料与模具的摩擦阻力，阻力越小，金属流动越容易，零件不易开裂。 （5）冲压工序可分为四个基本工序：1、冲裁：使板料实现分离的冲压工序(包括冲孔、落料、修边、剖切等)。2、弯曲：将板料沿弯曲线成一定的角度和形状的冲压工序。3、拉深：将平面板料变成各种开口空心零件，或把空心件的形状、尺寸作进一步改变的冲压工序。4、局部成形：用各种不同性质的局部变形来改变毛坯或冲压成形工序(包括翻边、胀形、校平和整形工序等)。二 焊装工艺：冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。 1、焊接工艺 （1）点焊：是将工件装配成塔接接头，置于两电极之间压紧、通电、利用电阻热能熔化母材，形成焊核是热机械（力）联合作用的焊接过程。其特点：1）具有大电流、短时间、加压状态；2）不需填充金属；3）操作简单，生产效率高、易实现自动化。 （2）凸焊：在汽车生产中应用越来越广。其优点：1）可同时焊接一个或若干个凸点，生产效率高2）使用平板电极，表面不产生凹陷3）有效地克服焊核偏移。 （3）缝焊：是用一对滚盘电极，以连续或断续电流脉冲时，形成一个熔核搭叠的密封焊缝的焊接。能焊接气密、水密、油密等密封容器的焊接部件，如汽油箱、贮油缸等。（4）螺柱焊：汽车生产中大多为较薄的零件，为防止焊穿和零件变形，一般采用电容储能式螺柱焊，例如：发动机前挡板上的螺柱等。 （5）熔化极气体保护焊：应用十分广泛，焊接热量来自焊丝与工件间的电弧。CO2气体保护焊，惰性气体保护焊和混合气体保护焊。可连续施焊，焊后不需清渣（保护）容易实现机械化、自动化； CO2电弧的穿透力强，生产效率高，常用焊丝牌号为H08mn2siA；主要用于焊接碳钢和低合金钢。 （6）钎焊:是利用熔点比母材低的钎料和母材一同加热，在母材不熔化前提下，钎料熔化并润湿及填充两母材连接处的间隙，形成钎焊，主要焊接铝基、镍基、铜等，如水箱。 （7）激光焊接：激光是利用辐射激光放大原理而产生一种单色、方向性强、光亮度大的光束，经聚焦后获得直径小于0.01mm，功率密度高达105107w.cm2的光束，用来做热源。高功率密度、焊接熔池深，焊接位置可达性好，热影响区小，残余应大小和变形小，可焊接高熔点材料，非金属材料等。 （8）此外，还有电阻对焊，闪光对焊，钨极氬弧焊。等离子弧焊，摩擦焊，电子束焊和超声波焊接等。三 涂装工艺： 涂装有两个重要作用，第一车防腐蚀，第二增加美观。涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序：漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高，因此涂装工艺一般都是各公司的技术秘密。 汽车车身的涂装质量要求最高，要长期在各种气候条件下使用而不发生漆膜劣化和锈蚀，还要能维持其光泽、色彩和美观。典型的轿车车身涂装工艺是电泳底漆、中涂、面漆3C3B(3Coat3Bake)体系。在电泳底漆与中涂之间有焊缝密封和底板防护涂层的喷涂，以保证车身的密封、降噪声和防锈，面漆后涂内腔防锈蜡。表面涂层属于一级装饰精度，具有美丽的外观，光亮如镜或光滑的表面，无细微的杂质、擦伤、裂纹、起皱、起泡及肉眼可见的缺陷，并应有足够的机械强度。底面涂层属于优良保护层，应有优良的防锈性和防腐蚀性，很强的附着力；局部或全部刮涂附着力好、机械强度高的腻子，使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象。四 总装工艺汽车装配是汽车全部制造工艺过程的最终环节，是把经检验合格的数以千万计的各类零件，按规定的精度标准和技术要求组合成分总成、总成、整车，并经严格检测程序，确认其是否合格的整个工艺过程。汽车产品要求有好的动力性、经济性和耐久性，以实现在各种复杂环境中的运载功能，现代汽车产品更要求安全可靠、造型美观、乘坐舒适并满足环保要求。这些要求，最终是通过装配工艺来保证的。若装配不当，以昂贵的代价制造出的合格零件，不一定能装出合格的汽车。因此装配是保证产品质量的重要环节。汽车装配特点是零件种类多，数量大，作业内容复杂。装配零部件除发动机、传动系、车身、悬架、车轮、转向系、制动系、空调系等之外，还有大量内外饰件、电器、线束、软管、硬管、玻璃、各类油液加注等。汽车总装工作量约占全部制造工作量的20%25%，其操作内容包括过盈配合、焊接、铆接、镶嵌、配管、配线、螺纹连接、各类油液加注等。装配方法：螺纹联接法: 螺钉、螺栓联接是机械装配的基本方法，它约占汽车装配作业工作量31%，个别部位的螺纹联接采用手动扳手，较普遍的是采用风动扳手或电动扳手以及电动螺丝刀等。粘接法：需粘接的零部件，内饰件一般有衬垫、隔音材料、车门内装饰护板，外饰件一般有挡风玻璃、车灯、标志等。粘接方法：小件预先在车身上涂粘接剂，大件则在需要装在零件上直接涂粘接剂。充注法：是指装配时发动机机油、变速器齿轮油、散热器冷却液、制动液、动力转向液压油、空调制冷剂、挡风玻璃洗涤液、燃油等各种液体的方法。装配设备地面输送机（浅托链）、高架空中悬挂式输送机、板式输送链。第3章 设计心得1) 理论方面通过这次课程设计汽车的产品创新设计，我对汽车有了更深的理解。汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。汽车发动机：发动机是汽车的动力装置，由2大机构5大系组成：曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、燃料供给系、润滑系、点火系、起动系组成，但是柴油机比汽油机少一个点火系统。 汽车底盘：底盘作用是支撑、安装汽车发动机及其各部件的总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的。汽车车身:车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。汽车车身结构主要包括：车身壳体(白车身)、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等。在货车和专用汽车上还包括车箱和其它装备。电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。 汽车为人民提供了交通便利，但是传统的以石油为燃料的汽车也对环境造成了严重的污染。近年来，呼吸道疾病、癌症、头痛等发病率迅速增加，均与环境恶化有关。随着汽车进入家庭的增多，汽车排放的污染已成为城市大气污染的重要因素，越来越引起人们的广泛关注。减少汽车有害气体排放，营造绿色环保公共交通已经刻不容缓。 目前汽车的污染主要有以下几个方面： 一、汽车噪声，主要指汽车在行驶过程中发生的噪声，它主要由发动机工作噪声和汽车行驶时振动和传动产生的噪声。目前评价和检测的方式主要有车外噪声和车内噪声两种，对于轻型汽车而言，一般要求小于85db（A）以避免噪声污染。 二、汽车的排气污染，主要指从汽车发动机排气管排出的废气，根据汽车种类不同，其污染物的成分不同。汽车排气污染是汽车的主要污染源，也是汽车环保的一个最重要的项目。 三、燃油蒸发污染，主要是针对汽油车的汽油蒸发，汽油是一种挥发性极强的物质，在挥发物中含有大量对人体有害的成分，所以在对汽车环保控制中，增加了对燃油蒸发物的控制项目。 四、曲轴箱污染，指发动机曲轴箱内，从发动机活动塞环切口泄漏出来的未完全燃烧的可燃性气体，它含有CO等对人体有害的成分，因此要求不允许发动机曲箱内有废气排向大气环境。 除此之外