汽车造型设计说明书.doc

汽车造型设计学生姓名 _年级专业 _ 学 号 _ 指导老师 _甘肃农业大学 工学院_年 _月 绪 论汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的专业，它涉及到和那多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、材料学、制造工艺学、经济学、商业心理学、环境学等。另外，造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的。它随着科学发展水平、物质条件、时间、人的审美调和和经济发展水平，而不断的演变。至于名族风格问题也是一样，它决不是一种固定形式所能表达的。迈入2009回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。汽车作为一种商品，它具有双重性，首先它是功能产品，具有满足行走和运载的使用价值，同时它具有艺术产品，有美的品质，在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来大的享受。向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。 汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。 汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。汽车的造型美属于人工美的范畴，即排除个人对于某种造型的偏爱，力求以大众造型所具有的客观美、合理性的美、意识上的美。建立在功能上的理想外形为最美，就是能高度发挥汽车功能的完全合理性造型。目录绪论1第一章 汽车总体布置4第一节 总体布置草4第二节 造型构思草图4第二章 汽车造型设计的方法和步骤5第一节 造型设计5第二节 外形尺寸参数6第三章 汽车车身具体尺寸的确定7总结11参考文献12第一章 汽车总体布置第一节 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达到最优并满足产品目标大纲要求的整车参数和性能指标的汽车。而总体布置草图确定的基本尺寸控制图是造型设计的基础。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基础上，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、制动系的布置、油箱、备胎和行李箱等的布置、空调装置的布置。 第二节 造型构思草图汽车造型的设计也要有效果图，将设计师对新车形状的构思反映在图画上，这里面的内容有整车的形状，特征,色彩，材料质感及反光效果等，作为开发人员表述造型的构思和初步选型的参考，可用手绘或计算机手绘笔绘制.利用草绘将汽车基本模型设计出来，确定好自己要设计的车的颜色，基本形状，基本布置和车的质量要求和性能要求等。汽车作为商品具有双重性。它具有功能产品，具有满足行走和运载的使用价值，同时它也是艺术产品，有美的品质，满足和迎合社会的文化艺术需求。第二章 汽车造型设计的方法和步骤第一节 造型设计在进行了总体布置草图设计以后，就可以在其确定的基本尺寸的基础上进行造型设计了。汽车的造型设计现在已经成为汽车研发中至关重要的环节，包括外形和内饰设计两部分。而造型设计过程也分为设计和模型制作两个阶段。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较，根据这些车型在市场上的受欢迎程度，总结出目前的流行的一些设计趋势以及时尚元素，作为设计的主题或关键词。比如简洁、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较简单，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较好的草图进行完善，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，我们可以看出最初的草图形体是比较简练的，只强调部分的特征线，而后来的深入设计草图则比较完整的表达了车身的整个形态，造型效果图设计方法二-任意轴线方向法。当然,如果确定造型效果图的轴线方向比较困难时,也可以不按照轴侧方向. 可以按照各个方向任意比例法, 但三个轴方向要单独的量尺寸算在图中各自轴车长与图形长度的比例关系(百分比),当汽车处于任意投影和入射角时,图形在每个方向上都有不同而且任意的比例关系, 只要知道各个方向比例关系,就可以将设计特征在每个轴方向进行换算,来获得特征在每个轴方向的三维坐标或尺寸, 以便通过效果图便能获得胶带图,通过胶带图又可获得油泥模型,而且油泥模型完全可以反映效果图的信息.在作模型时将比例乘以模型在各自方向的最大尺寸,这种情况多数是在某一车的图片基础上进行绘制效果图,而必须知道参考车的长宽高尺寸,而被设计的车型尺寸必须接近该参考车尺寸,这样才能保证设计的效果图尺寸与你要设计的车型尺寸信息一致性,才有价值.当然,也可用三维软件设计一个长宽高与要设计的车型相同的长方体,然后转到一个任意位置投影成平面图片,然后在平面图中量出三个轴方向的图片长宽高,除以长方体实际长宽高而得到比例，然后绘制效果图和造型特征,制作胶带图或模型时,在效果图上直接量出特征位置坐标到基准坐标的距离或特征长度乘以相应轴的比例,便获得在模型上的坐标或尺寸.当在某一现有车型基础上改进设计时,最好采用该方法,因为原车拍照不可能使入射角十分正确,可以采用该任意轴侧方向方法.在设计正侧正前正后视图时也必需采用如上两种方法得到每个视图的特征信息的一致性.第二节 外形尺寸参数 汽车设计中由设计师去弥定的外形尺寸包括：长、宽、高、轴距、轮距、前后悬长和离地距等。当然汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，一种新型材料的应用往往会很大程度的提高整车的性能，因此材料的研制也是汽车设计过程中最关键的一环。金属薄钢板、铝合金、塑料、镁合金、工程陶瓷、木材等在汽车应用中发挥着巨大的作用。第三章 汽车车身具体尺寸的确定确定汽车尺寸首先要服从机械布局，然后要满足各项应有的功能，如必须具备载客、载货的空间等。下面详谈各尺寸的具体确定方法： 1、长度 长度是对汽车的用途、功能、使用方便性等影响最大的参数。因此一般以长度来划分车身等级。车身长意味着纵向可利用空间大，这是显而易见的；但太长的车身会给调头、停车造成不便。4米长与5米长的汽车在驾驶感觉上会有很大的差异，一般中小型乘用车长4米左右，接近5米长的可算作大型车了。 2、宽度 宽度主要影响乘坐空间和灵活性。对于乘用轿车，如果要求横向布置的三个坐位都有宽阔的乘坐感（主要是足够的肩宽），那么车宽一般都要达到1.8M。近年由于对安全性的要求，车门壁的厚度有所增加，因此车宽也普遍增加。日本车对宽度的限制比较严，大部分在1.8M以下，欧洲车则倾向增大车宽。但是车身太宽会降低在市区行走、停泊的方便性，因此对于轿车来说车宽2M是一个公认的上限。接近2米或超过2米的车都会很难驾驶。道路用车（大货车、大客车）的车宽一般也不能超过2.5米。 对于车外倒后镜不能折叠的车辆，规格表上的宽度一般把外伸倒后镜也包括在内，因而有些欧洲轿车规格表上的宽度接近甚至超过2米（例如FIAT MULTIPLA宽度为2010mm），各位明察即可。 3、高度 车身高度直接影响重心（操控性）和空间。大部分轿车高度在1.5米以下 ，与人体的自然坐姿高度相比低很多，主要是出于降低全车重心的考虑，以确保高速拐弯时不会翻车。MPV、面包车等为了营造宽阔的乘坐（头部空间）和载货空间，车身一般比较高（1.6米以上），但随之使整车重心升高，过弯时车身侧倾角度大；这是高车身车种的一个重大特性缺陷。此外在日本，香港等一些地区，大部分的室内停车场都有高度限制，一般为1.6米，这也是确定车高的重要考虑因素。小型车为了在有限的占地面积内扩大车厢空间，近年有向上发展的趋势，如丰田的YARIS（高1500mm）和标致206（1430mm），以及一批超过1.7M的日本K-CAR级RV（如铃木WAGON R），车身都比传统的小型车高出很多，重心升高导致的主动安全性下降是必然的。 4、轴距 在车长被确定后，轴距是影响乘坐空间最重要的因素，因为占绝大多数的2厢和3厢轿车，乘员的坐位都是布置在前后轴之间的。长轴距使乘员的纵向空间增大，直接得益的是对乘坐舒适性影响很大的脚部空间。在行驶性能方面，长轴距能提高直路巡航的稳定性，但转向灵活性下降， 回旋半径增大。因此在稳定性和灵活性之间必须作出取舍，取得适当的平衡。 5、前、后悬 车长=前悬+后悬+轴距。所以轴距越长，前后悬便越短。最短的悬殊长可以短至只有车轮，即为车轮半径1/2。但除了一些小型车要竭力增加轴矩来扩大乘坐空间外，一般轿车的悬长都不能太短，一来轴矩太长会影响灵活性，二来要考虑机械零件的布局。例如前横置引擎前轮驱动的轿车，引擎一般会安置在前轴的前方，因此前悬必须有一定的长度；但前悬也不应过长，以确保爬坡通过性，越野车为了保证爬坡、越台的能力，前悬都很短；一些高性能跑车的前后悬取值主要是出于对前后重量平衡和动态重心转移的考虑。近年为了满足严格的正面撞击测试法规，有加长前悬的趋势，目的是容纳车架的撞击缓冲结构。后悬则可以比前悬稍长一些。因为要腾出 近角和离去角，是衡量汽车通过 表现也会有影响， 空间安放引擎，前轴要 性的重要指标。由图可见角度越 大前悬可以增加转向过多 向后移，形成很长的前 大，车身能安全通过的坡度越大 ，以抵消车架本身的转向 。6、轮距 轮距直接影响汽车的前后宽度比例。与其它尺寸相比，轮距更受机械布局（尤其是悬挂系统类型）的影响，是造型设计师需要在很早期就确定的参数。一般轿车的前轮距比后轮略大（相差约10-50MM），即车身前半部比后半部略宽，这与气流动力学有关（将在以后详述）。但一些特殊机械布局的汽车，如法拉利的512TR，由于后轴安放了大型的水平对向12缸引擎，使其后轮距远大于前轮距，这就需要以特别的造型设计来配合。在操控性方面，轮距越大，转向极限和稳定性也会提高，很多高性能跑车车身叶子板都向外抛，就是为了尽量扩大轮距。 7、离地距 离地距即车体最低点与地面的距离。后驱车的离地最低点一般在后轴中央，前驱车一般在前轴，也有些轿车的离地距最低点在前防撞杆下缘（气流动力学部件）。离地距必须确保汽车在行走崎岖道路、上下坡时的通过性，即保证不刮底。但离地距高也意味着重心高，影响操控性，一般轿车的最低离地距为130mm-200mm，附合正常道路状况的使用要求。越野车离地距普遍大于200mm。赛车由于安装了扰流车身部件，并且要降低重心，离地距可以低至50mm，当然前提是赛车跑道路面平坦，在普通街道上肯定是不可行的。 汽车的长、宽、高、轴距是影响乘坐空间的四要素，但这只是基础，要在尺寸大的车身上设计出空间充裕的座舱，还必须精心设计车厢轮廓。这就是所谓的“利用率”问题，而它又与全车的整体布局息息相关。总 结从汽车制造者的立场来考虑，汽车不是绘画，装饰美不会目的，因此它不是靠一时冲动的创造灵感的瞬间即可完成的。头脑中要时刻考虑到汽车的机能，并且如何用理想的造型实现它以及这种造型的可创造性、创造成本、物质技术条件，包括材料和制造技术手段，是汽车成为现实产品的物质基础和产品成本的重要质量等。因此在工程设计的时候会出现很多前期造型无法预料的问题，需要造型设计师配合做相应的造型调整，甚至在车型上市后用户的反馈也可能会带来造型上的改进，直到这款车型停产，针对它的造型工作才最终结束。 此外，随着技术的不断进步，各种新的造型方式也在不断被尝试，尤其是电脑在汽车设计过程的介入给了我们更便捷的工作方式和更高的工作效率，近年来的比较热门的“无纸化设计”和“无油泥设计”就是其中的代表。不管技术如何发展，对于汽车造型设计师的要求永远不会降低，观察力、想象力、美感、空间感、工程知识、社科知识、工作技能、责任心等，这些要素都要综合考虑，永远都是汽车设计师的必修课。同时造型的艺术性能体现使用功能的人-机-环境的协调美，产品的精神功能可通过产品的艺术造型予以体现。参考文献【1】 马文胜，郎宝珠，刘伟，现代汽车造型设计方法（河北工业科技大学）【2】 汪卫东，国