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怎樣制作汽車(chē)車(chē)身?

專(zhuān)業(yè)資料~: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-08-22

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傳統(tǒng)的汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方法的整個(gè)過(guò)程是基于手工設(shè)計(jì)完成的。分為初步設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。其特點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程是通過(guò)實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來(lái)傳遞信息，至少進(jìn)行1:5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車(chē)制作等階段; 還要進(jìn)行1:5油泥模型、1:1全尺寸油泥模型、實(shí)車(chē)三次風(fēng)洞試驗(yàn); 還要進(jìn)行車(chē)身原始數(shù)據(jù)保留的車(chē)身主圖板、車(chē)身主模型制作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)了CAD/CAM等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在車(chē)身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。這種方法(傳統(tǒng)的車(chē)身CAD方法)的一個(gè)主要工作是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)方法來(lái)進(jìn)行車(chē)身幾何造型設(shè)計(jì)，即要在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)車(chē)身表面模型以取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三維實(shí)體模型。但無(wú)論是傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法，還是傳統(tǒng)的車(chē)身CAD設(shè)計(jì)方法，都免不了進(jìn)行車(chē)身效果圖繪制、車(chē)身油泥實(shí)物型模型制作等步聚，這就大大增加了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的周期和成本。因此，建立一種汽車(chē)車(chē)身計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析的方法--虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)方法意義重大。汽車(chē)車(chē)身采用虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)方法，是一種革新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程、縮短周期降低成本、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率的有效途徑。采用虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)方法，在制造第一臺(tái)物理樣機(jī)之前，利用計(jì)算機(jī)模型可以仿真測(cè)試各種不同的設(shè)計(jì)方案，不必浪費(fèi)制造物理樣機(jī)所需的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)，可以獲得較優(yōu)的乃至最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案;同時(shí)可以在計(jì)算機(jī)上方便地確定、修改設(shè)計(jì)缺陷，逐步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，因此不但減少了昂貴的物理樣機(jī)數(shù)量，而且提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。 1 設(shè)計(jì)模型的建立傳統(tǒng)的汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方法的整個(gè)過(guò)程是基于手工設(shè)計(jì)完成的。分為初步設(shè)計(jì)與技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。其特點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程是通過(guò)實(shí)物、模型、圖紙、樣板等來(lái)傳遞信息，至少進(jìn)行1:5油泥模型、全尺寸油泥模型和樣車(chē)制作等階段; 還要進(jìn)行1:5油泥模型、1:1全尺寸油泥模型、實(shí)車(chē)三次風(fēng)洞試驗(yàn); 還要進(jìn)行車(chē)身原始數(shù)據(jù)保留的車(chē)身主圖板、車(chē)身主模型制作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，高速圖形終端和工作站的出現(xiàn)，引進(jìn)了CAD/CAM等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在車(chē)身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。這種方法(傳統(tǒng)的車(chē)身CAD方法)的一個(gè)主要工作是利用計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)方法來(lái)進(jìn)行車(chē)身幾何造型設(shè)計(jì)，即要在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)車(chē)身表面模型以取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三維實(shí)體模型。但無(wú)論是傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法，還是傳統(tǒng)的車(chē)身CAD設(shè)計(jì)方法，都免不了進(jìn)行車(chē)身效果圖繪制、車(chē)身油泥實(shí)物型模型制作等步聚，這就大大增加了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的周期和成本。由于傳統(tǒng)車(chē)身設(shè)計(jì)方法的缺陷，我們利用CAD軟件提供的強(qiáng)大的復(fù)合建模功能，探索了一種車(chē)身設(shè)計(jì)新方法，為縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本作了一些努力，也為我們進(jìn)行車(chē)身CAD新方法、新手段的探索，提供基礎(chǔ)性的借鑒。首先在汽車(chē)產(chǎn)品規(guī)劃提出的產(chǎn)品參數(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行簡(jiǎn)單的車(chē)身總布置設(shè)計(jì)，確定汽車(chē)總長(zhǎng)、總寬、總高、離地間隙、接近角、離去角、輪距、車(chē)門(mén)形狀、位置等基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，建立車(chē)身三視圖。在此基礎(chǔ)上，利用CAD軟件的建模功能展開(kāi)設(shè)計(jì)、建模。具體的方法是:汽車(chē)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃→車(chē)身總布局設(shè)計(jì)(三視圖)→曲線建模設(shè)計(jì)(三視圖)→車(chē)身各視圖按輪廓線拉伸實(shí)體→作取交集的布爾運(yùn)算→提取擬合車(chē)身曲面所需線條→線條轉(zhuǎn)換和修改樣條線→車(chē)身結(jié)構(gòu)骨架設(shè)計(jì)。利用以上方法，我們對(duì)某中型客車(chē)車(chē)身項(xiàng)目進(jìn)行了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，完成該車(chē)型設(shè)計(jì)方面的工作，也節(jié)省了制作油泥模型等步驟的大量時(shí)間，降低了開(kāi)發(fā)成本。該方法收到了良好的效果。模型如圖1所示。 2 設(shè)計(jì)可行性有限元分析用有限元方法進(jìn)行車(chē)身計(jì)算。首先要把工程上的車(chē)身轉(zhuǎn)換成能為計(jì)算機(jī)輸入所接受的計(jì)算上模型。即把車(chē)身實(shí)物(或圖紙)抽象為一組由力學(xué)元件構(gòu)成的模型，同時(shí)要給出載荷及支持狀態(tài)的數(shù)學(xué)描述--這就是模型化工作。在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化過(guò)程中，堅(jiān)持的總原則是:在盡可能如實(shí)地反映客車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)主要力學(xué)特性的前提下，力求用較少的單元和簡(jiǎn)單的單元形式。對(duì)于半承載式客車(chē)車(chē)身，它保留了底盤(pán)車(chē)架，將車(chē)身結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛性地與車(chē)架連接，使車(chē)身也參與整車(chē)承載，從而可以適當(dāng)?shù)臏p輕車(chē)架的質(zhì)量和減少斷面的尺寸，以達(dá)到合理利用材料的目的。這種車(chē)身與車(chē)架的連接一般是通過(guò)將車(chē)身骨架的立柱焊接在由車(chē)架縱梁兩側(cè)懸伸的牛腿上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以分析時(shí)必須考慮客車(chē)的底架。由于整車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須對(duì)車(chē)身模型進(jìn)行簡(jiǎn)化?？蛙?chē)的骨架結(jié)構(gòu)由抗扭剛性很高的鋼管構(gòu)件焊接形成的空間框架。由前、后圍骨架、底架、左右側(cè)圍骨架和頂蓋骨架六部分組成。: 回答者：網(wǎng)友

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