汽车车身设计开发流程与方法

-119-第三章汽车车身设计开发技术与方法3.1汽车车身设计开发流程与方法学3.1.1车身设计开发主要工作内容及流程(程序)1）车身总布置设计及安全法规计算校核(或三维数字虚拟样机Archetype)2）造型设计3）三维曲面和造型面设计4）1：5或1：4模型及1：1外模型制作或数控加工(或三维数字模型)5）1：1内模型(或三维数字模型)6）发动机舱三维数字模型7）地板三维数字模型8）测量与曲面光顺9）白车身结构详细设计(BIW)(9.1)1：1外模型光顺后数据分块(9.2)车身设计断面的定义与尺寸确定(9.3)密封结构确定与密封件选择(9.4)确定分块线(9.5)与车身有关的设计硬点的确定(9.6)左右侧围设计(A,B,C,D柱设计,前后翼子板设计)(9.7)顶盖设计(外板,横梁与纵边梁设计)(9.8)发动机前围板设计-120-(9.9)A柱下段设计(9.10)发动机舱与前轮包设计(9.11)前后灯具设计(9.12)格栅设计(9.13)前围板设计(9.14)前保险杠设计(9.15)地板总成设计(前中后)(9.16)后门总成设计(9.17)前门总成设计(9.18)尾门总成设计(9.19)前发动机罩设计(9.20)前风当总成设计10）内饰、外饰设计11）先行车,螺钉车或概念车的(Prototype)试制，第二轮试验样车（定型车）试制12）碰撞与结构分析及结构优化设计13）成型过程仿真14)模具与工艺工装设计如图3.1.1为车身详细设计阶段面向对象的产品模型(OPM)并行设计流程图IMIMIMIM21212121OMOMOMOM2222TTTT21212121OMOMOMOM2222OMOMOMOM2222OMOMOMOM2222OMOMOMOM2222OMOMOMOM2222TTTT22222222TTTT23232323TTTT24242424TTTT25252525TTTT26262626TTTT22221111::::CADCADCADCADTTTT22222222::::DFADFADFADFA可装配设计TTTT23232323::::CAECAECAECAETTTT24242424::::评审TTTT25252525::::DFMDFMDFMDFM可制造设计TTTT26262626::::CSCSCSCS碰撞仿真IMIMIMIM21212121::::输入产品模型，请求详细设计OMOMOMOM21212121::::向下游预发布零部件信息OMOMOMOM22222222::::输出DFADFADFADFA结果OMOMOMOM23232323::::输出CAECAECAECAE结果OMOMOMOM24242424::::输出同意或修改概要设计建议OMOMOMOM25252525::::输出DFMDFMDFMDFM结果输出OMOMOMOM26262626::::CSCSCSCS结果图3.1.1汽车车身并行详细设计OPM模型-121-IMIMIMIM3333TTTT35353535图3.1.2汽车产品开发试制与加工过程设计OPM模型OMOMOMOM33331111TTTT33331111OMOMOMOM33332222OMOMOMOM33333333OMOMOMOM34343434OMOMOMOM35353535TTTT33332222TTTT33333333TTTT34343434TTTT31313131::::CACACACAPPPPPPPPTTTT32323232::::CAFDCAFDCAFDCAFD机算机辅助工装卡具设计(CA(CA(CA(CAFITFITFITFITDESIGN)DESIGN)DESIGN)DESIGN)TTTT33333333::::CACACACAMMMMTTTT34343434::::MPSMPSMPSMPS((((制造过程仿真))))TTTT33335555::::评审IMIMIMIM31313131::::请求加工过程设计OMOMOMOM31313131::::输出CAPPCAPPCAPPCAPP结果OMOMOMOM33333333::::输出CAFDCAFDCAFDCAFD结果OMOMOMOM33333333::::输出CAMCAMCAMCAM结果OMOMOMOM34343434::::输出MPSMPSMPSMPS结果OMOMOMOM35353535::::输出同意或修改详细设计建议OMOMOMOM25252525OMOMOMOM26262626gggg3333gggg4444gggg2222gggg1111图3.1.3汽车车身并行开发过程OPM模型IMIMIMIM33331111OMOMOMOM11111111OMOMOMOM21212121OMOMOMOM22222222OMOMOMOM23232323OMOMOMOM24242424OMOMOMOM35353535OMOMOMOM34343434OMOMOMOM33333333OMOMOMOM32323232OMOMOMOM31313131IMIMIMIM33332222IMIMIMIM33333333概念设计((((造型设计))))详细设计((((结构设计))))试制或加工过程设计g1:请求详细设计(结构)g2:预发布零部件消息，请求试制或加工过程设计g3:请求修改概念设计(造型设计)g4:请求修改详细设计(结构设计)OMOMOMOM12121212OMOMOMOM13131313OMOMOMOM14141414-122-内板外板¡-¡-.¡-¡-.¡-¡-.¡-¡-.加强板玻璃汽车窗户框主要形状卷边孔升降偏移量断面CurveCurveCurveCurveLengthLengthLengthLength建模过程设计过程数字原型车:整体描述零部件发动机白车身¡-..¡-..¡-..¡-..后门前门侧围前围总装设计部件设计图3.1.4车型数字化设计过程3.1.2车身结构设计方法学11995年后的先进的车身设计技术与方法1995年后车身设计技术发展与市场需求体现在如下几个方面:客户需求影响产品更新FreshnessFreshnessFreshnessFreshness开发到市场时间减少复杂化ComplexityComplexityComplexityComplexity每次变化都有更多的零件过程开发时间协同工程CCCConcurrentengineeringoncurrentengineeringoncurrentengineeringoncurrentengineering数字化仿真Digitalmock-up数字化原型设计ArchetypeDesign研发分散R&DR&DR&DR&Ddecentralizationdecentralizationdecentralizationdecentralization&&&&设计外购DesignDesignDesignDesignoutsourcingoutsourcingoutsourcingoutsourcing全球化GlobalizationGlobalizationGlobalizationGlobalization多种环境HeterogeneousHeterogeneousHeterogeneousHeterogeneousEnvironmentEnvironmentEnvironmentEnvironment计算机支持的协同工作ComputerSupportedComputerSupportedComputerSupportedComputerSupportedCollaborativeWorkCollaborativeWorkCollaborativeWorkCollaborativeWork-123-方法�使用虚拟产品支持产品和工艺开发VirtualProduct,通讯,数据共享,从设计到售后的决策都在企业外进行.可视化VisualisationVisualisationVisualisationVisualisation仿真SimulationSimulationSimulationSimulation建模ModellingModellingModellingModelling数据管理DataManagementDataManagementDataManagementDataManagement虚拟产品VIRTUALPRODUCTVIRTUALPRODUCTVIRTUALPRODUCTVIRTUALPRODUCT产品与工艺开发Product&ProcessProduct&ProcessProduct&ProcessProduct&ProcessDevelopmentDevelopmentDevelopmentDevelopment概念ConceptionConceptionConceptionConception售后服务aftersaleaftersaleaftersaleaftersale制造ManufacturingManufacturingManufacturingManufacturing图3.1.5虚拟产品开发描述产品设计ProductDesignProductDesignProductDesignProductDesign工艺设计ProcessDesignProcessDesignProcessDesignProcessDesign造型StyleShapeStyleShapeStyleShapeStyleShape原型车白车身设计过程ArchetypeDesigninBIWProcessArchetypeDesigninBIWProcessArchetypeDesigninBIWProcessArchetypeDesigninBIWProcess图3.1.6白车身设计过程描述-124-怎样缩短开发周期并降低费用HowtoreduceTimetoMarket&costsHowtoreduceTimetoMarket&costsHowtoreduceTimetoMarket&costsHowtoreduceTimetoMarket&costs现在TodayTodayTodayToday过去YesterdayYesterdayYesterdayYesterday车辆开发过程中Duringvehicledevelopment车辆开发前Beforevehicledevelopment明天TomorrowTomorrowTomorrowTomorrow设计/修改数字原型车应用数字原型车图3.1.7并行设计与开发周期降低卷边紧固ClinchfasteningClinchfasteningClinchfasteningClinchfastening点焊紧固SpotweldingSpotweldingSpotweldingSpotweldingfasteningfasteningfasteningfasteningSSSSS1S1S1S1S2S2S2S2外零部件建模方法内零件建模方法原型ArchetypeArchetypeArchetypeArchetype�原型车Archetype:Archetype:Archetype:Archetype:表达系统设计标准和有效的解决方案;;;;基于设计系统类型和不同的连接元件,,,,使用已优化的参考几何模型;�建模方法Modelingmethod:Modelingmethod:Modelingmethod:Modelingmethod:是一个零件的建模过程;系统中的每一个零件.�布置设计Layout:Layout:Layout:Layout:汽车的数字原型�部件Part:Part:Part:Part:应用到汽车建模方法图3.1.8全数字化设计方法-125-节点主干Travi结构绘制成方案图以便管理复杂设计结构虚拟设计环境�虚拟设计管理和通讯环境体现下面关键特征:�作决定更复杂complexitycomplexitycomp