汽车设计的设计环节 (汽车设计的设计理念)

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• 汽车设计的设计环节？
• 铸钢件的铸钢件消费中浇注工艺操作的留意事项和要求
• 变形速度对金属锻造性有何影响？

汽车设计的设计环节？

汽车设计与制造全环节一、汽车的设计环节1.制定产品开公布局在汽车产品开局技术设计之前，必定制定产品开公布局。

首先，必定确定详细的车型，就是计划消费什么样的汽车。

其次是启动可行性剖析，依据用户需求、市场状况、技术条件、工艺剖析、老本核算等，预测产品能否合乎需求，能否合乎消费厂家的技术和工艺才干，能否对国民经济和企业无利。

第三步是拟定汽车的初步计划，经过绘制计划图和功能计算，选定汽车的技术规格和功能参数o-最后一步是制定出设计义务书，其中写明对汽车的方式、各个关键尺寸、关键品质目的、关键功能目的以及各个总成的方式和功能等详细要求。

产品开发的前期上班，是剖析各方面的影口向要素，明白产品开发的目的和上班方向。

否则，不经过缜密考查钻研与论证，自觉粗率下马，轻则会形成产品后天无余，投产后疑问成堆；重则形成产品不合乎需求，在市场上滞销，带来严重损失。

在产品开发的前期，企业为了启动各种钻研与讨论，概念设计和概念车在近年来逐渐兴起。

概念设计，是对下一代车型或未来汽车的总概念启动概括形容，确定汽车的基本参数、基本结构和基本功能的设计。

概念设计雷同须要钻研产品的开发目的、技术水平、企业条件、目的老本、竞争才干等。

概念设计或者只逗留在图纸上和察燃文件上的形容，称为“虚构的”概念车；也或者制造出实体的样车供实验和钻研。

概念设计或者只是一种参考计划或技术储藏，也有或者归入正式的产品开公布局。

所以概念设计只供产品开发参考，但也有或者成为正式产品开公布局的重成部分，—成为新一代车型的初步设计。

2.初步设计　乎没蠢　汽车初步设计的关键义务是结构汽车的形态设计，关键包含如下内容：(1)汽车总布置设计总布置设计(又称初步外型)，是将汽车各个总成及其所装载的人员或货物布置在失当的位置，以保障各总成运行相互协调、乘坐温馨和装卸岁陪繁难。

为了保障汽车各部分正当的相互相关，须要定出许多关键的控制尺寸。

在这个阶段，须要绘制汽车的总布置图，绘登程起机、底盘各总成、驾驶操作场合、乘员和货物的详细位置以及边界形态；也包含零部件的静止(如前轮转向与跳动)范畴校核。

经过汽车总布置设计，就可确定汽车的关键尺寸和基本形态。

(2)成果图是体现汽车外型成果的图画。

外型设计师依据总布置设计所定出的汽车尺寸和基本形态，就可勾勒出汽车的详细笼统。

成果图又分为构思草图和黑白成果图两种。

构思草图是记载外型设计师灵感的速写画。

黑白成果图是在构思草图的基础上绘制的较正轨的绘画，须要正确的比例、透视相关和表白质感。

黑白成果图包含外形成果图、室内成果图和部分成果图，其作用是供选型讨论和审查6成果图的体现技法多种多样：可驳回铅笔、钢笔，也可驳回毛笔(水彩画或水粉画)等，而月前较盛行的是混合技法——用麦克笔描画、喷笔喷染以及涂抹、遮挡同等时体现技法。

只需成果良好，体现技法可形形色色。

(3)制造增加比例模型增加比例模型是在构架上涂敷外型泥雕塑而成。

轿车增加模型罕用1：5的。

比例，亦即是真车尺寸的1／5。

英、美等国驳回英制尺寸，模型的比例是3／80外型泥是一种油性混合物，又称油泥，在常温下有必定硬度(比肥皂硬些)，涂敷前须经烘烤。

增加比例模型是在黑白成果图的基础上更进一步表白外型构思，具备平面笼统，比成果图更有实在感，要求比例严厉、曲线流利、曲面光顺。

雕塑一个增加比例汽车模型，须要从各个角度扫视，重复斟酌，精工巧雕，因此很难在两三天内成功。

(4)召开选型讨论会经过初步设计，绘制出一批黑白成果图和塑制出几个增加比例模型，就可以召开选型讨论会。

会议的目的是从若干个外型计划中决定出一个适宜的车型计划，以便作为技术设计的依据。

选型讨论会关键讨论审美疑问，但也触及结构、工艺等方面，故理论由担任人招集外型设计师、结构设计师和工艺师等加入会议。

选型讨论会完结，说明选定车型的外型构思基本成熟，汽车的初步设计亦完结。

3.技术设计技术设计包含确定汽车外型和确定汽车结构两个方面。

(1)确定汽车外型1)绘制胶带图。

胶带图是用细窄的黑白不干胶纸带粘贴成的1:1(全尺寸)汽车整车图样，可表白零部件形态及外形曲线。

胶带图的外形曲线数据取自选定的增加比例模型，可用来审查整车外形曲线的全貌。

如发现某条曲线不好看或不合乎要求，可将胶带揭起从新粘贴，直到满意为止。

胶带图成功后，增加比例模型加大的曲线又经过进一步订正。

2)绘制1：1整车外形成果图。

单纯由增加比例的绘画表白汽车的外形成果尚嫌不够，还须要绘制等大尺度(全尺寸)的黑白成果图。

现代外型设计十分注重等大的尺度感。

缩习、比例图样和全尺寸图样的实在感是一模一样的。

打个比如，雏鸡看上去很小巧可恶，若加大5倍就显得太胖太臃肿。

汽车也是一样，增加比例模型上某些圆角或曲线看上去很小巧俗气，加大5倍后就显得蠢笨臃肿。

因此，汽车形态的最后确定，不能从增加比例的图样或模型间接加大，而应经过1：1成果图和1：1模型的批改，以合乎等大的尺度感和审美要求。

3)制造1：1外部模型。

1：1外部模型是汽车外形定型的首要依据。

依据增加比例模型的加大数据，联合胶带图和1：1成果图的的订正状况，就可以制造1：1外部模型。

这个模型是在一个带有车轮的构架上涂敷外型泥而雕塑成的。

由于要用数以吨计的外型泥，并雕塑得粗疏、平坦、光顺，所以制造一个1：1外部模型的期间很长，理论须要几个星期。

4)制造1：1外部模型。

1：1外部模型用以扫视汽车外部外型成果和测验汽车外部尺寸o 1：1外部模型与1：1外部模型同时制造，其设计和尺寸相互配合。

1：1外部模型的形态、色调、笼罩饰物的质感和纹理都应制造得十分真切，使人具备置身于真车室内的觉得。

5)外型的审批。

1：1外部模型、外部模型、成果图成功后，须要交付企业最高指导审批，使汽车最终定型。

汽车外型设计是促成汽车销路的关键竞争手腕，大公司为了击败对手会驳回频繁改换车型的手腕，对汽车外型设计的需求就十分迫切，并在整个汽车设计环节中占有愈来愈关键的位置。

6)确定汽车结构汽车外型审定后，就可以着手启动汽车结构设计。

汽车的结构设计，是确定汽车整车、部件(总成)和整机的结构。

也就是说，设计师须要思考由哪些部件组分解整车，又由哪些整机组分解部件。

整机是形成产品的最基本的、无法再分解的单元。

毫无不懂，整机设计是产品设计的根基。

整机设计时，首先要思考这个整机在整个部件中的作用和要求；其次，为了满足这个要求，整机应决定什么资料和设计成什么形态；最后，整机如何与部件中其余整机相互配合和装置。

依照整机所经常使用的资料，可分为金属资料和非金属资料两大类。

金属资料又可分为钢铁(黑色金属)资料和有色金属资料两大类。

汽车所驳回的非金属资料种类单一。

钢铁是汽车上所经常使用的最关键的资料，占全车重量的大部分。

钢铁的关键好处是强度、刚度和硬度高，耐冲击和耐高温，因此用于汽车上载荷大、高温、高速的关键整机。

所谓强度高，就是这种资料可接受较大的力而不被破坏；所谓刚度高，就是这种资料可接受较大的力而变形很小。

汽车的整机在上班时，有的整机接受拉力而有伸长的趋向；有的整机接受压力而有缩短的趋向；有的整机接受笔挺力矩而趋于笔挺变形；有的整机接受改动力矩。

理想上，许多汽车整机的受力比上述例子复杂得多。

如汽车变速器的轴就同时接受了拉、压、弯、扭多种力。

汽车整机不只是接受静载荷，而且，由于汽车的行驶随路况变动，还要接受十分复杂的动载荷。

作为设计师，必定充沛思考整机的受力状况，经过缜密的计算，确保整机的强度和刚度的数值在准许的范畴内。

确定汽车整机的形态，也要破费设计师许多心血。

例如，发起机气缸体的形态就十分复杂，须要设计气缸和水套，思考与气缸盖、油底壳的接合，装置曲轴、进气管、排气管和各种各样的隶属设施，乃至气缸体外部修长的润滑油通道……，一切这些要素都招思考周全，每个细节均不能遗漏。

汽车车身整机的形态就更特意，既不是经常出现的平面或圆柱体，也不是繁难的双曲面或抛物面，而是外型师依据审美要求而塑造的。

在确定整机的形态时，还须要思考整机的制造方法，例如整机在机床上怎么装夹定位，刀具怎么加工，半成品怎么传送、重叠等。

设计师必定把所设计的汽车结构用图纸表白进去。

图纸是设计师与企业中的工艺师、技工和其他人员交换的“工程言语”。

我国公布了10多项机械制图的国度规范，规则了绘制机械产品图纸的方法。

在工科院校还设置专门的课程，训练在校生把握这种规范的工程言语。

图纸绘制的方法，是依照投影原理并借助于几个视图、剖面或部分加大等，把产品的平面形态和外部结构详细而明晰地表白进去。

图纸应按指定的比例绘制并且写出对产品的技术要求。

整机图须要详细地标注出各部分的尺寸。

总成图应分明地表白整机相互装配的相关并标注出相关的装配尺寸。

设计一辆汽车，须要绘制数以千计的图纸。

一些复杂的图纸，图面的长度竟达3-5m。

在设计时，设计师必定无条件地口头国度制定的无关法规和规范。

关于进口的产品，还必定口头本国的规范，如ISO(国内规范化组织)、SAE(美国汽车工程师协会)、JIS(日本工业规范)、EEC(欧洲经济独特体)、ECE(欧洲经济委员会)等规范。

图纸绘制成后，须要将部件和整机依照它们所属的装配相关编成“组”及其下属的“分组”号码。

每个部件、每个整机及其图纸都给定一个编号，以便于对所有图纸启动治理。

铸钢件的铸钢件消费中浇注工艺操作的留意事项和要求

浇注工艺是铸钢件整个消费流程中至关关键的一个环节，假设该环节没有解决切当铸造出合格的铸钢件很艰巨，因此在铸钢件消费中，应该严厉依照要求来启动浇注环节各项操作。

首先，在浇注前企业应该做足预备上班，以保障后续的浇注操作能够顺利启动。

浇注前预备上班包含：a. 清算浇注场地，保障浇注流程安保顺利成功。

b. 审核浇包的修缮品质、烘干预热状况及运输与倾转折构贺族的灵敏性和牢靠牲；c. 了解浇注合金的种类，预算待浇注铸型的数量和所需金属液的重量，防止浇注中存在金属液无余、铸型数量不够的现象。

为了取得合格的铸钢件，严厉控制浇注温度、浇注速度，严厉遵守浇注操作规程很关键。

（1）就浇注温度而言，浇注温度对铸件品质影响很大，应该依据合金种类、铸件结构和铸型特点确定正当的浇注温度范畴。

依据碳钢的型销败号决定正当的浇注温度，普通浇注温度在1540-1580℃(浇包内钢水温度)之间。

（2）就浇注速度而言，在保障型腔内的气体排出顺畅的条件下，对要求同时凝结的铸件可驳回较高浇注速度，对要求成功顺序凝结的铸件，尽或者驳回较低的浇注速度。

（3）就浇注操作要求而言普通须要依照以下几点来遵守：a.浇注大、中型铸钢件，钢水要在钢包内静置1-2min慌乱后启动浇注。

b. 浇注后待铸件凝结终了，要及时卸除压铁和箱卡，以增加铸件收缩阻力，防止铸件发生裂纹毛病禅斗弊。

变形速度对金属锻造性有何影响？

1. 铸件的温度场是指在凝结和冷却的某一瞬间，铸件横断面上的温度散布形态。

凝结方式有三种：逐层凝结、糊状凝结和两边凝结。

逐层凝结是指固相区从铸件外表向外部逐层开展的环节；糊状凝结是指凝结区较宽，贯通整个铸件断面；两边凝结是指凝结区域较宽，并迅速裁减至铸件核心。

2. 合金的充型才干是指液态合金充溢型腔，取得形态完整、轮廓明晰的铸件的才干。

合金的流动性是指合金自身的流动才干。

充型才干是思考铸型及其余工艺要素影响的液态合金的流动性。

提高合金的充型才干的方法包含决定共晶成分合金或结晶温度范畴小的合金，提高金属液的凝结品质等。

3. 顺序凝结准则是驳回各种工艺措施，使铸件各部分按规则方向从一部分到另一部分逐渐凝结。

该准则实用于收缩大或壁厚差异较大的合金铸件，如铸钢、高强度灰铸铁等。

同时凝结准则是驳回相应工艺措施使铸件各部分温度平均，在同一期间内凝结。

该准则实用于收增加的灰铸铁。

4. 热应力是由于铸件上壁厚不平均的各部分冷却速度和线收缩量不平均，相互阻碍收缩而惹起的应力。

机械应力是由于铸件的固态收缩遭到铸型、型芯、浇口、山轿巧冒口等内因的机械阻碍而发生的应力。

热应力在铸件冷却至室温帆闹后仍残留在铸件内的不同部位，是一种残留应力。

5. 铸件的结构工艺性是指在保障铸件品质的前提下铸造的难易水平。

铸件的结构在满足经常使用要求的前提下应使铸造工艺流程中各工序操作简便，效率提高，老本降低，品质易于保障。

详细要求包含铸件外形应尽量防止侧凹、决裂面为平面、增加分型面的数目、凸台、肋等结构应便于起模等。

6. 从合金的铸造功能方面思考，为防止无关铸造毛病，对铸件结构的要求包含铸件应有适宜的壁厚，壁厚力图平均，内壁厚度应略小于外壁厚度，壁厚散布应合乎顺序凝结准则等。

7. 灰铸铁的力学功能较差，抗拉强度很低，塑性近于零，硬度极低，抗拉强度比碳钢低很多，简直无韧性，但石墨对基件接受压应力的有害影响较小，故灰铸铁的抗压强度和硬度与基件相近。

灰铸铁宽泛运行于制造上班在磨擦条件下，要求排汇振动的形态复杂的支座类铸件，如机床床身、导轨、机座及缸盖等。

8. 球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁高，由于球墨铸铁的反常组织是粗大圆整的石墨球加金属基件，石墨的应用率可达70%-90%，因此球墨铸铁的力学功能比灰铸铁高得多，抗拉强度甚至可以和钢媲美，塑性和韧性也大大提高。

球墨铸铁的制造包含严厉控制化学成分、逗键提高铁液出炉温度、启动球化解决、启动孕育解决、球墨铸铁流动性较差，收缩较大，因此须要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸等。

9. 铸钢的铸造功能较差，由于熔点高而使钢液易氧化，流动性差，收缩大。

铸钢的铸造较艰巨，常发生缩孔、缩松、残留应力、裂纹等毛病。

铸钢的晶粒粗大，韧性低于同成分的锻钢，铸造中需采取比铸铁更复杂的工艺措施。

铸钢件铸后普通启动退火和正火解决，以细化晶粒，改善铸态组织，消弭铸造应力，提高力学功能。

10. 冷变形是在再结晶温度以下启动的变形，热变形是在再结晶温度以上启动的变形。

冷变形金属体现出加工软化现象，热变形金属的加工软化随即被再结晶所消弭。

11. 冷变形强化对金属的组织和功能的影响是强度和硬度提高，塑性和韧性降低。

在消费中，可以经过冷轧、冷挤压、冷拔和冷冲压方法，在变形的同时提高其强度和硬度。

12. 再结晶可以齐全消弭塑性变形变形所惹起的软化现象，并使晶粒获取软化，力学功能甚至比塑性变形前更好。

13. 锻造流线的存在对金属的力学功能的影响是体现为各向同性，即不同方向上的力学功能有所不同。

在机械整机设计中，招思考流线与工件最大拉应力方向分歧、流线与切应力、冲击力方向垂直、沿工件外轮廓延续健散布等。

14. 权衡金属的塑性加工功能的方法是综合思考金属的塑性和变形抗力。

提高金属塑性加工功能的措施包含决定纯金属或杂质较少的金属合金件为锻件、使金属处于单相不纯和固溶体形态、提高锻件的温度、驳回挤压加工等。

15. 冲孔和落料的相反点是两个工序的坯料变形分别环节和模具结构都是一样的。

冲孔是在板料上冲出洞，以取得带孔的制件；落料是为了取得具备必定的形态和尺寸的落料件。

确定冲裁模具的尺寸的方法是冲落件的直径和凹模直径相反，板料上冲出孔的直径与凸模相反，二者直径相差的数值为模具的双面间隙值Z。

16. 笔挺时板料受力和变形的环节包含冲头降低与板料接触后，板料开局笔挺，随着凸模下压，笔挺半径减小，板料外侧与凹模上班外表的接触距离缩短，凸模继续下压，板料内侧开局与凸模的上班外表接触，尔后板料向相反方向笔挺，笔挺半径继续减小，最后板料与凸模、凹模齐全贴合。

易发生的毛病或废品包含拉裂和弹复现象。

防止拉裂的措施是决定强度高而塑性好的资料，限度笔挺半径使实践笔挺半径大于最小笔挺半径。

防止弹复的措施包含改动模具尺寸、改动模具的结构、驳回拉弯工艺等。

17. 板料笔挺发生弹复现象的要素是外加载荷去除后塑性变形保管上去，而弹性变形要复原，从而使板料发生与笔挺方向相反的变形。

影响弹复值大小的要素有资料的力学功能、笔挺半径、笔挺角等。

控制弹复现象的措施包含改动模具尺寸、改动模具的结构、驳回拉弯工艺等。

18. 钢材熔焊焊缝中的有害元素有氢、氧、氮、硫、磷等。

这些有害元素会使焊缝金属功能脆化，氢、硫、磷会惹起裂纹，氢和氮还会造成气孔。

控制这些有害元素的方法包含焊接前肃清工件待焊处的锈、水、油污，按规则的参数烘干焊条、焊剂，焊接时采取措施包全熔滴、溶池的液体金属和高温的焊缝金属，防止空气进入等。

19. 焊接接头包含焊缝、熔合区和焊热影响区。

熔合区化学成分不平均，组织粗大，往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织，因此其功能是焊接接头中最差的。

20. 影响焊接接头功能的要素包含焊接资料、焊接方法、焊后热解决等。

此外，接头方式、工件厚度、施焊环境温度和预热等均会影响焊后冷却速度，从而影响接头的组织功能。

21. 焊条型号E4303、E5015和焊条牌号J422、J507的含意如下：E示意焊条，数字示意熔敷金属抗拉强度，数字后的字母示意焊条适宜于金属位置焊接，数字后的数字示意焊接电流种类及药皮类型。

22. 碱性焊条与酸性焊条的功能不同之处在于：碱性焊条力学功能好、抗裂功能好、工艺功能差、对锈、油、水的敏理性大、易出气孔、发生有毒气体和烟尘。

23. 结构钢焊条的决定方法普通是依据母材的抗拉强度，按“等强”准则决定相反强度等级的焊条。

焊接Q235、20、45、16Mn（Q235）应决定J422、J507等牌号的焊条。

24. 埋弧智能焊与焊条电弧焊相比的特点是消费率高、老本低、焊接品质好且品质稳固、休息条件好、顺应性较差、设施较复杂。

运行范畴不同之处在于埋弧智能焊实用于成批消费的中、厚板结构的长直缝及较大直径的环缝的平焊敌对角焊，而焊条电弧焊实用于单件小批消费，用于厚度2mm以上、各种焊接位置短的、不规则的焊缝，以及焊机不能抵达部位