汽车车身结构与设计第二章 汽车车身造型
轿车车身结构类型
中型车也称为B级车，其车身长度4500〜4900mm ,轴距2700〜2900mm，发动 机排量1.8〜2.4L,较典型的中型车是本田雅阁、宝马3系、大众迈腾。
本田雅阁
宝马3系 第2章汽车车身结构
大众迈腾
2.1轿车车身结构类型
(5 )中大型车
中大型车也被称为C级车，其车身长度4800〜5000mm ,轴距2800〜3000mm , 发动机排量超过2.4L,较典型的中大型车如奥迪A6L、奔驰E级、丰田皇冠。
4.按用途分
按用途可分为SUV、MPV、跑车、旅行车、皮卡、微面、微卡、轻客等。
（1 ） SUV
0 SUV即运动型多用途车，主要指设计前卫、造型新颖的四轮驱动越野车，既有轿车 的 舒适性，又有越野车的通过性。
0 SUV—般采用高功率、高排气量发动机，重视越野和空间，采用高底盘、高车身的 两 厢设计。分为标准型SUV（如奥迪Q5 ）、紧凑型SUV（如本田CR-V ）和全尺寸 SUV（如悍马、林肯领航员）。
奥迪A6L
奔驰E级 第2章汽车车身结构
丰田皇冠
2.1轿车车身结构类型
(6)豪华车
豪华车也被称为D级车，其车身长度超过5000mm ,轴距超过3000mm，发动机 排量超过3.0L,较典型的豪华车是奥迪A8L、宝马7系、奔驰S系、劳斯莱斯幻影。
奥迪A8L
奔驰S系 第2章汽车车身结构
劳斯莱斯幻影
2.1轿车车身结构类型
第2章汽车车身结构
《汽车车身结构与设计》
本章学习目标及重难点
学习目标
1. 掌握轿车车身结构常见类型、组成及特点; 2. 掌握轿车车门组成和功能要求。
重点与难点
重点:轿车车身结构的常见类型、结构组成和特点。 难点:轿车车身结构的结构组成和特点。
汽车车身结构设计技术与方法
汽车车身结构设计技术与方法3.4.1 车身结构设计断面的确定与定位-由断面设计硬点驱动的车身结构设计车身包括金属车身及内外饰件,金属车身又包括白车身和封闭件, 即车身包括CLOSURE封闭件(车门,前后罩板,前后盖(门),玻璃和前、后保险杠), 白车身BIW(BODY IN WHITE) , 内外饰件和车身附件。
白车身(BODY IN WHITE)是除车门、前后翼子板(罩板)、玻璃、前后盖(门)、前后保险杠和内外饰件外的其他金属车身件的统称. 详见如下各图及如下各项内容。
依照3.1,3.2,3.3章节的设计方法，进行车身结构设计如下：a)左/右前车门总成的设计〔包括前车门内板、外板、车门铰链、玻璃升降器等的设计〕b)左/右后车门总成的设计〔包括后车门内板、外板、车门铰链、玻璃升降器等的设计〕c)左/右侧围总成的设计d)驾驶舱前围总成的设计e)顶盖总成的设计f)地板总成的设计g)前舱盖板的设计h)后行李箱盖或后背门的设计i)前上下横梁及前灯架设计j)后围横梁及灯架设计k)发动机舱结构设计l)驾驶舱与行李舱隔板及梁的设计m)其他零部件系统设计图3.4.1 将车身设计断面的分类与编号图3.4.2 基于参考车型的BENCHMARK断面的断面设计图3.4.3 选定车身密封断面的设计方案车身结构设计的步骤与过程如下所述:图3.4.5 建立benchmark车型白车身数字化原型车设计建模造型面硬点3.4.2 开闭件设计开闭件(CLOSURE)一样包括4门2盖或5门1盖(两厢有后尾门汽车)。
1、车门设计车门外板设计是依照光顺好的整体造型面和车门轮廓线的切割面片基础上加上周边翻边和门锁等特点后的车身零件. 分缝线通过两种方法获得(a)一样先将汽车内外外观面整体造型面光顺到A级曲面(CLASS A), 同时将造型边界线投影到XZ铅垂平面后光顺到A级曲线, 然后采纳该投影的边界线投影到光顺好的A级大造型面上与造型面相交获得的边界线,该交线理论上确信也是A级曲面。
汽车车身结构
副仪表板
• 副仪表板亦称“通道”。 • 为了避免仪表板上仪表过分拥挤，仪表板中部向
下延伸而成为仪表板的补充空间。在副仪表板上 可以安装部分开关、收录机、烟灰缸、杂物厢等。 • 通常副仪表板包容了变速杆与手制动柄的孔口。 副仪表板表面也需要软化，造型上与仪表板浑然 一体。仪表板与副仪表板都要求与特点是车身通过焊接、铆接或螺钉与车
架刚性连接，车架是承受各个总成载荷的主要构 件，车身在一定程度上有助于加固车架，分担车 架所承受的一部分载荷。
• 承载式车身
• 其特点是汽车没有车架，车身就作为发 动机和底盘各总成的安装基体，车身兼有 车架的作用并承受全部载荷。
• 车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载 式和承载式(或称全承载式)三种。
车身壳体
• 车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载 式和承载式(或称全承载式)三种。
• 非承载式车身 • 其特点是车身通过橡胶软垫或弹簧与车架作柔
性连接。车架是支承全车的基础，承受着在其上 所安装的各个总成的各种载荷。车身只承受所装 载的人员和货物的重量及惯性力，在车架设计时 不考虑车身对车架承载所起的辅助作用。
车身附件
• 车身附件有：门锁、门铰链、玻璃升器、各种密 封件、风窗刮水器、风窗洗涤器、遮阳板、后视 镜、拉手、点烟器、烟灰盒等。在现代汽车上常 常装有无线电收放音机和杆式天线，在有的汽车 车身上还装有无线电话桃、电视机或加热食品的 微小炉和小型电冰箱等附属设备。
轿车的遮阳顶窗
• 遮阳顶窗（也称天窗）及其他车窗开启时可使汽 车室内与外界连通，接近敞篷车的性能，以便乘 员在风和日丽的季节里充分享受明媚的阳光和新 鲜的空气。遮阳顶窗不但可以增加室内的光照度， 而且也是一种较有效的自然通风装置。根据不同 的需要，可把遮阳顶窗部分或全部关闭，这样就 形成了功能优异的全天候式车身结构。
轿车车身的设计与开发流程说明书
轿车车身的设计及开发流程说明书第一章：轿车车身设计要素轿车车身设计要素，亦是从事车身设计工作时，设计人员所必须考虑的方面和重点解决的关键技术，是提高车身设计质量的关键容。
全面掌握、研究和应用车身的设计要素，是设计人员应具备的基本技能。
从现代轿车车身设计的角度出发，汽车产品的设计要素主要表现在如下几个方面：1．车身外形设计方面⑴车身空气动力特性要素⑵车身尺寸确定的人体尺寸要素⑶车身外形设计、饰造型的美学要素⑷外形的结构性和装饰的功能性要素2．车身室布置设计方面⑴人体工程要素，包括人体尺寸、人体驾驶和乘坐姿势、人体操纵围、人眼视觉和视野、人车视野、人体运动特征、人体的心理感觉等。
⑵车身部设计的安全保护要素。
3．车身结构设计方面⑴结构设计的强度、刚度要求；⑵轻量化设计要素，包括结构合理性和合理选材；⑶结构设计的安全性要素⑷车身防腐蚀设计设计要素⑸车身密封性设计要素⑹结构设计的制造工艺性要素4．产品开发方面⑴产品开发的市场性要素；⑵系列化产品发展要素；⑶生产、工艺继承性要素。
第二章：整车开发流程随着汽车设计技术及手段的发展特别是现代工程技术方法的飞速进步，日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在轿车车身设计领域的应用，轿车设计方逐步由传统的设计方法向着以大大缩短产品开发周期和提高产品设计精度方面转变。
一般来说，整车开发时间为三年，由于市场竞争的日趋激烈，为抢夺有限的市场资源，整车开发时间逐渐缩短，更新换代非常平凡，稍微大一点的公司每年基本上要推出1款新车，有些汽车生产公司一年还有好几辆，以前的开发流程已经不能满足现代社会汽车设计的要求，根据最新的时间概念，设计一款全新的轿车，从项目成立到小批量生产，最快的大概只需18个月的时间了。
一、第一项目开发流程图：从时间的需求角度来说，大致时间安排如下（从立项日开始）：天天30天75天120天140天190天240天310天360天480天500天540天600天二、第二项目开发流程图：从主要节点出发注：此处Test/试验包括一下部分（当然，这些试验不可能在较短的时间完成）：1．安全气囊的匹配试验2．电喷系统、ABS、匹配试验3．排气系统、悬挂系统、转向、制动等系统匹配试验4．整车碰撞试验，国家强检及3C认证试验5．相关零部件的性能、寿命试验第三章：项目开发流程1、项目策划阶段1.1在项目概念批准之前，项目经理应协助销售公司市场部做好市场调研，提交《新产品市场调研报告》。
《汽车车身技术》课件
点。
橡胶
橡胶主要用于汽车中的密封和减震 部件，如轮胎、密封圈和减震器等 。
玻璃
汽车玻璃主要用于车窗和挡风玻璃 ，具有透明、耐冲击和隔热性能。
复合材料
玻璃纤维增强复合材料（GFRP）
由玻璃纤维和有机树脂复合而成，具有质轻、强度高、耐腐蚀等优点，主要用于汽车车身面板。
检测车身在不同行驶状态下的 振动和噪声水平，评价舒适性 。
0 疲劳耐久试验 4模拟汽车长时间行驶对车身结
构和连接件的疲劳损伤，检验 可靠性和耐久性。
车身性能改进与优化
材料优化
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料，优 化车身结构，降低重量。
设计优化
运用有限元分析、仿真模拟等手段，对车 身结构进行优化设计，提高强度和刚度。
02
汽车车身材料
金属材料
钢铁
汽车车身常用的钢铁材料 包括碳素钢、合金钢和不 锈钢，具有强度高、耐磨
、耐腐蚀等优点。
铝合金
铝合金材料轻便、耐腐蚀 、导热性好，广泛应用于 汽车车身面板和结构件。
铜及铜合金
铜及铜合金在汽车中主要 用于电气连接器和散热器 等部件，具有良好的导电
导热性能。
非金属材料
塑料
涂装工艺
总结词
保护和美化车身的过程
详细描述
涂装工艺包括前处理、电泳、底漆、面漆等 工序，目的是在车身表面形成一层光滑、均 匀、耐腐蚀的涂层，提高车身的美观度和耐 久性。涂装工艺对环境要求较高，需要在无
尘、恒温、恒湿的车间内进行。
总装工艺
要点一
总结词
将各种零部件装配到车身的过程
要点二
汽车车身结构
第一节 汽车车身概述
• 节约能源的另一个方面是轻量化，汽车的轻量化直接关系到燃料利 用率。达到造型轻量化主要考虑车身外围板，因为车身外围板约占车 身质量的20 %。以减薄外围板实现轻量化，往往采取使用高强度钢 板，增大基准面曲率、加强筋、折线等结构来达到抗拉伸性、耐压痕 性、耐锈蚀性的要求。
• 1.车身壳体 • 轿车、客车一般均为整体式车身壳体，货车、专用车一般由驾驶室
(又有长头、短头、平头之分)和货厢两部分组成。汽车车身壳体按结 构形式分为骨架式、半骨架式和无骨架式三个类型，车身壳体按受力 型式分为非承载式、半承载式和承载式三种类型。
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第一节 汽车车身概述
• 2.车身钣金件 • 车身钣金件有水箱罩、发动机罩、翼子板、挡泥板、驾驶室踏脚板、
身相连，所以取消了车架。这种型式又有底架(或底座、基础)承载式 和整体承载式两种:底架承载式，底架部分较强，它承担了大部分载 荷;整体承载式，整个车身形成一个参与承载的整体。承载式车身具 有更轻的质量、更大的刚度和更低的高度。
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第一节 汽车车身概述
• 二、汽车车身的基本结构
• 虽然汽车车身的用途不同，承载型式各异，但各种汽车的车身通常 都包括以下一些基本结构。
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第一节 汽车车身概述
• 有些车辆的车身与车架之间设有缓冲结构，也就是说当车辆受到撞 击时，使车身、车架的变形按照事先设计的方向进行，达到缓冲的目 的，图1-2(a)所示，车架上用圆圈标出的部位强度比较弱，是特地用 来作前后端严重碰撞缓冲的。图1-2(b)为车身前后碰撞力传递路径与 缓冲构件的变形，减轻撞击产生的力。了解这些结构的作用，就可避 免盲目加固变形缓冲部位，反而失去了安全保护的作用。
汽车车身造型与结构分析
武汉理工大学硕士学位论文汽车车身造型与结构分析姓名：张德超申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：邓楚南;乐玉汉20060401赛中取得成就，其中在蒙特卡洛汽车赛中三次夺魁，在无数次环形路车赛中获胜。
这种“迷你”车车轮直径只有２５．４厘米，铁质发动机的功率又比别的汽车小得多，它怎么可能在比赛中把保时捷、富豪、福特等汽车甩在后面呢？它的秘密来自于技术优势：巧妙的重心分布及适当的轴距和轮距。
４０年后的今天仍然流行微型车，但曾经有许多人试图使这种小车有一种“现代化的式样”而改进它原来的设计，结果都没有成功。
这是因为从一开始艾西贡尼斯就将“迷你”车的设计考虑得十分周密，无懈可击。
同时，人们根据微型车的方案生产出各式各样新型的与之竞争的汽车，除少数生产传统名牌汽车和豪华型汽车的公司外，几乎所有公司都模仿了“迷你”车的设计，微型轿车也正成为汽车家族的重要成员。
下面是宝马公司的“迷你”名牌轿车。
２．２．９概念车概念车的展示，是世界各大汽车公司借以展示其科技实力和设计观念的最重要的方式。
因而概念车也是艺术性最强、最具吸引力的汽车。
概念车是汽车中内容最丰富、最深刻、最前卫、最能代表世界汽车科技发展和设计水平的汽车。
按国际惯例解释，概念车有两个大特点：其一是指汽车设计师对自己设计的产品处于一个构思阶段，即已经具备一种结构化和全面的思维轮廓，在汽车设计方法上，我们常称为设计主意的生成；其二是对这种构思，还应当进行必要的可行性研究论证，对产品开发的目的、市场预测、目标成本、营销竞争力、产品设计和试制总进度等做好工作。
在洛杉矶车展的“洛杉矶概念车设计大赛”单元上，世界各大汽车集团集中展出了一系列代表当今世界最新汽车生产技术潮流的概念车，汽车设计者们在向全世界展示成果的同时，也让消费者们在第一时间触摸到汽车发展趋势的跳动脉搏。
ＳｃｉｏｎＥｘｉｌｅ丰田Ｃａｌｔｙ设计研发中心设计的，面向喜欢滑雪场、海滨及夜间外出等一Ｅｔ游的人群。
汽车车身结构设计详解
3） 建立数字式全尺寸模型，形成初步的零件表，进行方案重量的初步估算，研 究基本的装配方法和制造方法，包括研究材料的选用和车身结构总成如何划 分为分总成和零件，车身装配连接形式和装配顺序，确定定位参考系统和各 种工艺孔等。
车身结构的拓扑空间受车辆总体外形和内部布置 要求的约束。构件的布置是否合理，可以通过简 化模型的载荷计算分析进行判断，在这个阶段， 要研究结构拓扑模型和定义初始的几何尺寸参数, 而拓扑模型是研究构件几何参数(如构件截面、接 头参数和板料厚度等) 的基础。
车身和底架结构拓扑
车身结构载荷传递路径
车身结构由构件及其接头组成的车身骨架和板壳零 件共同组成，是承受载荷和传递载荷的基本系统, 其中骨架结构设计决定了载荷的传递路径。
后纵梁与乘客室的连接，原则上与前纵梁相同，即将载 荷分流是有利的。
车身结构载荷传递路径
乘客室上部的框架结构由侧围总成、前/ 后风 窗框、前围板/ 后隔板及车顶梁构成，并焊装 上顶盖。
侧围在车身整体弯曲刚性中起重要作用。前围 板、后隔板分别与前、后风窗框相连，具有很 高的车身横向抗剪刚度。
对于阶梯背式车身，车尾的后隔板由上部后风 窗隔板和后座椅支承板组成，用于承受车身扭 转时的剪力。对于方背式或快背式，在扭转时 的剪力则主要由后部的框架来承受。
汽车车身结构设计
现在的车身结构设计已经由满足车身结构的基本功能要求为主的功能设计逐 步过渡到满足车身结构的各项性能要求(如刚度性能、安全性、舒适性、可靠 性与耐久性等性能) 为主的性能设计。主要内容包括：
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
汽车车身造型
汽车造型的特点、要求 造型设计的美学原则 形态设计 色彩设计 汽车造型设计过程及评价标准
本章要求: 1.了解汽车造型的特点、要求； 2.了解造型设计的美学原则；
3.掌握汽车形态设计、色彩设计；
4.了解汽车造型设计过程及评价标准。
第一节 汽车造型的特点、要求
汽车进风格栅造型
第三节 形态设计
一、形态的特征及类别 1. 具象形态 2. 模拟形态 3. 象征形态 4. 抽象形态
车熊 对猫 比与 吉 利 熊 猫 轿
画抽 象
汽车形态和与之相应的象征形态
二、形态要素和知觉感
1. 点及其形式心理
点的不同组合
点 的 构 形
2. 线的类型及其形式心理
不同类型的直线
汽车的表面形状
汽车的外部装饰
2. 车内造型设计
1)内饰材料的选择 2)色彩的确定 3)车身附件的造型
仪表台造型
内饰色彩方案
车身附件造型
第二节 造型设计的美学原则
一、比例和尺度 1. 比例
1)黄金比与黄金比矩形 2)平方根矩形 3)整数比矩形
2.尺度
汽车的比例设计
黄金比例线段
黄金矩形
平方根矩形画法
二、均衡与稳定
1. 均衡
均衡是指造型物各部分之间前后、左右的相对轻重关系。
2. 稳定
稳定是指造型物形体上下之间的相互轻重关系。
机柜造型
重型货车前视图
三、统一与变化
1.统一
统一是指组成事物整体的各个部分之间具有呼应、关联、秩 序和规律性,同一要素在整体中多次出现 ,形成一致的或者具有一 致趋势的规律。
根据是否经过人为加工,色彩主要分为天然色彩和人为色彩。
二、三原色和色彩的混合
1. 三原色 2. 颜色的混合
1)加光混合 2)减光混合 3)中性混合
加光混合 减光混合
3. 互补色
红绿高速旋转产生金黄色
互补色图示
三、色彩的基本性质
1. 色彩的三要素
1)色相 2)明度 3)纯度
色相环
明度色标
2. 色立体
二、汽车造型的特点 1. 实用性
2. 科学性 3. 艺术性
三、汽车造型的要求
1. 具有良好的空气动力性能 2. 具有良好的制造工艺
3. 充分发挥新材料、新工艺的装饰性能
4 . 满足结构要求
四、汽车造型设计的主要内容 1. 外观造型设计
1)汽车车身的总布置———决定车的比例、尺度 2)汽车的表面形状———决定汽车的形态特征 3)汽车的外部装饰———进一步衬托、渲染造型
将色彩的明度色标、色相环、纯度色标三要素组合在一起, 形成三维关系,便可得到近于球状的一个立体,称为色立体。
色 立 体
3.色彩的表示方法
目前比较通用的色 立体有三种:孟塞尔色立 体、奥斯特瓦德色立体 、日本研究所的色立体, 它们中应用得最广泛的 是孟塞尔色立体,目前所 用的图像编辑软件颜色 处理部分大多源自孟塞 尔色立体的标准。
线型选择
2. 线型的组织方式
1)平行与垂直的线型排列 2)成组射线的排列 3)同族曲线的排列
大型客车侧围线型
小型客车侧围线型
四、比例设计
1. 尺寸相似原理 2. 相似从属原理
小型客车比例设计
第四节 色彩设计
一、概述 1.色彩的定义
对物体反射的不同波长的光产生不同视觉效应,即成为色彩。
2. 色彩的分类
大众Passat B6、Sagitar、Golf V 和Polo GP 的侧面轮廓及实物图 垂直、水平、倾斜直线构形 不同的自由曲线
3. 面的类型和形式心理
三种平面型
三、线型设计
1.线型的选择原则
1)按线型的知觉感选择,以适合人的生理和心理要求 2)线型的选择要与产品的功能要求相适应 3)在线型风格统一的基础上求变化
一、汽车的发展史及车身的演变 1. 技术开发时代
汽车的起源
2.向生产型发展
1915 年美国产福特T 型汽车
3.流线型的诞生
气流牌汽车与和风牌汽车
甲壳虫型汽车
4. 适用型的发展
M38 型军用吉普车
5. 产业化时代
福特V8
6. 减少公害时代
1952 年别克小型客车
法拉利跑车
7.未来汽车
几款未来概念车
第五节 汽车造型设计过程及评价标准
一、汽车造型设计过程 1. 造型准备阶段 2. 造型深入阶段
三维效果图
造型设计过程
后视镜与轮罩造型方案
3. 造型改进阶段 4.造型完善阶段
实物模型
二、造型评价标准
1. 艺术作品 2. 产品 3. 商品
客车色彩方案
2. 变化
变化是指同一事物中各要素之间要存在少许差异性,或相同的 要素以变化的形式有机地联系在一起,使人产生视觉上的差异感。
某客车造型方案
四、节奏与韵律
1、节奏是运用某些造型要素有变化的重复、有次序 的变化,从而形成一种有条理、有次序、有重复、 有变化的连续性的形式美。 2、韵律是以节奏为基础的有情调、有变化的节奏,是 更高形式的节奏。
孟塞尔色立体
四、色彩的感觉 1. 冷暖感 2. 轻重感 3. 软硬感 4. 进退感 5. 强弱感 6. 胀缩感 7. 质感
孟塞尔色立体的冷暖色划分
五、汽车色彩设计
汽车色彩设计是汽车设计的重要组成部分。在不同地区、 不同时期,汽车有不同的流行色彩。流行色是指在一定时期内 被人们广泛关注和采用的颜色。