轎車(chē)車(chē)身本體三維設(shè)計(jì)（含UG三維圖）

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Faster update rate of the body, so the role of the new car body design has a very important development. Currently, computer-aided technology has penetrated into all stages of the life cycle of the car, especially in CAD ??technology has become a routine means of automotive styling design. Jetta sedan body text to an object, using three-dimensional modeling software UGNX8.0 sedan body styles, focusing on the curve structure, surface structure, surface transition connections and car body and vehicle surfaces block virtual assembly modeling. In order to achieve the requirements of energy saving and environmental themes, the body design is completed on the body to be lightweight design, to meet the cars with safety, comfort basis to achieve the purpose of saving and emission reduction. Lightweight design of the body, the body can guarantee a good performance and uniform stiffness reasonable force distribution, improve material utilization. Under the premise to ensure vehicle safety, achieve lightweight design car body structure from the perspective of fuel economy has important practical significance. Keywords: car body curved block design Body lightweight design UGNX8.0 目錄 引言 1 1 概述 2 1.1 選題的目的及意義 2 1.2課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 2 1.3設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 3 2 轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的技術(shù)與要求 5 2.1汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求 5 2.1.1汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu) 5 2.1.2車(chē)身設(shè)計(jì)的要求 7 3 轎車(chē)車(chē)身三維模型的建立 9 3.1 UG軟件介紹 9 3.2轎車(chē)車(chē)身的三維建模 10 3.2.1轎車(chē)車(chē)身基本參數(shù) 10 3.2.2轎車(chē)車(chē)身前圍車(chē)頭曲面的建模過(guò)程 10 3.2.3轎車(chē)車(chē)尾曲面的建模過(guò)程 17 3.2.4轎車(chē)車(chē)身側(cè)面曲面的建模過(guò)程 20 3.2.5轎車(chē)車(chē)身上部曲面的建模過(guò)程 25 3.3真實(shí)著色 28 4 車(chē)身輕量化設(shè)計(jì) 29 4.1車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)的必要性 29 4.2車(chē)身輕量化的主要途徑 29 4.2.1采用輕質(zhì)材料 29 I 4.2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 31 4.2.3制造工藝 31 4.3輕量化與整車(chē)性能關(guān)系 32 總結(jié) 33 致謝 34 參考文獻(xiàn) 35 II 引言 目前，汽車(chē)已成為現(xiàn)代生活不可缺少的一種交通工具。在發(fā)達(dá)國(guó)家，汽車(chē)的普及已經(jīng)達(dá)到很高的程度，平均每個(gè)家庭擁有各種汽車(chē)2～3輛。在中國(guó)，私車(chē)的人均擁有量遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，正是由于中國(guó)巨大的市場(chǎng)和汽車(chē)工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大推動(dòng)作用，汽車(chē)工業(yè)已被國(guó)家確定為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家扶持和重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的風(fēng)雨歷程，已形成一個(gè)比較完整的工業(yè)體系，但與國(guó)際汽車(chē)工業(yè)的先進(jìn)水平相比，尚有很大的差距。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，走過(guò)了引進(jìn)技術(shù)、合資生產(chǎn)及國(guó)產(chǎn)化工作之路。目前國(guó)家的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策已調(diào)整為積極鼓勵(lì)各企業(yè)盡快形成自主開(kāi)發(fā)能力，企業(yè)也深感為適應(yīng)汽車(chē)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要，必須不斷更新車(chē)型，開(kāi)發(fā)品牌，才能設(shè)計(jì)制造出適合顧客需求的產(chǎn)品。 車(chē)身在整個(gè)汽車(chē)結(jié)構(gòu)中，不論就重量還是就成本而言，都占有相當(dāng)大的比重。車(chē)身結(jié)構(gòu)的合理與美觀直接影響到整車(chē)，車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定整車(chē)的安全性、舒適性、美觀性以及由車(chē)身外形與空氣動(dòng)力性能決定的操縱穩(wěn)定性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等。國(guó)內(nèi)外汽車(chē)生產(chǎn)的實(shí)踐也表明：整車(chē)生產(chǎn)能力的發(fā)展取決于車(chē)身的生產(chǎn)能力，汽車(chē)的更新?lián)Q代在很大程度上也取決于車(chē)身。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)方式正發(fā)生著巨大的變革，新的生產(chǎn)方式不斷產(chǎn)生。汽車(chē)工業(yè)作為綜合性的大型產(chǎn)業(yè)，也必須順應(yīng)這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。有限元分析技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，正是這種趨勢(shì)的表現(xiàn)。在采用有限元分析技術(shù)以后，發(fā)達(dá)國(guó)家的新車(chē)開(kāi)發(fā)周期已由原來(lái)的5年縮短為24—36個(gè)月。當(dāng)今的CAD／CAE技術(shù)己經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，也是衡量一個(gè)汽車(chē)制造公司技術(shù)水平的重要標(biāo)志。它已成為一個(gè)汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、組織規(guī)模生產(chǎn)、加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。在縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量和可靠性，實(shí)現(xiàn)車(chē)身結(jié)構(gòu)輕量化等方面，起到?jīng)Q定性作用。 UG NX是由美國(guó)UGS公司推出的面向制造行業(yè)的CAD/CAE/CAM的高端軟件，是當(dāng)今世界上最先進(jìn)、最流行的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件之一。它集設(shè)計(jì)、分析和制造等功能于一體, 為工程技術(shù)人員提供了豐富的三維圖形資源庫(kù),可以用于機(jī)械制造領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助分析、計(jì)算機(jī)輔助制造等方面。更為可貴的是UG NX 實(shí)現(xiàn)了上面三種功能的有機(jī)集成, 可以實(shí)現(xiàn)虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、精確裝配、加工仿真、運(yùn)動(dòng)仿真等過(guò)程。從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造集成化, 大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)周期, 節(jié)省了大量的材料、資金和人力, 給機(jī)械設(shè)計(jì)和加工帶來(lái)了革命性的變革。 1 概述 1.1 選題的目的及意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是畢業(yè)前學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是讓學(xué)生畢業(yè)前拓寬專(zhuān)業(yè)面，擴(kuò)大知識(shí)面，適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)教學(xué)的要求，衡量高等教育質(zhì)量和辦學(xué)效益的重要內(nèi)容，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)直接利用三維建模軟件對(duì)捷達(dá)轎車(chē)車(chē)身進(jìn)行設(shè)計(jì)。訓(xùn)練并掌握這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。 汽車(chē)的車(chē)身外形除了對(duì)客戶(hù)的個(gè)人喜好投其所好外，還對(duì)汽車(chē)速度以及安全方面有所影響，流線好的汽車(chē)，它的風(fēng)阻相對(duì)會(huì)低，也就使車(chē)的油耗相對(duì)降低，相對(duì)的速度也就會(huì)快一些。造型是汽車(chē)的外觀，是汽車(chē)評(píng)價(jià)中最直觀、最負(fù)感染力的部分，好的造型對(duì)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、反映企業(yè)文化有著重要意義。通過(guò)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)市場(chǎng)上的成熟車(chē)型進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，學(xué)習(xí)其在車(chē)身外形設(shè)計(jì)的先進(jìn)方法和理念，豐富自己在車(chē)身設(shè)計(jì)領(lǐng)域的知識(shí)。 車(chē)身設(shè)計(jì)造型涉及諸如空氣動(dòng)力學(xué)，人體工程學(xué)、制造工藝學(xué)、美學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科，它是一種技術(shù)和勞動(dòng)密集型相結(jié)合的產(chǎn)品，它的制造成本約占汽車(chē)總成本的一半，其設(shè)計(jì)成本比重在整車(chē)總設(shè)計(jì)中已屬最大部分，所以車(chē)身設(shè)計(jì)成為制約著汽車(chē)制造和新車(chē)型開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。車(chē)身設(shè)計(jì)是概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它是其它設(shè)計(jì)階段的前提和基礎(chǔ)，是汽車(chē)設(shè)計(jì)的最初始的步驟，是整車(chē)開(kāi)發(fā)周期中至關(guān)重要的階段。車(chē)身設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響整車(chē)的使用性能甚至決定著整車(chē)設(shè)計(jì)的成敗。 另外汽車(chē)對(duì)全球二氧化碳和有害氣體的排放，燃料資源和礦產(chǎn)資源的消費(fèi)等影響很大。為了構(gòu)建今后可持續(xù)發(fā)展的汽車(chē)社會(huì)，各汽車(chē)廠家將解決上述問(wèn)題作為最重要的課題來(lái)研究。因此，為了達(dá)到節(jié)能與環(huán)保主題的要求，這就要求我們首先要對(duì)轎車(chē)車(chē)身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在最短的設(shè)計(jì)周期完成最佳的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，然后通過(guò)對(duì)選定合適的輕量化材料的輕量化設(shè)計(jì)方案，在滿(mǎn)足汽車(chē)行駛的安全性、舒適性的基礎(chǔ)上，帶到降耗減排的目的。 本次課題則基于UG NX軟件對(duì)捷達(dá)轎車(chē)車(chē)身模型的曲面進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此可見(jiàn)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)有著重大的意義。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以熟練地掌握UG NX軟件的各種強(qiáng)大的功能以及這些功能在汽車(chē)車(chē)身的曲面設(shè)計(jì)和加工中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)捷達(dá)車(chē)身模型的造型設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和自主設(shè)計(jì)的能力，并使得自學(xué)和綜合分析能力有所提高。因此本設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。 1.2課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 20世紀(jì)90年代初，轎車(chē)車(chē)身外部造型設(shè)計(jì)的主流主要是柔性與剛性的特點(diǎn)相呼應(yīng)，構(gòu)成棱角分明的外形。這種外形與現(xiàn)代發(fā)展起來(lái)的車(chē)身制造工藝很適應(yīng)，也就是說(shuō)，易于零件分塊，易于沖壓和分總成拼焊等等。因此，這種造型風(fēng)格曾經(jīng)持續(xù)若干年。 由于空氣動(dòng)力學(xué)是影響車(chē)身造型的最重要因素，根據(jù)節(jié)約能源、減小風(fēng)阻系數(shù)和提高空氣動(dòng)力性能等原理而推出的楔形造型，后來(lái)也一度十分盛行，亦即：長(zhǎng)頭短尾，車(chē)頭前端低矮，線條前低后高，尾部保持豐滿(mǎn)并向上翹起的造型風(fēng)格。近年來(lái)，因?yàn)槔饨欠置鞯耐庑魏茈y大幅度地降低風(fēng)阻系數(shù)，故汽車(chē)外部造型逐步突破棱角分明而趨向圓滑，尤其重視完美的局部造型以及加裝各種導(dǎo)流板。事實(shí)上，這種圓滑、飄逸型的造型風(fēng)格已博得廣大消費(fèi)者的理解和喜愛(ài)，并成為今天的車(chē)身造型主流。 今天的車(chē)身外部造型設(shè)計(jì)，在國(guó)外專(zhuān)業(yè)人員中被稱(chēng)作“流線形設(shè)計(jì)”。按照造型師們的新理念，汽車(chē)外形的連續(xù)完整性不應(yīng)再依靠挺拔的棱角去表現(xiàn)，而是要由各種曲面光滑的連接以及微妙的光學(xué)效果與視覺(jué)效果顯示出來(lái)。 現(xiàn)行鋼制車(chē)身制造工藝的核心部分是沖壓工藝和焊接工藝。用各種沖壓設(shè)備組成的車(chē)身部件生產(chǎn)線具有效率高和精度易保證等顯著優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，從最新發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看。新材料與新技術(shù)的應(yīng)用，正在挑戰(zhàn)以上傳統(tǒng)車(chē)身造型設(shè)計(jì)與制造工藝。新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)，促使車(chē)身設(shè)計(jì)師們?cè)谕黄苽鹘y(tǒng)的車(chē)身結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式方面進(jìn)行了更多的探索和嘗試。 利用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)轎車(chē)車(chē)身進(jìn)行設(shè)計(jì)，以計(jì)算機(jī)中的三維實(shí)體模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)中的主模型，從而把大量人力從繪圖、取樣板、制表面、做模型等繁瑣的勞動(dòng)中解放出來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快和精度高的特點(diǎn)，極大地提高了汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的效率，縮短了開(kāi)發(fā)的周期。目前用于車(chē)身設(shè)計(jì)的各種設(shè)計(jì)軟件，系統(tǒng)都能夠根據(jù)三維實(shí)體模型自動(dòng)生成二維的車(chē)身圖紙和用于數(shù)控加工的代碼，同時(shí)當(dāng)三維模型發(fā)生任意微小的改變時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)地修改與之相關(guān)的圖紙和數(shù)控代碼。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法還能夠?qū)?chē)身造型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，當(dāng)采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，不但要花費(fèi)大量的人力和物力進(jìn)行主模型的制作，而且不能充分發(fā)揮主模型的作用。如果該主模型未被正式采用，它就將被設(shè)計(jì)人員拋棄，而不能重復(fù)使用。三維軟件設(shè)計(jì)則是利用了軟件提供的強(qiáng)大的實(shí)體造型功能，能夠構(gòu)造出更逼近于現(xiàn)實(shí)，更形象直觀的車(chē)身三維模型。設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)對(duì)各種造型的類(lèi)比，從中挑選出一種集多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)于一身的最為理想的設(shè)計(jì)方案。而其余的車(chē)身模型也被保存在一個(gè)車(chē)身數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便于將來(lái)對(duì)車(chē)身進(jìn)行各種改型設(shè)計(jì)，同時(shí)該數(shù)據(jù)庫(kù)還實(shí)現(xiàn)了車(chē)身零件的通用化和序列化。 我國(guó)各大汽車(chē)企業(yè)近幾年來(lái)紛紛引進(jìn)了UG、CATIA、PROE、CAD等先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行汽車(chē)車(chē)身開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，并取得了較好的成果。 1.3設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)采用UG軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。UG是非常優(yōu)秀的基于?Windows?的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，具有全面的參數(shù)化特征造型功能。由于其易學(xué)易用、全中文界面、價(jià)格適中的特點(diǎn)，在我國(guó)越來(lái)越受到廣大用戶(hù)的歡迎，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑等行業(yè)。UG包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊,具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿(mǎn)足客戶(hù)設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。UG優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專(zhuān)業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專(zhuān)用塑料設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用程序。 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容有： 1. 通過(guò)書(shū)籍雜志網(wǎng)絡(luò)等媒體詳細(xì)搜集關(guān)于UG的發(fā)展情況、影響及軟件功能與特點(diǎn)； 2.仔細(xì)閱讀研究學(xué)習(xí)指導(dǎo)老師下發(fā)的相關(guān)指導(dǎo)資料，從中學(xué)習(xí)一般專(zhuān)業(yè)論文的寫(xiě)作方法； 3.介紹轎車(chē)車(chē)車(chē)身的發(fā)展趨勢(shì)； 4.捷達(dá)轎車(chē)車(chē)身的基本參數(shù)介紹； 5.介紹捷達(dá)轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法； 6.采用UG NX8.0作為本次論文軟件平臺(tái)，以捷達(dá)轎車(chē)真車(chē)車(chē)型作為具體建模模型； 7.對(duì)車(chē)身進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)； 8.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)。 車(chē)身設(shè)計(jì)具體步驟： 1.利用收集到的車(chē)身數(shù)據(jù)，使用UG的曲面設(shè)計(jì)功能構(gòu)造出車(chē)身輪廓線，然后利用生成的輪廓線構(gòu)造車(chē)身曲面。 2.依據(jù)參數(shù)化造型方法，結(jié)合車(chē)身的外形，采用車(chē)身曲面分塊建模法。把車(chē)身曲面劃分為多個(gè)比容易處理的曲面塊，對(duì)各部分表面采取分塊造型。 3.對(duì)車(chē)身表面分塊造型后，將各部分裝配到一起，然后進(jìn)行車(chē)身各部分曲線的縫合，再進(jìn)行曲面的縫合，最后進(jìn)行光順處理。 4.進(jìn)行著色，修飾等處理，最后完成三維模型。 2 轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的技術(shù)與要求 2.1汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求 車(chē)身主要用來(lái)載運(yùn)乘客或貨物，相當(dāng)于臨時(shí)住所或流動(dòng)倉(cāng)庫(kù)，受到質(zhì)量和空間限制。它不僅影響到汽車(chē)造型的外觀質(zhì)量，而且也會(huì)影響汽車(chē)車(chē)身的選材、結(jié)構(gòu)、加工工藝、生產(chǎn)技術(shù)等。車(chē)身是汽車(chē)的大總成，隨著客戶(hù)需求日益多樣化和個(gè)性化，車(chē)身設(shè)計(jì)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中越來(lái)越顯示出主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，客車(chē)、轎車(chē)和多數(shù)專(zhuān)用汽車(chē)的車(chē)身質(zhì)量約占整車(chē)質(zhì)量的40％～60％；貨車(chē)車(chē)身質(zhì)量約占整車(chē)質(zhì)量的16％～30％；而各車(chē)型車(chē)身的制造成本占整車(chē)的百分比甚至還略高于上述給出的上限值。 2.1.1汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu) 轎車(chē)車(chē)身是轎車(chē)整車(chē)的重要組成部分．主要包括車(chē)身本體、外裝件、內(nèi)飾及內(nèi)裝件、附件及附屬設(shè)備等。由于它是轎車(chē)上載人的容器，因此要求轎車(chē)車(chē)身應(yīng)具有良好的舒適性和安全性。此外，轎車(chē)車(chē)身又是包容整車(chē)的殼體，能夠最直觀地反映轎車(chē)外觀形象的特點(diǎn)。從而決定了現(xiàn)代轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)非常注重外形造型以符合人們對(duì)轎車(chē)外形的審美要求，而汽車(chē)人體工程學(xué)、汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)、汽車(chē)造型及審美藝術(shù)、汽車(chē)車(chē)身新材料研究及開(kāi)發(fā)、汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)方法及技術(shù)等方面的研究和應(yīng)用。正是設(shè)計(jì)出具有良好性能的轎車(chē)車(chē)身的必要基礎(chǔ)。 車(chē)身包括車(chē)身焊接總成(白車(chē)身)及其附件。為了保證車(chē)身的強(qiáng)度和剛度，白車(chē)身一般由車(chē)身骨架和覆蓋件焊接或鉚接在一起形成一個(gè)完整的殼體。車(chē)身焊接總成一般分為地板、頂蓋、前圍板、后圍板、左右側(cè)圍板等幾個(gè)部分。 車(chē)身殼體是一切車(chē)身部件的安裝基礎(chǔ)．通常是指縱、橫梁和支柱等主要承力元件以及與它們相連的飯金件共同組成的剛性空間結(jié)構(gòu)。車(chē)身殼體通常還包括在其上鋪設(shè)的隔聲、隔熱、防振、防腐、密封等材料及涂層。 車(chē)身結(jié)構(gòu)指構(gòu)成車(chē)身整體的各個(gè)部件的布置形式以及部件之間裝配的方式。按車(chē)身承受負(fù)荷的方式，車(chē)身結(jié)構(gòu)可分為：非承載式，承載式及半承載式三種類(lèi)型。 非承載式車(chē)身又稱(chēng)有車(chē)架式車(chē)身，是車(chē)身本體懸置于車(chē)架上的車(chē)身結(jié)構(gòu)形式。大客車(chē)、載貨汽車(chē)多采用這種結(jié)構(gòu)形式。懸置是用彈性元件連接，車(chē)身本體基本上不承受行駛時(shí)道路對(duì)汽車(chē)的外加載荷。其優(yōu)點(diǎn)是車(chē)架的振動(dòng)經(jīng)過(guò)彈性元件傳到車(chē)身本體，因而大部分可被減弱或消除，因此廂內(nèi)噪聲小，車(chē)身本體變形較小，發(fā)生沖撞時(shí)車(chē)架可吸收大部分沖擊能，可提高乘員安全性；在壞路上行駛時(shí)，車(chē)架對(duì)車(chē)身本體起保護(hù)作用；組裝較方便。缺點(diǎn)是車(chē)架質(zhì)量大，汽車(chē)質(zhì)心高，上、下車(chē)不方便，車(chē)架制造工作量大，工藝精度要求高，且需使用大型設(shè)備，增加投資。 承載式車(chē)身又稱(chēng)無(wú)車(chē)架式車(chē)身。車(chē)身和底架共同組成車(chē)身本體的剛性空間結(jié)構(gòu)，承受全部載荷。轎車(chē)多采用這種結(jié)構(gòu)形式。其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的抗彎曲和抗扭轉(zhuǎn)的剛度，自身質(zhì)量輕，能更有效地利用客廂內(nèi)空間。缺點(diǎn)是由于傳動(dòng)系和懸架直接裝在車(chē)身本體上，道路載荷及振動(dòng)直接傳到車(chē)身，故必須采取有效的隔聲、防振措施，車(chē)身?yè)p壞時(shí)修復(fù)較困難，對(duì)車(chē)身本體防腐蝕性要求高。 半承載式車(chē)身又稱(chēng)底架承載式車(chē)身。車(chē)身本體與底架用焊接或螺栓剛性連接。實(shí)質(zhì)上是另一種無(wú)車(chē)架車(chē)身，不過(guò)加強(qiáng)了車(chē)身本體的底架而起著一部分車(chē)架的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)和懸架均安裝在車(chē)身底架上，車(chē)身與底架成為一體而承受載荷。 車(chē)身本體俗稱(chēng)白車(chē)身。它指車(chē)身結(jié)構(gòu)件及覆蓋件的焊接總成，并包括翼子板、車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和行李艙蓋在內(nèi)的未涂漆的車(chē)身，形成車(chē)身的封閉剛性結(jié)構(gòu)。 車(chē)身覆蓋件指車(chē)身中包覆梁、支柱等的構(gòu)件，具有較大空間曲面形狀的表面和車(chē)內(nèi)板件。在車(chē)身結(jié)構(gòu)中的功用有：封閉車(chē)身、體現(xiàn)車(chē)身外觀造形及增大結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度等。 車(chē)身結(jié)構(gòu)中的梁和支柱，又稱(chēng)車(chē)身結(jié)構(gòu)件，是指支撐車(chē)身覆蓋件的全部車(chē)身結(jié)構(gòu)零件。由這些結(jié)構(gòu)件便形成了轎車(chē)車(chē)身的載荷框架結(jié)構(gòu)，它是車(chē)身承載能力的基礎(chǔ)，對(duì)保證車(chē)身所要求的結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度和剛度非常重要。 發(fā)動(dòng)機(jī)罩又稱(chēng)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，是最醒目的車(chē)身構(gòu)件，是買(mǎi)車(chē)者經(jīng)常要察看的部件之一。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的主要要求是隔熱隔聲、自身質(zhì)量輕、剛性強(qiáng)。發(fā)動(dòng)機(jī)罩在結(jié)構(gòu)上一般由外板和內(nèi)板組成，中間夾以隔熱材料。內(nèi)板起到增強(qiáng)剛性的作用，其幾何形狀由廠家選取，基本上是骨架形式。發(fā)動(dòng)機(jī)罩開(kāi)啟時(shí)一般是向后翻轉(zhuǎn)，也有小部分是向前翻轉(zhuǎn)。向后翻轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋打開(kāi)至預(yù)定角度，不應(yīng)與前擋風(fēng)玻璃接觸，應(yīng)有一個(gè)約為10mm的最小間距。為防止在行駛時(shí)由于振動(dòng)自行開(kāi)啟，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋前端要有保險(xiǎn)鎖鉤鎖止裝置。鎖止裝置開(kāi)關(guān)設(shè)置在車(chē)廂儀表板下方，當(dāng)車(chē)門(mén)鎖住時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋也應(yīng)同時(shí)鎖住。 車(chē)頂蓋是車(chē)廂頂部的蓋板。對(duì)于轎車(chē)車(chē)身的總體剛度而言，頂蓋不是很重要的部件，這也是允許在車(chē)頂蓋上開(kāi)設(shè)天窗的原因。從設(shè)計(jì)角度來(lái)講，重要的是它如何與前、后窗框及與支柱交界點(diǎn)平順過(guò)渡，以求得最好的視覺(jué)感和最小的空氣阻力。為了安全，車(chē)頂蓋還應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度，一般在頂蓋下增加一定數(shù)量的加強(qiáng)梁，頂蓋內(nèi)層敷設(shè)絕熱襯墊材料，以阻止外界溫度的傳導(dǎo)及減少振動(dòng)時(shí)噪聲的傳遞． 行李箱蓋要求有良好的剛性，結(jié)構(gòu)上基本與發(fā)動(dòng)機(jī)蓋相同，也有外板和內(nèi)板，內(nèi)板有加強(qiáng)筋。一些被稱(chēng)為“兩廂半”的轎車(chē)，其行李箱向上延伸，包括后擋風(fēng)玻璃在內(nèi)，使開(kāi)啟面積增加，形成一個(gè)門(mén)，因此又稱(chēng)背門(mén)，這樣既保持一種三廂車(chē)形狀，又能夠方便存放物品。如果采用背門(mén)形式，背門(mén)內(nèi)板側(cè)要嵌裝橡膠密封條圍繞一圈以防水防塵。行李箱蓋開(kāi)啟的支撐件一般用勾形鉸鏈及四連桿鉸鏈，鉸鏈裝有平衡彈簧，使啟閉箱蓋省力，并可自動(dòng)固定在打開(kāi)位置，便于提取物品。 翼子板是遮蓋車(chē)輪的車(chē)身外板，因舊式車(chē)身該部件形狀及位置似鳥(niǎo)翼而得名。按照安裝位置又分為前翼子板和后翼子板，前翼子板安裝在前輪處，它必須要保證前輪轉(zhuǎn)動(dòng)及跳動(dòng)時(shí)的最火極限空間，因此設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)選定的輪胎型號(hào)尺寸用“車(chē)輪跳動(dòng)圖”來(lái)驗(yàn)證翼子板的設(shè)計(jì)尺寸。后翼子板無(wú)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)碰擦的問(wèn)題，但出于空氣動(dòng)力學(xué)的考慮，后翼子板略顯拱形弧線向外凸出?，F(xiàn)在有些轎車(chē)翼子板已與車(chē)身本體成為一個(gè)整體。但也有轎車(chē)的翼子板是獨(dú)立的，尤其是前翼子板，因?yàn)榍耙碜影迮鲎矙C(jī)會(huì)比較多，獨(dú)立裝配容易整件更換。有些車(chē)的前翼子板用有一定彈性的塑性材料(例如塑料)做成，塑性材料具有緩沖性，比較安全。 前圍板指發(fā)動(dòng)機(jī)艙與車(chē)廂之間的隔板，它和地板、前立柱連接，安裝在前圍上蓋板之下。前圍板上有許多孔口，作為操縱用的拉線、拉桿、管路和電線束通過(guò)之用，還要配合踏板、方向機(jī)柱等機(jī)件安裝位置。為防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙里的廢氣、高溫、噪聲竄入車(chē)廂，前圍板上要有密封措施和隔熱裝置。在發(fā)生意外事故時(shí)，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。對(duì)比車(chē)身其他部件而言，前圍板裝配最重要的工藝技術(shù)是密封和隔熱，它的劣勢(shì)往往反映了車(chē)輛運(yùn)行的質(zhì)量。 車(chē)門(mén)是為駕駛員和乘客提供出入車(chē)輛的通道，并隔絕車(chē)外干擾，在一定程度上減輕側(cè)面撞擊，保護(hù)乘員。汽車(chē)的美觀也與車(chē)門(mén)的造型有關(guān)。按車(chē)門(mén)數(shù)量不同，可以把轎車(chē)分為二門(mén) 三門(mén)、四門(mén)、五門(mén)車(chē)等。用于公務(wù)用途的轎車(chē)大部是四門(mén)，用于家庭用途的轎車(chē)既有四門(mén)也有三門(mén)和五門(mén)(后門(mén)為掀起式)，而運(yùn)動(dòng)用途的跑車(chē)則大都是兩門(mén)。按車(chē)門(mén)用途不同一般有駕駛員門(mén)、乘客門(mén)和安全門(mén)之分。按位置分為：左(右)前車(chē)門(mén)、左(右)后車(chē)門(mén)、背門(mén)。按開(kāi)啟方式分為：順開(kāi)旋轉(zhuǎn)式、逆開(kāi)旋轉(zhuǎn)式、水平滑移式、上掀式和推拉折疊式外擺式、內(nèi)擺式等。 2.1.2車(chē)身設(shè)計(jì)的要求 汽車(chē)設(shè)計(jì)要考慮到汽車(chē)的使用性、人機(jī)工程學(xué)、節(jié)能及空氣動(dòng)力學(xué)等方面，所以對(duì)于汽車(chē)設(shè)計(jì)會(huì)提出以下幾點(diǎn)要求： （1）舒適性 車(chē)身設(shè)計(jì)首先要滿(mǎn)足人的要求。舒適性是評(píng)價(jià)在規(guī)定條件下，合理乘用時(shí)乘員感覺(jué)良好與否的標(biāo)準(zhǔn)。影響舒適性的有關(guān)因素是：座椅尺寸、形狀及其空間與人體接觸處的材質(zhì)軟硬度和質(zhì)感、振動(dòng)頻率、視野，以及內(nèi)飾對(duì)乘員心理的影響效果和乘坐的安全感。 （2）安全性 車(chē)身設(shè)計(jì)時(shí)安全性的考慮有兩個(gè)方面，及正常行駛時(shí)的防護(hù)措施與發(fā)生意外事故時(shí)的補(bǔ)救措施。正常行駛時(shí)，乘員或運(yùn)載的行李、貨物不會(huì)由于車(chē)輛加、減速和急轉(zhuǎn)向?qū)е乱苿?dòng)碰撞；內(nèi)飾件的軟化結(jié)構(gòu)，無(wú)反射的材料表面，防止失效的門(mén)鎖機(jī)構(gòu)；座椅安全帶、靠枕、扶手、腳蹬等的設(shè)置可在發(fā)生意外事故時(shí)對(duì)乘員、行李、貨物減輕損傷。事故后救護(hù)手段的設(shè)置是安全性的進(jìn)一步要求，國(guó)家的有關(guān)法規(guī)對(duì)汽車(chē)安全性有一系列的標(biāo)準(zhǔn)，例如安全槽的配置與使用、方向盤(pán)的防撞擊軟化結(jié)構(gòu)、車(chē)身客廂部分的骨架加強(qiáng)、吸能保險(xiǎn)杠等都是基于此的。 （3）可靠性 車(chē)身設(shè)計(jì)的可靠性是指車(chē)身設(shè)計(jì)既要保證在常規(guī)負(fù)荷下的車(chē)身結(jié)構(gòu)及其附件的耐用性和有效性，又要考慮到在超負(fù)荷下的安全性?？煽啃圆皇窃试S無(wú)限制的超過(guò)合理負(fù)荷去提高安全性，而是指在可能發(fā)生的非正常情況下，結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)仍可保證使用性能。車(chē)身的可靠性保證中有些是通過(guò)附加裝置使原來(lái)的機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)仍可在一段時(shí)間內(nèi)保持功能的措施，如車(chē)門(mén)的安全鎖、門(mén)、窗框及局部骨架的加強(qiáng)設(shè)施，以及發(fā)動(dòng)機(jī)罩的安全拉鉤等。 （4）視野性 視野性是指駕駛員操作時(shí)，在不改變操作姿態(tài)的狀態(tài)下對(duì)道路及周?chē)h(huán)境觀察的可見(jiàn)范圍，或乘員在正常乘坐狀態(tài)下對(duì)車(chē)外環(huán)境的可見(jiàn)范圍。駕駛員的視野性必須滿(mǎn)足在正常行駛操作姿勢(shì)下隨時(shí)能清楚的看到所有按國(guó)家道路法規(guī)所設(shè)置的一切指示和警告標(biāo)志。為保證良好的視野和明快的造型效果而加大車(chē)窗時(shí)，不應(yīng)使車(chē)內(nèi)人員過(guò)分暴露，產(chǎn)生不安全感，而且乘員過(guò)多的看到側(cè)、下方移動(dòng)的物象會(huì)增加眩暈、煩躁的感覺(jué)。視野性是以使駕駛員“眼橢圓”為起點(diǎn)，畫(huà)出眼橢圓而看到前方道路的距離來(lái)判斷的，還可以在駕駛員眼橢圓的位置旋轉(zhuǎn)攝像機(jī)拍攝全景照片，用以比較從座位處可看到前方的最近距離，也可以在駕駛員眼橢圓位置放一個(gè)光源，在夜間從這個(gè)光源向前、側(cè)或后方的照影可顯示駕駛員的實(shí)際有效視野。 （5）耐用性 車(chē)身的耐用性以整車(chē)的設(shè)計(jì)壽命為極限。實(shí)際耐用性主要是針對(duì)經(jīng)常使用的機(jī)構(gòu)而言的，要求它們?cè)谡?chē)壽命期限內(nèi)保證正常使用；要求車(chē)身結(jié)構(gòu)保持原設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)；要求裝飾不失去原設(shè)計(jì)的表面品質(zhì)效果。由于車(chē)身機(jī)件或附件的使用率遠(yuǎn)非均等，所以對(duì)每部分結(jié)構(gòu)或附件的耐用性要求也應(yīng)根據(jù)使用情況而定。片面追求某個(gè)局部零件或附件的單項(xiàng)耐用性是沒(méi)有意義的。 （6）乘用方便性 乘用方便性是乘員、駕駛員進(jìn)出車(chē)廂及行李、貨物裝卸方便與否的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由于各種類(lèi)型汽車(chē)的動(dòng)力、傳動(dòng)、操縱等機(jī)構(gòu)和車(chē)身本身結(jié)構(gòu)的需要，車(chē)身布置對(duì)乘員、駕駛員進(jìn)出和行李、貨物的裝卸可能產(chǎn)生妨礙和不便。例如：方向盤(pán)與車(chē)門(mén)和座椅的相對(duì)位置影響駕駛員的進(jìn)出，車(chē)門(mén)高度、底盤(pán)與縱底梁的形狀影響乘員的進(jìn)出。近代轎車(chē)的門(mén)窗采用曲面玻璃，其主要原因之一是使車(chē)門(mén)上方開(kāi)度加大，以改善乘員進(jìn)出車(chē)廂的方便性。 3 轎車(chē)車(chē)身三維模型的建立 3.1 UG軟件介紹 來(lái)自Siemens PLM 的NX使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。NX包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開(kāi)發(fā)過(guò)程。如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過(guò)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤(rùn)的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支持革新，必須評(píng)審更多的可選設(shè)計(jì)方案，而且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中所獲得的知識(shí)更早地做出關(guān)鍵性的決策。 NX是UGS PLM 新一代數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，它可以通過(guò)過(guò)程變更來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品革新。NX 獨(dú)特之處是其知識(shí)管理基礎(chǔ)，它使得工程專(zhuān)業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。NX可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來(lái)確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。 NX 建立在為客戶(hù)提供無(wú)與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計(jì)過(guò)程的效率，削減成本，并縮短進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。通過(guò)再一次將注意力集中于跨越整個(gè)產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新，NX 的成功已經(jīng)得到了充分的證實(shí)。這些目標(biāo)使得 NX 通過(guò)無(wú)可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過(guò)程自動(dòng)化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過(guò)程都集成到一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。NX 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案完全支持制造商所需的各種工具，可用于管理過(guò)程并與擴(kuò)展的企業(yè)共享產(chǎn)品信息。NX與UGS PLM 的其他解決方案的完整套件無(wú)縫結(jié)合。這些對(duì)于 CAD 、CAM 和CAE在可控環(huán)境下的協(xié)同、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化實(shí)體模型和可視化都是一個(gè)補(bǔ)充。 CAD/CAM/CAE三大系統(tǒng)緊密集成。用戶(hù)在使用UG強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配及創(chuàng)建工程圖等功能時(shí)，可以使用CAE模塊進(jìn)行有限元分析、運(yùn)動(dòng)分析和仿真模擬，以提高設(shè)計(jì)的可靠性；根據(jù)建立起的三維模型，還可由CAM模塊直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工。 UG實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過(guò)程的知識(shí)工程的組合。UG軟件能夠?yàn)楦鞣N規(guī)模的企業(yè)提供可測(cè)量的價(jià)值，能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場(chǎng)，能夠使復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析簡(jiǎn)單化，能夠有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本并增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。 UG主要客戶(hù)包括，通用汽車(chē)，通用電氣，福特，波音麥道，洛克希德，勞斯萊斯，普惠發(fā)動(dòng)機(jī)，日產(chǎn)，克萊斯勒，以及美國(guó)軍方。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和大部分汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用UG進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)UG在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。在高端領(lǐng)域與CATIA并駕齊驅(qū)。 第 35 頁(yè) 共 35 頁(yè) 3.2轎車(chē)車(chē)身的三維建模 3.2.1轎車(chē)車(chē)身基本參數(shù) 本文以捷達(dá)轎車(chē)車(chē)身為參考，利用UG軟件進(jìn)行車(chē)身建模設(shè)計(jì)，車(chē)身具體參數(shù)如表3.1所示。 表3.1 捷達(dá)轎車(chē)車(chē)身參數(shù) 車(chē)身參數(shù) 2013款捷達(dá)1.6L自動(dòng)舒適版 車(chē)長(zhǎng)（mm）： 4487 車(chē)寬（mm）： 1706 車(chē)高（mm）： 1470 軸距（mm）： 2603 3.2.2轎車(chē)車(chē)身前圍車(chē)頭曲面的建模過(guò)程 在轎車(chē)車(chē)身前圍車(chē)頭曲面的建模過(guò)程中，主要用到了以下命令： （直線）、（樣條）、（對(duì)特征形成圖樣）、（通過(guò)曲線組）、（剖切曲面）、（基準(zhǔn)平面）、（草圖）、（偏置曲線）具體建模過(guò)程可對(duì)照論文做詳細(xì)了解。 1.打開(kāi)UG NX 8.0軟件，導(dǎo)入汽車(chē)車(chē)身前視圖、俯視圖，后視圖以及側(cè)視圖的tif格式的光柵圖。導(dǎo)入過(guò)程如下：點(diǎn)擊視圖按鈕→可視化→光柵圖像，出現(xiàn)光柵圖像對(duì)話框，點(diǎn)擊指定TIFF圖像按鈕，出現(xiàn)選取圖片對(duì)話框，選取準(zhǔn)備好的tif格式圖片，然后點(diǎn)擊創(chuàng)建光柵圖像按鈕，就在工作界面創(chuàng)建出來(lái)插入的圖片，過(guò)程如圖3.1、3.2所示 圖 3.1 光柵指令 圖3.2 插入光柵圖像 將導(dǎo)入的光柵圖像調(diào)整比例，調(diào)整后，軸距達(dá)到原車(chē)長(zhǎng)度，如圖3.3所示。軸距已經(jīng)設(shè)定到2602mm，在允許的公差范圍內(nèi)。 圖3.3 測(cè)量光柵圖像軸距 通過(guò)變化相對(duì)坐標(biāo)系，來(lái)導(dǎo)入其余光柵圖像，導(dǎo)入過(guò)程和上一步驟一致，具體的過(guò)程如圖3.4所示。 圖3.4 導(dǎo)入其余光柵圖像 得到最終的光柵導(dǎo)入圖，如圖3.5所示。 圖 3.5 光柵效果圖 2.使用草圖功能，利用樣條曲線和直線、圓弧、修剪曲線等命令在光柵圖像上根據(jù)車(chē)身外形圖片描繪出車(chē)身前圍輪廓線和車(chē)頭弧度線，然后利用對(duì)特征形成圖樣命令形成多個(gè)按一定弧度分布的前圍輪廓線，再利用通過(guò)曲線組命令建立轎車(chē)車(chē)身前圍曲面。 建立步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身側(cè)面光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪前車(chē)頭輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。過(guò)程如圖3.6所示。 圖3.6 建立前圍曲線 接下來(lái)創(chuàng)建引導(dǎo)線，首先點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身俯視光柵圖片為草繪平面，然后點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪前車(chē)頭弧度輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。過(guò)程如圖3.7所示。 圖3.7 建立前圍曲線分布引導(dǎo)線 接下來(lái)創(chuàng)建前圍曲線分布特征，點(diǎn)擊插入→關(guān)聯(lián)復(fù)制→（對(duì)特征形成圖樣），出現(xiàn)對(duì)特征形成圖樣對(duì)話框，選取前圍曲線為特征，布局選沿，路徑方法選偏置，選取車(chē)身俯視圖創(chuàng)建的車(chē)頭輪廓線為路徑引導(dǎo)線，間距選數(shù)量和跨距，數(shù)量選6，位置選弧長(zhǎng)百分比，跨距100%，點(diǎn)擊確定按鈕。然后按照同樣的方法，把方向反向創(chuàng)建另一半前圍曲線分布特征。過(guò)程如圖3.8、3.9所示。 圖3.8 對(duì)特征形成圖樣 圖3.9 創(chuàng)建特征 接下來(lái)創(chuàng)建前圍曲面，步驟如下：點(diǎn)擊插入→網(wǎng)格曲面→（通過(guò)曲線組），出現(xiàn)通過(guò)曲線組對(duì)話框，點(diǎn)擊創(chuàng)建的一條前圍曲線，然后點(diǎn)擊添加新集，再選取另一條前圍曲線，再點(diǎn)擊添加新集，依次把六條前圍曲線選取完，然后點(diǎn)擊確定按鈕創(chuàng)建車(chē)身前圍曲面。具體過(guò)程如圖3.10所示。 圖3.10 前圍曲面的建立 3.利用同樣的方法建立發(fā)動(dòng)機(jī)罩輪廓線，然后使用通過(guò)曲線組和剖切曲面命令建立車(chē)身發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲面。 建立步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身側(cè)面光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。然后點(diǎn)擊插入→來(lái)自曲線集的曲線→（偏置）命令，出現(xiàn)偏置曲線對(duì)話框，選取創(chuàng)建的發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線，距離500，點(diǎn)擊確定，然后再利用相同的方法在反方向創(chuàng)建一條發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線，然后點(diǎn)擊插入→網(wǎng)格曲面→（通過(guò)曲線組），出現(xiàn)通過(guò)曲線組對(duì)話框，點(diǎn)擊創(chuàng)建的一條發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線，然后點(diǎn)擊添加新集，再選取另一條發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線，再點(diǎn)擊添加新集，依次把三條發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線選取完，然后點(diǎn)擊確定按鈕。過(guò)程如圖3.11所示。 圖 3.11 創(chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲線 接下來(lái)在車(chē)頭前方繪制十字交叉線，點(diǎn)擊（剖切曲面）按鈕，出現(xiàn)剖切曲面對(duì)話框，在類(lèi)型選取圓角-Rho，選取剛創(chuàng)建的發(fā)動(dòng)機(jī)罩部分曲面的一邊為起始引導(dǎo)線，選取前圍曲面的一邊為終止引導(dǎo)線，選取發(fā)動(dòng)機(jī)罩部分曲面為起始面，選取前圍曲面為終止面，選取繪制的十字交叉線的橫線為脊線，點(diǎn)擊確定創(chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲面。過(guò)程如圖3.12、3.13所示。 圖3.12 創(chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲面 圖3.13發(fā)動(dòng)機(jī)罩效果圖 3.2.3轎車(chē)車(chē)尾曲面的建模過(guò)程 在轎車(chē)車(chē)尾曲面的建模過(guò)程中，主要用到了以下命令： （直線）、（樣條）、（對(duì)特征形成圖樣）、（通過(guò)曲線組）、（剖切曲面）、（草圖）具體建模過(guò)程可對(duì)照論文做詳細(xì)了解。 1.使用草圖功能，利用樣條曲線和直線、修剪曲線等命令在光柵圖像上根據(jù)車(chē)身外形圖片描繪出車(chē)后圍輪廓線和車(chē)尾弧度線，然后利用對(duì)特征形成圖樣命令形成多個(gè)按一定弧度分布的后圍輪廓線，再利用通過(guò)曲線組命令建立轎車(chē)車(chē)身后圍曲面。 具體步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身側(cè)面光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪后車(chē)尾輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。接下來(lái)創(chuàng)建引導(dǎo)線，首先點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身俯視光柵圖片為草繪平面，然后點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪后車(chē)尾弧度輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。接下來(lái)創(chuàng)建后圍曲線分布特征，點(diǎn)擊插入→關(guān)聯(lián)復(fù)制→（對(duì)特征形成圖樣），出現(xiàn)對(duì)特征形成圖樣對(duì)話框，選取后圍曲線為特征，布局選沿，路徑方法選偏置，選取車(chē)身俯視圖創(chuàng)建的車(chē)尾輪廓線為路徑引導(dǎo)線，間距選數(shù)量和跨距，數(shù)量選6，位置選弧長(zhǎng)百分比，跨距100%，點(diǎn)擊確定按鈕。然后按照同樣的方法，把方向反向創(chuàng)建另一半后圍曲線分布特征。過(guò)程如圖3.14所示。 圖3.14 建立后圍輪廓線 接下來(lái)創(chuàng)建后圍曲面，步驟如下：點(diǎn)擊插入→網(wǎng)格曲面→（通過(guò)曲線組），出現(xiàn)通過(guò)曲線組對(duì)話框，點(diǎn)擊創(chuàng)建的一條后圍曲線，然后點(diǎn)擊添加新集，再選取另一條后圍曲線，再點(diǎn)擊添加新集，依次把六條后圍曲線選取完，然后點(diǎn)擊確定按鈕創(chuàng)建車(chē)身后圍曲面。建立過(guò)程如圖3.15所示。 圖 3.15 創(chuàng)建后圍曲面 2.使用相同的方法創(chuàng)建行李箱蓋。 具體步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身側(cè)面光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪行李箱蓋輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。接下來(lái)創(chuàng)建引導(dǎo)線，首先點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身俯視光柵圖片為草繪平面，然后點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪行李箱蓋弧度輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。接下來(lái)創(chuàng)建后圍曲線分布特征，點(diǎn)擊插入→關(guān)聯(lián)復(fù)制→（對(duì)特征形成圖樣），出現(xiàn)對(duì)特征形成圖樣對(duì)話框，選取行李箱蓋曲線為特征，布局選沿，路徑方法選偏置，選取車(chē)身俯視圖創(chuàng)建的行李箱蓋輪廓線為路徑引導(dǎo)線，間距選數(shù)量和跨距，數(shù)量選6，位置選弧長(zhǎng)百分比，跨距100%，點(diǎn)擊確定按鈕。然后按照同樣的方法，把方向反向創(chuàng)建另一半后圍曲線分布特征。接下來(lái)創(chuàng)建后圍曲面，步驟如下：點(diǎn)擊插入→網(wǎng)格曲面→（通過(guò)曲線組），出現(xiàn)通過(guò)曲線組對(duì)話框，點(diǎn)擊創(chuàng)建的一條行李箱蓋曲線，然后點(diǎn)擊添加新集，再選取另一條行李箱蓋曲線，再點(diǎn)擊添加新集，依次把六條行李箱蓋曲線選取完，然后點(diǎn)擊確定按鈕。過(guò)程如圖3.16所示。 圖3.16 創(chuàng)建行李箱蓋曲面 接下來(lái)點(diǎn)擊（剖切曲面）按鈕，出現(xiàn)剖切曲面對(duì)話框，在類(lèi)型選取圓角-Rho，選取剛創(chuàng)建的行李箱蓋部分曲面的一邊為起始引導(dǎo)線，選取后圍曲面的一邊為終止引導(dǎo)線，選取行李箱蓋部分曲面為起始面，選取后圍曲面為終止面，選取繪制的十字交叉線的橫線為脊線，點(diǎn)擊確定創(chuàng)建行李箱蓋曲面。過(guò)程如圖3.17、3.18所示。 圖 3.17 將行李箱蓋曲面和車(chē)后圍曲面連接起來(lái) 圖 3.18 車(chē)尾效果圖 3.2.4轎車(chē)車(chē)身側(cè)面曲面的建模過(guò)程 在轎車(chē)側(cè)面曲面的建模過(guò)程中，主要用到了以下命令： （直線）、（樣條）、（通過(guò)曲線組）、（拉伸）、（修剪體）、（圓）、（鏡像特征）、（對(duì)特征形成圖樣）、（剖切曲面）、（草圖）具體建模過(guò)程可對(duì)照論文做詳細(xì)了解。 1.使用草圖功能，利用樣條曲線和直線等命令在光柵圖像上根據(jù)車(chē)身外形圖片描繪出車(chē)身側(cè)面輪廓線和車(chē)身弧度線，然后利用對(duì)特征形成圖樣命令形成多個(gè)按一定弧度分布的車(chē)身側(cè)面輪廓線，再利用通過(guò)曲線組命令建立轎車(chē)車(chē)身側(cè)面曲面。 具體步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身前視圖光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪車(chē)身側(cè)面輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。接下來(lái)創(chuàng)建引導(dǎo)線，首先點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身俯視光柵圖片為草繪平面，然后點(diǎn)擊（藝術(shù)樣條）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪車(chē)身側(cè)面弧度輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。接下來(lái)創(chuàng)建后圍曲線分布特征，點(diǎn)擊插入→關(guān)聯(lián)復(fù)制→（對(duì)特征形成圖樣），出現(xiàn)對(duì)特征形成圖樣對(duì)話框，選取行李箱蓋曲線為特征，布局選沿，路徑方法選偏置，選取車(chē)身俯視圖創(chuàng)建的車(chē)身側(cè)面輪廓線為路徑引導(dǎo)線，間距選數(shù)量和跨距，數(shù)量選4，位置選弧長(zhǎng)百分比，跨距100%，點(diǎn)擊確定按鈕。然后按照同樣的方法，把方向反向創(chuàng)建另一半后圍曲線分布特征。接下來(lái)創(chuàng)建車(chē)身側(cè)面曲面，步驟如下：點(diǎn)擊插入→網(wǎng)格曲面→（通過(guò)曲線組），出現(xiàn)通過(guò)曲線組對(duì)話框，點(diǎn)擊創(chuàng)建的一條車(chē)身側(cè)面曲線，然后點(diǎn)擊添加新集，再選取另一條車(chē)身側(cè)面曲線，再點(diǎn)擊添加新集，依次把四條車(chē)身側(cè)面曲線選取完，然后點(diǎn)擊確定按鈕創(chuàng)建車(chē)身側(cè)面部分曲面。建立過(guò)程如圖3.19所示。 圖 3.19 車(chē)身側(cè)面部分曲面建立 2.通過(guò)建立發(fā)動(dòng)機(jī)罩與后備箱蓋過(guò)渡曲面，再利用橋接曲面、剖切曲面、鏡像特征等命令繪制車(chē)身側(cè)曲面。 具體步驟如下：點(diǎn)擊（剖切曲面）按鈕，出現(xiàn)剖切曲面對(duì)話框，在類(lèi)型選取圓角-Rho，選取創(chuàng)建的行李箱蓋曲面的一邊為起始引導(dǎo)線，選取發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲面的一邊為終止引導(dǎo)線，選取行李箱蓋曲面為起始面，選取發(fā)動(dòng)機(jī)罩曲面為終止面，選取繪制的十字交叉線的橫線為脊線，點(diǎn)擊確定創(chuàng)建發(fā)動(dòng)機(jī)罩與后備箱蓋過(guò)渡曲面。過(guò)程如圖3.20、3.21所示。 圖3.20建立發(fā)動(dòng)機(jī)罩與后備箱過(guò)渡曲面 圖3.21 曲面效果圖 選取十字交叉線的交點(diǎn)繪制一條貫穿車(chē)身的直線，再次點(diǎn)擊（剖切曲面）按鈕，出現(xiàn)剖切曲面對(duì)話框，在類(lèi)型選取圓角-Rho，選取創(chuàng)建的發(fā)動(dòng)機(jī)罩與后備箱蓋過(guò)渡曲面的一邊為起始引導(dǎo)線，選取車(chē)身側(cè)面曲面的一邊為終止引導(dǎo)線，選取發(fā)動(dòng)機(jī)罩與后備箱蓋過(guò)渡曲面為起始面，選取車(chē)身側(cè)面曲面為終止面，選取繪制的貫穿車(chē)身的直線為脊線，點(diǎn)擊確定創(chuàng)建車(chē)身側(cè)面曲面。然后利用（鏡像特征）命令，選取建立的車(chē)身側(cè)面曲面，車(chē)身側(cè)視光柵圖像為鏡像面創(chuàng)建另一車(chē)身側(cè)面曲面特征。建立過(guò)程如圖3.22所示。 圖3.22 創(chuàng)建側(cè)面曲面 3.使用草圖功能在光柵圖像上繪制車(chē)輪輪廓線，利用拉伸，修剪體等命令創(chuàng)建車(chē)輪特征。 具體步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身側(cè)視圖光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（圓）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪車(chē)輪輪廓線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕，然后點(diǎn)擊（拉伸）按鈕，出現(xiàn)拉伸對(duì)話框，點(diǎn)擊車(chē)輪曲線為拉伸對(duì)象，點(diǎn)擊確定。過(guò)程如圖3.23所示。 圖 3.23 創(chuàng)建前車(chē)輪特征 接下來(lái)點(diǎn)擊插入→修剪→修剪體命令，選取側(cè)面曲面為體特征，選取拉伸的車(chē)輪曲面為修剪工具，點(diǎn)擊確定。然后利用相同的方法創(chuàng)建其他車(chē)輪特征。建立過(guò)程如圖3.24、3.25所示。 圖3.24 創(chuàng)建后車(chē)輪特征 圖 3.25 創(chuàng)建車(chē)輪效果圖 3.2.5轎車(chē)車(chē)身上部曲面的建模過(guò)程 在轎車(chē)車(chē)身上部曲面的建模過(guò)程中，主要用到了以下命令： （直線）、（樣條）、（偏置曲線）、（通過(guò)曲線組）、（拉伸）、（修剪體）、（橋接曲面）、（基準(zhǔn)平面）、（剖切曲面）、（草圖）等，具體建模過(guò)程可對(duì)照論文做詳細(xì)了解。 1.使用草圖功能，利用樣條曲線和直線等命令在光柵圖像上根據(jù)車(chē)身外形圖片描繪出車(chē)身前擋風(fēng)玻璃和車(chē)身后玻璃輪廓線，然后利用偏置曲線命令形成多個(gè)車(chē)身前后玻璃輪廓線，再利用通過(guò)曲線組命令建立轎車(chē)車(chē)身前后玻璃曲面。 具體步驟如下：點(diǎn)擊（草圖）命令，選取插入的車(chē)身側(cè)面光柵圖片為草繪平面，點(diǎn)擊（直線）命令，然后在圖片上根據(jù)圖片描繪前擋風(fēng)玻璃曲線，適當(dāng)調(diào)整好后點(diǎn)擊確定按鈕。然后點(diǎn)擊插入→來(lái)自曲線集的曲線→（偏置）命令，出現(xiàn)偏置曲線對(duì)話框，選取創(chuàng)建的前擋風(fēng)玻璃曲線，距離選測(cè)量，測(cè)量距離為前擋風(fēng)玻璃曲線到發(fā)動(dòng)機(jī)罩與后備箱過(guò)渡曲面的邊界，點(diǎn)擊確定，然后再利用相同的方法在反方向創(chuàng)建一條前擋風(fēng)玻璃曲線。過(guò)程如圖3.26所示。 圖 3.26 車(chē)身前后玻璃輪廓線創(chuàng)建 接下來(lái)點(diǎn)擊插入→網(wǎng)格曲面→（通過(guò)曲線組），出現(xiàn)通過(guò)曲線組對(duì)話框，點(diǎn)擊創(chuàng)建的一條前擋風(fēng)玻璃曲線，然后點(diǎn)擊添加新集，再選取另一條前擋風(fēng)玻璃曲線，再點(diǎn)擊添加新集，依次把三條前擋風(fēng)玻璃曲線選取完，然后點(diǎn)擊確定按鈕，創(chuàng)建前擋風(fēng)玻璃曲面。然后利用相同的方法創(chuàng)建后玻璃曲面。建立過(guò)程如圖3.27所示。 圖3.27 車(chē)身前后玻璃曲面創(chuàng)建 2.使用橋接曲面命令，選取前面創(chuàng)建的前后玻璃曲面建立車(chē)頂曲面。具體步驟如下：點(diǎn)擊插入→細(xì)節(jié)特征→橋接，出現(xiàn)橋接曲面對(duì)話框，選取創(chuàng)建的前后玻璃邊界為邊，點(diǎn)擊確定創(chuàng)建橋接曲面。建立過(guò)程如圖3.28所示。 圖 3.28 建立車(chē)頂曲面 3.選取前后玻璃曲面、車(chē)頂曲面和車(chē)身側(cè)曲面使用剖切曲面命令建立車(chē)窗曲面。具體步驟如下：在車(chē)身里面創(chuàng)建一與車(chē)身側(cè)面平行的矩形曲面，點(diǎn)擊（剖切曲面）按鈕，出現(xiàn)剖切曲面對(duì)話框，在類(lèi)型選取圓角-Rho，選取創(chuàng)建的車(chē)頂曲面的一邊為起始引導(dǎo)線，選取創(chuàng)建的矩形曲面的一邊為終止引導(dǎo)線，選取車(chē)頂曲面為起始面，選取矩形曲面為終止面，選取繪制的貫穿車(chē)身的直線為脊線，點(diǎn)擊確定創(chuàng)建車(chē)窗曲面。過(guò)程如圖3.29所示。 圖 3.29 車(chē)窗曲面建立 接下來(lái)利用鏡像特征命令創(chuàng)建另一側(cè)車(chē)窗。點(diǎn)擊插入→關(guān)聯(lián)復(fù)制→鏡像特征，出現(xiàn)鏡像特征對(duì)話框，然后選取創(chuàng)建的車(chē)窗特征，車(chē)身側(cè)面光柵圖片為鏡像平面，創(chuàng)建車(chē)窗鏡像特征。建立過(guò)程如圖3.30、3.31所示。 圖 3.30 鏡像車(chē)窗曲面特征 圖 3.31 鏡像后模型圖 3.3真實(shí)著色 在窗口空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇真實(shí)著色，出現(xiàn)真實(shí)著色對(duì)話框，選取適合的顏色進(jìn)行著色，得到的效果圖如圖3.32所示。 圖 3.32 真實(shí)著色圖 4 車(chē)身輕量化設(shè)計(jì) 4.1車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)的必要性 降低車(chē)身質(zhì)量是提高汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的重要途徑，對(duì)于車(chē)身占總質(zhì)量30%~40%的轎車(chē)來(lái)說(shuō)，車(chē)身結(jié)構(gòu)的輕量化對(duì)于整車(chē)的輕量化具有重要意義。材料表明，汽車(chē)重量每降低100公斤，每百公里可節(jié)約0.6升燃油。大量使用鋁合金的汽車(chē)，平均每輛汽車(chē)可降低重量300公斤(從1400公斤到1100公斤)，壽命期內(nèi)排放可降低20%。由此可見(jiàn)，伴隨輕量化而來(lái)的突出優(yōu)點(diǎn)就是油耗顯著降低。汽車(chē)車(chē)身約占汽車(chē)總質(zhì)量的30%，空載情況下，約70%的油耗用在車(chē)身質(zhì)量上，必須要減輕自重以提高整車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性為目的。車(chē)身的輕量化設(shè)計(jì)，可以保證車(chē)身具有良好的剛度性能和均勻合理的受力分布，提高材料的利用率。在保證汽車(chē)安全性的前提下，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)，從燃油經(jīng)濟(jì)性角度看有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 4.2車(chē)身輕量化的主要途徑 轎車(chē)車(chē)身輕量化技術(shù)主要包括輕量化材料的使用和結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)。前者是車(chē)身輕量化的主流，即采用輕量化的金屬和非金屬材料，主要是采用高強(qiáng)度鋼材、鋁鎂合金、工程塑料、碳纖維、新型玻璃、陶瓷和各種復(fù)合材料；后者是利用有限元法和優(yōu)化設(shè)計(jì)等方法，通過(guò)改進(jìn)汽車(chē)結(jié)構(gòu)，使部件薄壁化、中空化、小型化及復(fù)合化以減小車(chē)身骨架和車(chē)身鋼板的質(zhì)量來(lái)達(dá)到輕量化目的。實(shí)際上兩者是緊密相連的，往往采用輕量化材料結(jié)合輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在性能不降低的前提下獲得轎車(chē)車(chē)身的輕量化。 4.2.1采用輕質(zhì)材料 （1）超高強(qiáng)度鋼板 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)提高零件的料厚來(lái)獲得整車(chē)的碰撞性能和耐久性能 ,而現(xiàn)在可以通過(guò)選用高強(qiáng)度鋼板、減少料厚的辦法來(lái)獲得更好的碰撞性能和耐久性能 ,同時(shí)又減少車(chē)身重量?，F(xiàn)在的鋼材分類(lèi)為普通鋼、高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)鋼板 ,如圖4.1所示。 圖4.1 鋼材分類(lèi) 普通鋼屈服強(qiáng)度在 110～180MPa,烘烤硬化鋼屈服強(qiáng)度在 130～300MPa,這兩種材料一般用在車(chē)身的外覆蓋件和地板零件上。 高強(qiáng)度鋼屈服強(qiáng)度在340～550MPa,一般用作結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。超高強(qiáng)度鋼板一般指抗拉強(qiáng)度超過(guò)550MPa,主要有DP鋼和MS鋼 (馬氏體鋼 )。DP鋼的抗拉強(qiáng)度在500～1000MPa,一般用于需要高抗拉強(qiáng)度、高碰撞吸能且成型較復(fù)雜的車(chē)身零件 ,如前艙大梁、B柱內(nèi)外板等。MS鋼抗撞強(qiáng)度有900MPa,1300MPa,由于MS鋼強(qiáng)度極高 ,所以一般用滾壓成型工藝生產(chǎn) ,主要應(yīng)用在門(mén)檻梁上。例如新 Civic,由于提高了高強(qiáng)鋼的比例 ,汽車(chē)的安全性由 Euro NCAP4星提高到5星 ,車(chē)身的動(dòng)剛度和 NVH性能得到了進(jìn)一步提高 ,而車(chē)身重量卻減少了2 kg。 （2）鋁及鋁合金 鋁的密度為 2.7g/ cm3 ,約為鋼的1/3。鋁作為汽車(chē)材料有許多優(yōu)點(diǎn),如在滿(mǎn)足相同機(jī)械性能的條件下、比鋼減少質(zhì)量 60 %、易于回收、在碰車(chē)中比鋼多吸50 %的能量、不需防銹處理等。此外 ,傳統(tǒng)的鋼板成型壓機(jī)都可以用于成型鋁,只是工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意補(bǔ)償鋁板中較大的回彈量。因而鋁被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)上(尤其是轎車(chē))。隨著鋁及鋁合金制品工藝的成熟,鋁及鋁合金作為一種汽車(chē)輕量化材料,被越來(lái)越多地應(yīng)用于各種車(chē)輛上。1978年世界中級(jí)轎車(chē)的車(chē)均鋁材耗量為32kg ,1998年增加到85kg ,即20年內(nèi)增長(zhǎng)1.7倍。據(jù)預(yù)測(cè) ,2008年每輛轎車(chē)的鋁使用量將進(jìn)一步上升到130kg ,與 1998年相比增長(zhǎng)53 %。日本在鋁合金材料應(yīng)用方面發(fā)展比較快 ,自1985～1995年的10年間 ,日本汽車(chē)工業(yè)用鋁量幾乎增加一倍 ,達(dá)到100萬(wàn)噸 ,其中跑車(chē)平均每車(chē)用鋁量達(dá)到250kg ,占整車(chē)的16. 4% ,各種轎車(chē)每車(chē)平均用鋁量達(dá)到101kg ,占整車(chē)的8.8%。日本分析家認(rèn)為,到2001 年用鋁量平均將突破10%。1996年奧迪公司生產(chǎn)的全鋁 A8轎車(chē)采用鋁合金擠壓車(chē)架,質(zhì)量降低了35% ,抗扭強(qiáng)度增加了50%。該公司推出的A2小型轎車(chē)也將采用全鋁車(chē)身,其年產(chǎn)量比A8大得多。美國(guó)的一項(xiàng)研究報(bào)告表明,采用鋁材料,整備質(zhì)量為1483.6kg的轎車(chē),在保持全部性能的前提下,車(chē)身質(zhì)量能降低 125kg?？梢?jiàn)鋁及鋁合金制品對(duì)于車(chē)輛的輕量化作用重大,其前景非?？捎^。 （3）鎂合金 鎂合金是比鋁合金密度更小的輕質(zhì)材料。其耐熱耐壓耐腐蝕且易于回收利用。歐洲正在使用和研制的鎂合金汽車(chē)零部件有 60多種。汽車(chē)用鎂合金零件絕大部分是壓鑄件，對(duì)減小汽車(chē)質(zhì)量、提高燃油經(jīng)濟(jì)性、保護(hù)環(huán)境、提高安全性和駕駛性、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力等方面的效果顯著，所以在汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用大有潛力。最近正在開(kāi)發(fā)或已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的新型鎂合金有耐蝕鎂合金、阻燃鎂合金、高強(qiáng)高韌鎂合金和變形鎂合金等。 （4）工程塑料 車(chē)身采用塑料材料具有質(zhì)量小、易于加工和防銹防腐蝕的特點(diǎn)。目前汽車(chē)的保險(xiǎn)杠幾乎都是塑料件