【導讀】客車造型設計是藝術(shù)與技術(shù)的完美結(jié)合。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展汽車不僅是單純。的代步工具，而是一件精細的藝術(shù)品。對于普通的群眾來說，接觸最多的就是客車。高的要求，不僅是保證結(jié)構(gòu)的合理性，還要有一定的美觀性,符合人們的審美觀，符合時代的潮流。還得能安全可靠地行駛。這就需要整個設計過程融入各種相關(guān)的知識：車身結(jié)構(gòu)、繪畫、雕塑、色彩感等基本藝術(shù)功底。車進行設計，包括零部件的三維建模，裝配和產(chǎn)品的外觀造型。較詳細的說明客車

　　

【正文】 置等結(jié)構(gòu)細節(jié)。車身內(nèi)飾的效果圖主要表現(xiàn)出儀表盤、中控臺、門護板、座椅及相互之間的空間位置。由于車廂內(nèi)部難以用一張圖表達清楚，所以有些效果圖式針對某些位置而單獨繪制。 4． 內(nèi)部設計：內(nèi)廂效果圖 與汽車外觀效果圖同時出來的應該是內(nèi)廂效果圖，詳細地描繪車內(nèi)的各種細節(jié)和布局，加上必要的說明，這是 未來制作模型的基礎。 5． 感光評估： 1/5 油泥模型 一般先要制作比例小的油泥模型作為提案，通常由設計師親自操刀，大約兩三個 月 才能最后完工。 6． 改進階段：全尺寸油泥模型 全尺寸油泥模型就是指與真車尺寸一樣，模型的輪廓曲線和尺寸都是按照嚴格的要求 制作出來的，設計人員可以對車身表面的細節(jié)部分進行比較和修改，設計的檢驗已進入“模擬作戰(zhàn)”階段。 7． 測量階段：三維坐標測量 全尺寸油泥模型完成之后，使用三維坐標測量儀測量。 8． 最后階段：電腦設計 在汽車三維坐標測量結(jié)束之后，把測量出的數(shù)據(jù)輸入計算機，就可以開始進行三維模型的制作 ，未來的數(shù)據(jù)將用于控制數(shù)控機床。 9． 完成 終于，一輛成型的整車擺在眼前了，當然期間還要對底盤和發(fā)動機等機械方面進行設計 。 10．樣車 樣車是一輛具有試制性質(zhì)，能夠駕駛運行的汽車。樣車試制仍是一個不斷修改的過程 ，很多在造型設計過程中的不足住處會更真實地反映出來。 實際設計過程 概念設計 客車的外觀造型不同于轎車和其他車型的造型，相對而言，大客車造型的自身自由空間比轎車造型小的多，由于受到外廓尺寸“法定”和內(nèi)部空間盡可能多裝載成員及利用內(nèi)部空間的限制，幾十年來發(fā)展的較為成熟的車型，多為平頭和方背，在一定程度上限制了藝術(shù)造型的發(fā)揮，但大客車造型的長處是它有較豐富的色彩變黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 21 化和色帶變化有充分的側(cè)圍面以鋪展。 客車造型特點是大 平面較多，具有復雜的構(gòu)件和線條，因此，平面與車窗、車門的配合和比例及色彩的區(qū)域的劃分是造型中值得推敲的問題。從整體來看，長頭式客車、階梯形客車、雙層客車和鉸鏈式客車逐漸被淘汰或不再是客車的主流。目前廣為流行的是后置發(fā)動機，發(fā)動機為柴油機的平頭式客車。這種車型的整體感較強，車身表面的比例劃分受限制較少。采用后置的發(fā)動機布置方式，使客車頭部造型的比例劃分完全不受發(fā)動機的限制。從造型角度看，它是一種比較理想的車型。 客車整體造型相當重要，它影響整車的視覺效果。整體形象的點、線、面配合，造就客車的動感和氣勢，因此， 在造型設計中要注意一些相關(guān)的藝術(shù)規(guī)律。首先，要注意整體感，整車各個部分要有機的結(jié)合在一起，并相互呼應，才可能形成統(tǒng)一的整體。其次，在造型中要注意統(tǒng)一與變化，運用重復、對比等手法，造就和諧、親切、穩(wěn)定、平靜的效果。另外，客車各個平面的劃分要注意運用比例的方法，例如黃金分割（ 1： ）、平方根矩形比（ 1： 2： 3）、相加級數(shù)比如（ 1， 1， 2， 3，5， 8… ，去相鄰比例），整數(shù)比等。 1． 客車總體布局 從總布局來看，客車造型主要分為方基調(diào)和圓基調(diào)。方基調(diào)簡單，生產(chǎn)容易，多為公交車采用；圓基調(diào)線條柔和，多為中高檔 客車采用。隨著制造水平的提高，方和圓的區(qū)別已不明顯，兩者相互結(jié)合，體現(xiàn)客車造型的柔中帶剛的氣質(zhì)。 2． 局部造型及應注意的問題 現(xiàn)將客車車身分為前圍、后圍、左右側(cè)圍和內(nèi)飾三 部分分別說明。 （ 1） 前圍、后圍 客車變化明顯的是前后圍。前圍造型從過去單一的平面造型向多平面、圓弧過渡。前圍通常擬人化或做成像動物輪廓的樣子，如獅子，鯨魚等，使客車造型有動感和活力。前后圍造型主要考慮到風窗、保險杠和車燈等部件。風窗玻璃主要考慮其傾角和大小，大傾角對減少風阻有利，但卻減少了一定的車內(nèi)空間；相反，小傾角更有利于車內(nèi)布置。 風窗玻璃由以前的兩片拼合發(fā)展成為一整塊，現(xiàn)時已采用大幅的全景玻璃，使駕駛員的乘客的視野更為開闊。后視鏡有普通支架式和兔耳式，選擇何種的樣式由整車的造型決定。車燈款式越來越多，組合燈越來越漂亮。因為前、后圍有許多的圓角過渡，大型沖壓件成本高，不利與改型，所以前后圍普遍采用玻璃鋼，玻璃鋼造型容易，成本低，其缺點是維修不方便，破壞嚴重時要整幅更黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 22 換，增加維修成本。 鑒于以上原因，本車前圍采用大曲面過渡，全景玻璃，小兔耳后視鏡，保險杠做于蒙皮以下，這樣可以保證前圍的曲線流暢。 （ 2）左右側(cè)圍 側(cè)圍造型中，現(xiàn)時很流行的 做法是減少窗立柱的數(shù)目的寬度，其目的在于削弱垂直劃分線。為了增加客車的穩(wěn)定性和避免頭重腳輕，在側(cè)窗的水槽 位置處盡量做的薄一些，使客車在視覺上感到輕巧一點。 由于本車只有六米長，所以在設計時將車窗設計成大開口的，這樣既有利于采光，也與前風窗相呼應。在功能上，車身下部蒙皮分為中部蒙皮和裙部蒙皮。 （ 3） 內(nèi)飾 內(nèi)飾的選材越來越豐富，這里介紹容易被忽略的內(nèi)飾選色問題。內(nèi)飾色彩應采用高明度、低純度，以便給駕駛員和乘客以明亮、柔和舒適的感覺。特別是頂篷色彩不宜過分濃重，否則會使人感覺壓抑。儀表板的色彩一般宜用低明度、低 純度、無反光色，如深灰色或深灰綠色；頂蓬宜用高明度、低純度的乳白、淡藍灰，給乘客以明亮柔和的感覺，一般車廂用感覺舒適的明亮不刺激的冷色調(diào)，以利乘客休息。 1） 民俗前提下，形成自己風格。 2） 兼顧美學造型和氣動造型，使之較好結(jié)合和協(xié)調(diào)。 3） 注重設計的可行性，工藝的實施性，成本的合理性以及傳統(tǒng)的繼承性。在不影響總體協(xié)調(diào)控制參數(shù)的前提下，拓展思路發(fā)揮藝術(shù)想象力。 具體設計 該車總體尺寸參數(shù) (mm)： 總長： 6000 總寬： 2100 總高： 2700 軸距： 3308 輪距（前／后）： 1830／ 1600 前懸； 1100 后懸： 1592 接近角： 18186。 離去角： 15186。 方案設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 23 方案 1 方案 2 用 UG設計 1． 建模 建模的工作主要是在以有數(shù)據(jù)的基礎上，利用軟件來建立出所需的三維模型，這一步驟主要用到 UG 的 modeling 模塊，自由曲面造型模塊。在設計時有幾個要點需要注意： （ 1） 不同的類型存放到不同的層里，以便以后管理； （ 2） 最好是每個單獨的零件存為一個單獨的 part 文件 ；（ 3）在裝配時一定要分清先后次序，否則可能出現(xiàn)很多棘手的問 題；（ 4） 雖然每個尺寸變量名應盡量自己來起（有些是系統(tǒng)自黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 24 己默認的，不能改），一定要做到顧名思義，為以后修改打好基礎。 （ 5） 凡是需要用到的曲線（包括直線及各種復雜二維圖形）一定要做到草圖里面，因為草圖易于修改以及進行尺寸約束和幾何約束。 還要記?。翰灰胱约旱臄?shù)據(jù)一次可以做好，那是不可能的，等到需要修改時就會發(fā)現(xiàn)以上幾點建議的有用了，這都是我在無數(shù)次失敗后總結(jié)出來的經(jīng)驗。 2． 整體設計 由于時間的緊迫，在做造型時，剛開始蒙頭就做，結(jié)果總是不盡人意，重做了十幾回，而每次的方法都不太一樣，大概可分這么幾類： （ 1） 做好各個部件然后再裝配，這個方法的弊端是當你做好幾個零件后，才會發(fā)現(xiàn)要將其裝配到一起很難，或是不可能，要么就是沒有一個統(tǒng)一的整體感，很凌亂；但是如 果開始準備比較充分，這種方法是效果最好的，也是最規(guī)范的一種做法； （ 2） 作出一大塊方實體，然后再用自己做好的曲面去切他，這種做法就像是在玩泥巴，也比較方便，在一開始會比上一種方法來的快，但到最后要想將他做的真像一輛車而不是玩具，就有難度了，因為要將其拆分成不同零件，不同材料，做出不同視覺效果是在很難 ； （ 3）UG 中一種強大的設計理念 WAVE 功能，它可以從一個零件做起 ，然后在其上一步步加上虛零件，在將其實體化，這樣造出的模型無論在整體外觀還是局 部表現(xiàn)都是非常好的，可惜我時間不夠，從沒學過，只能放棄這種方法； （ 4） 是經(jīng)過我多次失敗總結(jié)后發(fā)現(xiàn)一種比較快捷的做法，既可以使整個車身擁有平滑的整體感，又同時可以將各個組成部分清晰的表現(xiàn)出來，其大概步驟是利用曲面做出整車的外形，再將其實體化，在用其它曲面對齊進行加工，這樣就可以在很短時間內(nèi)得出較滿意的結(jié)果。 其具體過程如下： 1） 前圍、后圍、頂圍 首先確定號前圍、后圍、定圍的基本尺寸。我們的車前圍所占空間邊界尺寸為200mm?2100mm?2700mm。 頂圍為 5600mm?2100mm?200mm。 后圍為 200mm?2100mm?2700mm. 第一步，首先確定俯視圖上前風窗投影圖的形狀，然后再將其與頂圍刨面線、后圍刨面線比較，將其三個的形狀統(tǒng)一圍一個幾何線條，這個線條將畫在 xy 平面上，其外廓尺寸定為 200mm?2100mm,這個尺寸明顯大于設計要求，這是我故意做黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 25 的，為以后用側(cè)圍曲面能夠?qū)⑵浼舨米龊脺蕚洹＿@個曲線可以做好幾條以備比較用。 第二步，就是定出側(cè)圍投影外廓線形狀，這是可以定出幾個自己喜歡的，放置于不同的層內(nèi)。基本上是前圍 曲線較大，頂圍幾乎是直線，如果需要可以考慮將空調(diào)位置這時也架進來，還有一個辦法就是將來在頂部設置空調(diào)的安裝位置，而這時就只需要專心考慮車的整體感。 第三步，通過 swept 命令，通過以上兩部制作的曲線，掃描出一張三維曲面；因為各準備了 2~3 條截面線，所以這一步可以出來 4~9 張曲面以供參考。提醒一下：可以將曲線放到 21~40 層，曲面放到 41~60 層，實體放到 0~20 層，各種參考面參考線放到 61~80 層。這個曲面在加厚后就可以變成實體，然后我們只需要對實體進行各種操作，而保住曲面的完整性，也許以后還用得著。在這一 部可以加進來一步操作就是對曲面的表面進行分析， UG 的曲面分析包括這么幾個內(nèi)容： radius半徑分析 、 reflection反射分析 、 slope斜面分析 、 distance距離分析。通過這幾個分析，一般可以比較出好的和壞的曲面，通過比較，留下自己滿意的，對于自己不滿意的曲面可以將其刪除或是 blank(Ctrl+B)隱藏起來，只要留下 2~3 個好的即可，并將其另存為不同的文件，這樣可以方便下面的工作進行。 2） 左右側(cè)圍曲線 這時只要各做一張曲面就可以了，完了只要將其 鏡面 過去就全出來了，具體操作如下： 建立基準平面，此平面要建立在 yz 平面上 ,然后在其上建立草圖，在草圖里畫好側(cè)圍曲線。我的側(cè)圍曲線由三段線組成，裙部曲線，腰部直線，窗戶下橫梁到頂部曲線，三段線圓滑過渡，保證 G1 連續(xù)，在拉深處來后反射效果分析還比較滿意。然后用 extrude 命令將其拉伸，長度最好是大于整車長度，這樣做出來的側(cè)圍曲面可以與上一部做出來的前頂后圍曲面相交。因為側(cè)圍曲面比較簡單所以很快就可以做好。 3） 由曲面變成實體 這一步要做的就是將上一步做好的曲面做成實體，也就是通過曲面加厚功能創(chuàng)造出和曲面相關(guān)，又可以獨立進行實體類操作的幾何體 。這一步只要用到一個命令“ thicken sheet” 。至于加厚的厚度我定為 2 毫米。然后將加厚的實體剪裁，因為做的時候每個邊界都是超出理論尺寸的。切的時候用上一步做得曲面進行切割。具體做法是用做好的側(cè)圍曲面去切割側(cè)圍、頂圍、后圍實體，然后用前圍、頂圍、后圍黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 26 曲面去切側(cè)圍實體，然后隱藏調(diào)曲面，就可以得到整個車體的實體部分。 4） 局部設計 這一步的任務是要將大的局部設計出來，這些包括前圍設計（燈罩，風窗玻璃，保險杠，車牌框），頂圍設計，后圍設計（行李艙門，后風窗，后燈，車牌），左右側(cè)圍設計（車窗，車門）。 前圍 的是最為復雜，因為客車造型的創(chuàng)意一般都在前圍的設計中體現(xiàn)，而我們在前面的步驟以將基本曲面做了出來，這時只要對前圍實體進行再設計。首先我做的是前風窗，做法是將風窗的前投影圖曲現(xiàn)在 yz 平面上做出來并定位。這時在前投影圖上看到的視圖應該和你在鉛筆圖上看到的一樣。然后將這個輪廓線向前圍實體拉伸，在拉伸時最好將拉伸出的體定義為面，這樣就可以直接將前為實體分開為兩部分，中間的玻璃和外面的蒙皮，而且在表面上都是來自同一曲面，連續(xù)性很好。然后就是前燈，由于前圍是對稱的所以只要做一個燈就行了，然后將其 鏡面 過去。燈的做法是先挖 去一塊前圍，然后再在挖去的那塊填上你的車燈，這樣將來就可以給車身和車燈不同的材料。保險杠比較復雜，先做個曲面把將要裝保險杠的前圍部分切掉，然后做好一個保險杠將其替代。但是要將切掉部分的截面線抽樣出來，將其做為保險杠與前圍部分連接的中間橋梁。保險杠的做法是做出保險杠的截面線，當然是在草圖上，這個草圖所在平面要垂直于剛才抽樣出來的線上，這樣拉伸出來的保險杠曲面才能達到要求。因為還要在保險杠上裝車牌，所以在拉深出保險杠曲面后，對其加厚多一些。然后再在保險杠上挖出一塊來放車牌。因為我們的底盤是發(fā)動機前置，所以還要再 前圍保險杠以上做出冷卻用珊格。做法也是建立草圖后拉伸，在前圍上剪掉拉伸的部分，用的操作是 “ substact” (相減 )，是一個針對實體間操作的命令，而 “ trim body” 剪切實體，是用面來切實體的。這樣前圍就基本完成了。 頂圍變化不是很大，只要在水平面上做出天窗的草圖，進行分解就可以得出效果。 后圍也是一樣，風窗的做法同前風窗，曲線自己定。后燈也是一樣先挖掉一塊，然后再利用其挖掉那塊的邊沿線生