八大點(diǎn)淺析電動(dòng)汽車(chē)造型設計

汽車(chē)造型設計是促進(jìn)汽車(chē)銷(xiāo)路的重要競爭手段，大公司會(huì )采用頻繁更換車(chē)型的手段來(lái)獲取消費者的青睞，取勝于競爭對手。汽車(chē)造型設計是汽車(chē)開(kāi)發(fā)中的第一環(huán)節，并在整個(gè)汽車(chē)設計過(guò)程中占有愈來(lái)愈重要的地位。

新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是指從研究選擇適應市場(chǎng)需要的產(chǎn)品開(kāi)始到產(chǎn)品設計、工藝制造設計，直到投入正常生產(chǎn)的一系列決策過(guò)程。根據開(kāi)發(fā)深度的不同，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也被分為四級，S1級開(kāi)發(fā)最為簡(jiǎn)單，S4級涉及的開(kāi)發(fā)內容最全。

汽車(chē)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)深度的級別分類(lèi)

根據開(kāi)發(fā)方式的不同，可將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)分為逆向開(kāi)發(fā)和正向開(kāi)發(fā)兩種主要途徑。逆向開(kāi)發(fā)起始于原型車(chē)對標，源自于對原型車(chē)產(chǎn)品被動(dòng)的模仿。正向開(kāi)發(fā)則始于前期的產(chǎn)品策劃，源自于主動(dòng)地想開(kāi)發(fā)一款什么樣的產(chǎn)品。

逆向開(kāi)發(fā)投入少、成本低、開(kāi)發(fā)周期短，適合于初期發(fā)展階段，解決產(chǎn)品有和無(wú)的問(wèn)題。目前絕大部分的低速電動(dòng)車(chē)企業(yè)采用的都是模仿道路，然后在逆向開(kāi)發(fā)的平臺車(chē)型基礎上再進(jìn)行S1級深度的系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。比如市場(chǎng)上最常見(jiàn)的各類(lèi)奔奔車(chē)型，都是在奔奔平臺車(chē)型基礎上進(jìn)行了前后保險杠、車(chē)燈、或者內飾改型的變異產(chǎn)品。

正向開(kāi)發(fā)是低速電動(dòng)車(chē)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢，且不可能僅依靠個(gè)人的力量進(jìn)行，很大程度要依靠開(kāi)發(fā)造型設計的科學(xué)組織程序及其標準化來(lái)實(shí)現。本期周報將對正向開(kāi)發(fā)車(chē)型的造型流程，及相關(guān)環(huán)節的內容進(jìn)行概述。

基于數據的產(chǎn)品造型正向開(kāi)發(fā)流程圖如下：

1.市場(chǎng)分析與定位

新車(chē)開(kāi)發(fā)首先要進(jìn)行產(chǎn)品可行性分析和產(chǎn)品所針對目標市場(chǎng)的調研，主要任務(wù)如下：

（1）消費人群研究：包括這類(lèi)人群的生活方式、愛(ài)好、價(jià)值觀(guān)、消費觀(guān)、人生觀(guān)、車(chē)的用途等。

（2）競品分析及定位：通過(guò)分析現有同類(lèi)車(chē)，以及將來(lái)可能會(huì )形成競爭關(guān)系的其它企業(yè)的產(chǎn)品，找出設計方向和定位。

（3）產(chǎn)品定位：通過(guò)設計前期的調查，確定目標用戶(hù)人群的使用和審美需求、以及功能定位。

（4）造型風(fēng)格確定：產(chǎn)品設計負責人召集相關(guān)設計師討論并確定產(chǎn)品的風(fēng)格，形象與造型設計方向。

（5）擬定初步技術(shù)方案：通過(guò)計算選定車(chē)型的技術(shù)規格和預期性能參數等，并對技術(shù)工藝手段能否與企業(yè)的技術(shù)水平和工藝能力相適應進(jìn)行分析。

（6）財務(wù)分析：分析成本控制等因素，預測產(chǎn)品能否為企業(yè)帶來(lái)利潤。

2.總布置設計

總布置設計是造型設計的基礎，總布置設計確定了車(chē)輛的主要尺寸和基本形狀，為造型設計師的構思和發(fā)揮規定了設計硬點(diǎn)，以便形態(tài)創(chuàng )意設計時(shí)可以有的放矢。

總布置設計通過(guò)對整車(chē)設計的總體規劃來(lái)確定車(chē)身、底盤(pán)、動(dòng)力總成等系統之間的配置關(guān)系、重量、法規和整車(chē)的性能指標。目前的總布置設計大都采用數字化的三維設計。低速電動(dòng)車(chē)企業(yè)可以在現有成熟的總體布置基礎上進(jìn)行適當的變動(dòng)和局部改進(jìn)，這樣可以簡(jiǎn)化工作量，縮短開(kāi)發(fā)周期。

3.創(chuàng )意及草圖設計

造型設計師根據總布置設計定出的尺寸和基本形狀，融入自己對車(chē)型的理解和看法，勾畫(huà)出汽車(chē)外形的具體形象。這個(gè)階段，設計師可以?huà)伻ガF實(shí)中的許多約束，展開(kāi)思路，充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行創(chuàng )作，這有助于誕生新的想法和好的創(chuàng )意，有利于產(chǎn)品的創(chuàng )新性設計。

表達創(chuàng )意最直接和快速的手段是草圖。此階段設計師應該用發(fā)散性的思維開(kāi)啟自己的設計視野，從不同角度不同觀(guān)點(diǎn)不同設計風(fēng)格上尋找靈感。前期草圖往往會(huì )有設計師的一些不確定的構思，缺乏推敲，比較隨意和放松，需要進(jìn)行篩選。

4.效果圖

創(chuàng )意階段得到大致的設計方向后，從眾多的設計草圖中挑選出一些有發(fā)展潛力的方案進(jìn)行效果圖設計，包括各種造型細節、結構等。效果圖用來(lái)指導油泥模型、數字模型和做方案展示，需要有精確的效果。這個(gè)時(shí)候不能完全天馬行空，要綜合考慮市場(chǎng)審美、價(jià)位成本、工藝路線(xiàn)等等因素。對于一種全新開(kāi)發(fā)的車(chē)型，一般提供6-9款備選方案的效果圖進(jìn)行設計評審，從中選定2-3款方案進(jìn)入下一步比例油泥模型的設計環(huán)節。

5.初期數模

在效果圖制作階段完成后，需要一個(gè)三維模型作為依據來(lái)推敲和展示造型。數字設計師根據效果圖，借助三維建模軟件構建一個(gè)數字模型，這個(gè)數字模型通過(guò)底盤(pán)的數據，保證尺寸上的準確性。接下來(lái)利用CNC加工技術(shù)制作小比例油泥模型，然后設計師對銑出來(lái)的模型進(jìn)行精細處理，從各個(gè)角度去審視，反復推敲每一條線(xiàn)和每一個(gè)面。最后在評審通過(guò)之后將油泥模型掃描成點(diǎn)云數據輸入計算機，重新構建數字模型，形成初期數模。

6.油泥模型

通常按1： 4的比例制作3-4個(gè)小型外觀(guān)油泥模型，然后基于模型從若干個(gè)造型方案中選擇出一個(gè)合適的方案，以便作為技術(shù)設計的依據。選型討論會(huì )主要討論審美問(wèn)題，但也涉及結構，工藝等方面的內容，故通常由項目負責人召集造型設計師，結構設計師以及負責工藝，配套，市場(chǎng)，銷(xiāo)售的相關(guān)環(huán)節的人員參加會(huì )議。

基于小模型進(jìn)行第一步選擇之后，還必須再通過(guò)等比例模型對汽車(chē)造型進(jìn)行優(yōu)化選擇。直到如今，等比例油泥模型仍然是汽車(chē)造型設計開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節，因為實(shí)物等大的模型來(lái)的更加直觀(guān)更有說(shuō)服力，而縮小比例圖樣和全尺寸圖樣的真實(shí)感是截然不同的。例如比例模型上某些圓角或曲線(xiàn)看上去很小巧雅致，放大5倍就可能顯得笨拙臃腫。

過(guò)去采用傳統的方法手工打造1：1油泥模型，現在有了初期數模，可以利用CNC數控加工技術(shù)，直接銑削出1：1油泥模型，對于附件及一些油泥比較難處理的部件（比如保險杠、尾翼等）則直接采用快速成形技術(shù)加工出來(lái)，安裝在油泥模型上，這樣大大節省了時(shí)間和人力的投入。在評審通過(guò)后，通過(guò)三維掃描將實(shí)體模型轉換為點(diǎn)云輸入到計算機，進(jìn)入下一階段進(jìn)行曲面光順處理。

7.色彩設計與部件造型細節設計

汽車(chē)外觀(guān)基本由2-3種顏色搭配，其中大面積顏色是車(chē)身表面的噴漆涂色，小面積的黑灰色用于進(jìn)氣格柵以及分色設計的保險杠和防擦條，選擇鍍鉻的亮銀色進(jìn)行局部點(diǎn)綴，如門(mén)拉手、后視鏡、裝飾條等。而在汽車(chē)內部造型設計中儀表臺、中控臺、座椅、車(chē)門(mén)內飾板、頂板等都需要進(jìn)行色彩和材質(zhì)的設計搭配，從而營(yíng)造舒適溫馨或者運動(dòng)速度等室內氛圍，汽車(chē)色彩和材質(zhì)的設計要與汽車(chē)整體形態(tài)設計風(fēng)格相呼應，最大限度地滿(mǎn)足消費者個(gè)性，審美情趣等精神層面的需求。

8.A級曲面制作

接下來(lái)的過(guò)程中需要將油泥模型掃描后的云點(diǎn)數據輸入計算機，通常的做法是根據油泥模型建立A級數學(xué)表面。一般來(lái)說(shuō)，A級曲面必須滿(mǎn)足相鄰曲面間的間隙在 0.005mm 以下（有些甚至要求0.001mm），切率改變 （ tangency Change ） 在0.16度以下，曲率改變 （curvature change） 在0.005 度以下，符合這樣的標準才能確保鈑金件的環(huán)境反射下的質(zhì)量。

完成了以上8個(gè)步驟之后，一輛新車(chē)的造型設計方案進(jìn)入企業(yè)決策最終審批環(huán)節，通過(guò)后設計方案予以?xún)鼋Y。汽車(chē)造型方案審定凍結后，就可以著(zhù)手進(jìn)行汽車(chē)結構的設計了。