客車設(shè)計(jì)論文：UG平面的客車造型策劃透析范文

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作者：吳艷婧鄭杰單位：一汽客車（無錫）有限公司

通過對(duì)多種外形設(shè)計(jì)方案的評(píng)審，選定3~4個(gè)方案,確定造型設(shè)計(jì)風(fēng)格、重要的設(shè)計(jì)元素，如前后大燈、風(fēng)窗的劃分形式、側(cè)風(fēng)窗下沿線條的走向、腰線形式等，展開設(shè)計(jì)。從幾十種造型方案里選定幾種方案，然后對(duì)它們進(jìn)行分析說明，為下一步設(shè)計(jì)細(xì)化做準(zhǔn)備。對(duì)細(xì)化方案進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)元素整合，初步確定外形方案（見圖2）。整車造型設(shè)計(jì)靈感來源于出擊豹子。通過流線型、大風(fēng)窗，圓潤(rùn)與硬朗相結(jié)合的面與線，充分體現(xiàn)出了速度、力量和激情的設(shè)計(jì)元素，整車前臉完全展示出抽象化豹子的形象。

前臉采用圓滑的曲面設(shè)計(jì)，營(yíng)造出簡(jiǎn)潔而飽滿的面貌，這也是豹子正面形象的體現(xiàn)；前臉中最重要的設(shè)計(jì)元素前大燈，車燈輪廓線將豹子的眼部抽象出來，燈內(nèi)采用眼珠式透鏡設(shè)計(jì)，是豹子出擊前的凝視，大燈與保險(xiǎn)杠之間采用臺(tái)階面過渡，看上去就像是車燈鑲嵌在車體之內(nèi)，晶瑩剔透，靈動(dòng)有神，富有霸氣。兩燈之間鑲嵌金屬質(zhì)感的裝飾板，中間掛一汽標(biāo)志，時(shí)尚、精致、層次感立即躍然于目。前風(fēng)窗玻璃上部通過黑色油漆經(jīng)過前額頂順暢地向后延伸，下部向下圓弧線擴(kuò)展，這樣視覺上增大了玻璃面積，整體感更強(qiáng)，前風(fēng)窗玻璃下部的圓弧線從前臉向兩側(cè)延伸與側(cè)窗玻璃溝通。

側(cè)圍增大了的玻璃面積與前風(fēng)窗玻璃相呼應(yīng)，使前圍的整體性延伸至側(cè)圍，渾然一體，臺(tái)階面過渡的腰線設(shè)計(jì)，為大平面的側(cè)圍增添了層次感，勾勒出一副更加健美、充滿肌肉的雕塑感造型，而兩個(gè)向后飄帶式的立體輪口框又增添了無限動(dòng)感。

后圍同樣延續(xù)了前者的設(shè)計(jì)思想，線條凸出，層次分明，表現(xiàn)出動(dòng)感與體感，美輪美奐的二合一進(jìn)氣取氣口，后大燈采用豎式異型外形，里面LED光源設(shè)計(jì)，顯得十分個(gè)性，充滿了科技感和現(xiàn)代感，如同出擊奔跑的豹子，動(dòng)感十足。

三維數(shù)模設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)階段完成后通過幾輪評(píng)審，選擇出幾個(gè)方案進(jìn)行初期三維造型，結(jié)果修改確認(rèn)后便形成了最終數(shù)模。三維模型的建立有它的作用：一是對(duì)造型設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證與細(xì)節(jié)探討；二是三維展示于評(píng)審；三是與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)共享，同步數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，保證結(jié)構(gòu)生產(chǎn)可行性；四是小比例模型的數(shù)控加工。運(yùn)用ug軟件，可以將二維效果圖或者二維工程圖輸入，快速靈活多變的參數(shù)化建模，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量與速度，為下游設(shè)計(jì)提供了可編輯的數(shù)模。

這個(gè)時(shí)候的數(shù)模會(huì)在根據(jù)二次造型的過程中反復(fù)修改，因此，建立模型時(shí)尺寸約束要嚴(yán)格按照坐標(biāo)系和設(shè)計(jì)硬點(diǎn)，造型特征參照二維效果圖比例和骨架尺寸來建立。數(shù)模的創(chuàng)建第一步要在UG軟件中確定好零點(diǎn)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系要與AutoCAD中坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)。把Auto-CAD中的正前、正后、正側(cè)輪廓線輸入到UG軟件中。客車建模最復(fù)雜的部件在前后圍，側(cè)圍和頂蓋相對(duì)較簡(jiǎn)單。曲面的建立首先以構(gòu)線為主，先確立空間造型特征線，整體反映出造型風(fēng)格與造型意圖，然后根據(jù)空間線，建立大面和曲面變化來展現(xiàn)造型特征，最后根據(jù)二維效果圖，做平面或者空間造型特征線來建立細(xì)節(jié)造型特征，用三維表現(xiàn)出二維效果圖。

上一步分別創(chuàng)建前圍、后圍、側(cè)圍曲面數(shù)模，現(xiàn)在根據(jù)零點(diǎn)坐標(biāo)系裝配整體曲面數(shù)模，如圖3所示。初期三維造型設(shè)計(jì)完成后，車身設(shè)計(jì)工程師根據(jù)數(shù)模相關(guān)的數(shù)據(jù)可以運(yùn)用UG軟件直接進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立零部件三維圖。

造型設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步分析

結(jié)構(gòu)可行性分析目的是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。前圍蒙皮是覆蓋在大客車前圍外表面的零件，客車的前部造型代表整車形狀的特征，同時(shí)前部分布著各種零部件、燈具及商標(biāo)，曲面的形狀變化也很復(fù)雜，因此，它是一個(gè)較難設(shè)計(jì)的面。影響前圍造型的部分有中心側(cè)視曲線、前風(fēng)窗玻璃的幾何形狀、配件的裝配工藝性以及分塊線的走向。在前圍蒙皮設(shè)計(jì)時(shí)，外形應(yīng)該完全符合造型設(shè)計(jì)要求。根據(jù)初步三維數(shù)模，取得相關(guān)的輪廓線和截面線；根據(jù)造型設(shè)計(jì)，建立各種構(gòu)件的結(jié)構(gòu)骨架（見圖4）。

側(cè)圍蒙皮根據(jù)造型設(shè)計(jì)來描述出具體的形狀。側(cè)窗的形狀、大小是根據(jù)造型設(shè)計(jì)所決定的。影響側(cè)圍造型設(shè)計(jì)的部分有側(cè)艙門分割線的形狀、側(cè)風(fēng)窗的大小和結(jié)構(gòu)、通風(fēng)散熱艙門網(wǎng)的形狀、輪口框形狀，這里涉及到結(jié)構(gòu)部分的難點(diǎn)是側(cè)圍腰線造型與側(cè)艙門結(jié)構(gòu)形式，保證整車側(cè)圍平整、周邊間隙均勻和裝配工藝性。

相對(duì)于前圍，后圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單一些，影響后圍造型的部分有后風(fēng)窗、后燈、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱口及蒙皮分割線。這里涉及到結(jié)構(gòu)部分的難點(diǎn)是立體感的造型設(shè)計(jì)與后發(fā)動(dòng)機(jī)艙門的平整光順，便于打開維修（見圖5）。在創(chuàng)建車身骨架時(shí)，可以提取前面已經(jīng)建好的曲面數(shù)模上的曲線；作為骨架的引導(dǎo)線，通過掃掠工具來生成骨架數(shù)模。用同樣的方法，分別完成前圍、后圍、底架、左右側(cè)圍和頂蓋六大片的數(shù)模。

結(jié)束語

通過分析CA6101TRD1客車造型設(shè)計(jì)的流程，本文以UG軟件為核心的數(shù)字化客車設(shè)計(jì)，使造型設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)為同一軟件平臺(tái)，解決了數(shù)據(jù)接口與轉(zhuǎn)化帶來的問題和三維造型數(shù)據(jù)直接在同步工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用；提出了首先確定三維外輪廓造型，再根據(jù)三維設(shè)計(jì)二維方案的設(shè)計(jì)方法，解決了造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樣車實(shí)物三者各不一致的問題；通過在客車造型設(shè)計(jì)階段與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步的可行性研究，全面地描述和分析了兩者的矛盾點(diǎn)，使問題在設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)并得到了解決。