基于Alias軟件的汽車精致工藝設(shè)計(jì)淺析

王文雷，王洪正，胡錦春

(安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽合肥 230601)

0 引言

在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的現(xiàn)代汽車工業(yè)中，各汽車廠商的設(shè)計(jì)水平也越來越高，汽車造型設(shè)計(jì)的比拼更多的就是細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的比拼。而要做好細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)就需要設(shè)計(jì)師更加關(guān)注汽車的精致工藝。對(duì)于數(shù)字設(shè)計(jì)師來講，如何利用造型軟件Alias來進(jìn)行細(xì)節(jié)、精致工藝的設(shè)計(jì)，從而提升整車造型的品質(zhì)感，是本文作者想和大家討論的重點(diǎn)所在。

1 汽車設(shè)計(jì)中的精致工藝

1.1 精致工藝簡(jiǎn)介

汽車設(shè)計(jì)中的精致工藝，也可以定義為整個(gè)車輛的感官質(zhì)量[1]。它是消費(fèi)者決定是否購買汽車的一個(gè)非常重要的因素。精致工藝主要是消費(fèi)者的第一印象，是指用戶對(duì)某一產(chǎn)品使用時(shí)的感受，包括視覺、嗅覺、觸覺、聽覺和功能等幾大方面[2]。

1.2 精致工藝評(píng)價(jià)方法

(1)視覺評(píng)價(jià)

主要通過看來感知汽車外飾和內(nèi)飾的質(zhì)量，主要包括形態(tài)、材質(zhì)、顏色、光影、間隙面差、圓角大小、老鼠洞等方面[3]。

(2)觸覺評(píng)價(jià)

主要通過摸來感知汽車外飾和內(nèi)飾的質(zhì)量，主要包括軟硬、冷暖、材質(zhì)、分模線、操作力等方面[3]。

(3)聽覺評(píng)價(jià)

主要通過聽來感知汽車外飾和內(nèi)飾的質(zhì)量，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)聲音、噪聲、關(guān)門開門聲、玻璃升降聲等方面[3]。

(4)嗅覺評(píng)價(jià)

主要通過聞來感知汽車外飾和內(nèi)飾的質(zhì)量，主要是車內(nèi)各種材料產(chǎn)生的異味等方面[3]。

2 基于Alias軟件的精致工藝設(shè)計(jì)

在汽車三維曲面設(shè)計(jì)的過程中，由于只能在設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行精致工藝的設(shè)計(jì)，因此主要通過視覺評(píng)價(jià)方法來對(duì)三維數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。下面基于Alias設(shè)計(jì)軟件，探討三維數(shù)據(jù)中精致工藝的設(shè)計(jì)方法。

2.1 關(guān)于運(yùn)動(dòng)件間隙面差的精致工藝

作者在多年的Alias軟件數(shù)字設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)件(尾門、引擎蓋等)和周邊件的間隙面差問題，一直是個(gè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)。在早期的數(shù)字設(shè)計(jì)中，一般是簡(jiǎn)單地將尾門和側(cè)圍鈑金定義為一個(gè)面差，然后再進(jìn)行間隙的制作。由于每款車型分縫的位置、大小和角度都不盡相同，因此設(shè)計(jì)出來的分縫效果都不是很理想。隨著近兩年某公司對(duì)產(chǎn)品細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方面的關(guān)注度大大提高，設(shè)計(jì)師也在設(shè)計(jì)中更加關(guān)注細(xì)節(jié)的精致工藝，思考如何提升產(chǎn)品細(xì)節(jié)的感官質(zhì)量。

2.1.1 尾門與側(cè)圍

圖1中，尾門(與側(cè)圍鈑金)面差定義為-1 mm，間隙定義為3.5 mm。利用Alias軟件完成了A面設(shè)計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)從視覺上看起來，2個(gè)件之間的分縫并不均勻，而且沒有變化規(guī)律，精致工藝水平非常差，極大地影響整車的感官質(zhì)量。

圖1 優(yōu)化前的尾門與側(cè)圍狀態(tài)

通過對(duì)問題的分析，利用Alias軟件進(jìn)行了多輪次的方案設(shè)計(jì)優(yōu)化，最終找到了一個(gè)比較合理的解決方案，優(yōu)化后結(jié)果如圖2所示。在保持尾門(與側(cè)圍鈑金)的間隙面差不改變的前提下，將尾門靠近側(cè)圍的幾個(gè)曲面進(jìn)行優(yōu)化，將尾門邊界下壓到與側(cè)圍邊界趨勢(shì)一致的狀態(tài)，讓分縫看起來更加均勻，而且有變化規(guī)律，這樣的狀態(tài)不管從哪個(gè)視角來評(píng)審，都不會(huì)存在精致工藝不達(dá)標(biāo)的問題。

圖2 優(yōu)化后的尾門與側(cè)圍狀態(tài)

2.1.2 尾門與后保險(xiǎn)杠

圖3中，尾門(與后保險(xiǎn)杠)面差定義為-1 mm，間隙定義為4 mm。利用Alias軟件完成了A面設(shè)計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)從視覺上看起來，2個(gè)件之間的分縫并不均勻，而且間隙顯得特別大，導(dǎo)致尾門看起來是懸浮在后保險(xiǎn)杠之上的，給消費(fèi)者一種尾門沒有裝配好的感覺，精致工藝水平非常差。

通過對(duì)問題的分析，利用Alias軟件進(jìn)行了多輪次的方案設(shè)計(jì)優(yōu)化，最終找到了一個(gè)比較合理的解決方案結(jié)果。如圖4所示，在保持尾門(與后保險(xiǎn)杠)間隙不改變的前提下，將尾門(與后保險(xiǎn)杠)進(jìn)行不等面差的設(shè)計(jì)，首先保持尾門(與后保險(xiǎn)杠)上半部分面差為-1 mm不變，將尾門(與后保險(xiǎn)杠)下半部分面差設(shè)計(jì)為-1.75 mm。經(jīng)過不等面差的設(shè)計(jì)方案優(yōu)化之后，最終的A面相比于原狀態(tài)有了極大的改善，得到了一個(gè)較好的精致工藝狀態(tài)。

圖3 優(yōu)化前的尾門與后保險(xiǎn)杠狀態(tài)

圖4 優(yōu)化后的尾門與后保險(xiǎn)杠狀態(tài)

2.2 關(guān)于功能件配合的精致工藝

功能件的精致工藝設(shè)計(jì)也是一個(gè)關(guān)注重點(diǎn)，不僅要關(guān)注功能件在靜止?fàn)顟B(tài)與周邊件的搭接和配合關(guān)系，更要關(guān)注功能件在使用狀態(tài)下與周邊件的搭接配合關(guān)系。最常見的一個(gè)例子就是門把手與車門鈑金之間的精致工藝問題。

圖5中，門把手是安裝在車門鈑金沉坑里的。在設(shè)計(jì)之初，把手的端頭非常尖，但由于把手是處于靜止貼合狀態(tài)，因此并沒有發(fā)現(xiàn)此問題。在后期樣車評(píng)審的時(shí)候，在打開門把手的狀態(tài)下，把手尖銳的兩端給人的視覺感受非常差。

圖5 優(yōu)化前的門把手與側(cè)圍狀態(tài)

為了解決端頭尖銳的問題，利用Alias軟件進(jìn)行了多輪次的方案設(shè)計(jì)優(yōu)化，最終找到了一個(gè)比較合理的解決方案。如圖6所示，在端頭增加一個(gè)3 mm寬的小斜面，削弱把手端頭的尖銳感，優(yōu)化把手與車門鈑金的配合關(guān)系，徹底解決了這一精致工藝問題。

圖6 優(yōu)化后的門把手與側(cè)圍狀態(tài)

2.3 關(guān)于裝飾件配合的精致工藝

裝飾件是為整車造型增光添彩的一個(gè)重要元素，但如果裝飾件與周邊件的精致工藝沒有設(shè)計(jì)好，那么所得到的效果將會(huì)適得其反，極大地影響消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品的認(rèn)可和接受程度。以下面2個(gè)例子說明裝飾件與周邊件配合的精致工藝問題。

2.3.1 LOGO與引擎蓋配合

圖7中，LOGO是安裝在引擎蓋沉坑里的，受限于鈑金沖壓工藝，工程部門要求引擎蓋沉坑的深度不能太深，而且周圈圓角盡可能做大。但通過Alias軟件進(jìn)行A面設(shè)計(jì)后，發(fā)現(xiàn)搭接的精致工藝并不好，由于沉坑深度太淺以及圓角太大，導(dǎo)致從側(cè)面能看到LOGO周圈的分模線以及LOGO底部的結(jié)構(gòu)。

通過與工程部門商議，以及在Alias軟件里多輪次的方案嘗試，最終確定將沉坑的深度做到2 mm，并且將鈑金周圈的圓角半徑做到3 mm左右，結(jié)果如圖8所示。經(jīng)過優(yōu)化，A面最終得到了一個(gè)較好的精致工藝狀態(tài)。

圖7 優(yōu)化前的LOGO與引擎蓋狀態(tài)

圖8 優(yōu)化后的LOGO與引擎蓋狀態(tài)

2.3.2 裝飾亮條與側(cè)圍配合

圖9是在Alias軟件里完成的A面數(shù)據(jù)的示意圖，側(cè)圍亮條突出于側(cè)圍大面，給人的感官質(zhì)量非常不好，這主要是受限于側(cè)圍鈑金的沖壓工藝，導(dǎo)致亮條不能下沉。

通過與工程部門商討，決定對(duì)亮條的厚度進(jìn)行減薄。通過在Alias軟件進(jìn)行多輪次的斷面設(shè)計(jì)，最終在工程能接受的極限狀態(tài)下，將側(cè)圍亮條的厚度進(jìn)行了減薄，斷面進(jìn)行了優(yōu)化，最終的A面也達(dá)到一個(gè)較好的精致工藝狀態(tài)，如圖10所示。

圖9 優(yōu)化前的亮條與側(cè)圍狀態(tài)

圖10 優(yōu)化后的亮條與側(cè)圍狀態(tài)

3 結(jié)束語

對(duì)于三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)中的精致工藝問題，一定要進(jìn)行詳細(xì)的分析，通過Alias軟件不斷地對(duì)問題點(diǎn)進(jìn)行嘗試和優(yōu)化，尋找合理的設(shè)計(jì)方案來解決問題。首要原則就是要確保精致工藝問題一定要在三維數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段得到解決，謹(jǐn)記精致工藝是一票否決項(xiàng)，按照“精致工藝-線的光順-面的光影”這個(gè)優(yōu)先級(jí)順序來進(jìn)行A面數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)。只有在數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段嚴(yán)把精致工藝這一關(guān)，才能保證量產(chǎn)車型具有一個(gè)優(yōu)秀的感官質(zhì)量水平。