汽车设计论文:汽车冲压件模具设计论文

1CAE软件的优点

CAE软件实现了计算机与设计人员相互作用，计算机技术发挥其高效率的特长，设计人员发挥其灵活性特点，这样就使模具的制作流程更加灵活，并且提高了模具的生产效率。CAE软件采用计算机技术把设计方案优化，使模具在制作过程中结构合理，工艺参数。CAE软件可以提高企业的生产率，节省时间。CAE软件实现了设计计算的自动化和图样绘制的化，这样就大大节省了设计人员的时间，而且使设计的度提高。CAE的使用使设计到制作的时间减少，从而降低了劳动力和材料的成本。计算机的运转提高了绘图的效率，计算机进行设计的优化时考虑到原材料的使用问题，确保原材料得到充分利用，节省了企业成本，提高了企业的经济效益。

2散热器罩的工艺分析

2．1覆盖件冲压工艺的主要特征

在进行覆盖件的冲压过程中，尽量运用一道工序就可以完成任务，使覆盖件的轮廓清晰，如果覆盖件在两次工艺才成形的话，会导致成形不完整的问题，使覆盖件的质量降低。当覆盖件的形状确定后，尽可能使覆盖件表面平滑均匀，使各个部位的变形程度能够达成统一，在不同的工序完成时，能够确保各个工序能够相互调整，使工序的状态良好。覆盖件上的孔是在各个工艺完成后再制作，以免在孔的形成过程中产生畸变问题。当覆盖件成型以后，就可以进行翻遍等工作，先确定好工料的形状和尺寸，然后对成形的工艺进行分析，对模具的结构进行分析，然后分析在模具成形过程中需要的零部件。

2．2散热器罩冲压工艺分析

2．2.1结构工艺介绍

散热器罩在形状设计的过程中是对称的，在覆盖件的制作中，在水平面上形成X和Y两个方向，这两个方向在制作的过程中设计的深度是不一样的，这就导致了在设计覆盖件的时候，确定形状会存在很多的问题，按照覆盖件制作的特点，为了能够提高制作的效率，就要减少相关的工序，可以将冲孔与两边的工艺在统一的模具中完成，运用水平修边的方法，使修边与侧壁的冲孔工艺同步进行。散热器罩是沿着Y方向对称的，而且其顶部形成一个较为平缓的面，在冲压的时候可以运用正装的方式，这样就不会出现凸模的死角，使模具的形状可以顺利地形成，X边的深度比较大，在制作的过程中需要进行压边操作。

2．2.2冲压方案的确定

在进行冲压的过程中，一般都会经过成形、修边这两个步骤，在成形的过程中，在X方向因为深度比较大，因此要采用拉伸的方式，在修边的过程中一般会采用单工序的方式，在拉伸成形的时候，在覆盖件的制作中一定要注意，一定要在一副磨具中完成，这样才能够确保拉伸的质量。

3散热器罩拉伸成形的CAE分析

3．1CAE仿真分析的功能

在对汽车的覆盖件进行设计时，运用CAE软件，实现了软件的制作的仿真，在运用CAE软件进行仿真的过程中，首先要运用三维建模的方法，建立一个曲面的模型，然后将零部件的模型放到仿真软件中，分析二者是否可以匹配。按照冲压设备在设计中拉伸的效果，从而对接触的方式进行确定。在模具冲压的过程中，可以在参考力学模型的基础上，运用有限元的相关知识，建立有限元的模型，加入零部件的曲面模型中没有确定补充面，这时，就要运用CAE软件进行模型表面的设计，从而能够运用软件自动生成补充面。在CAE软件中，由于网格的自动划分功能并不能很好地实现求解器的需求，当网格被划分完成后，就可以运用CAE对网格进行检测，将那些不合格的网格检查出来。通过对模具的类型进行分析，从而建立分析模型。通过对零部件的分析，从而能够计算出毛坯的尺寸，运用CAE软件对毛坯的尺寸进行进一步的计算，从而确定毛坯的形状，运用CAE软件分析毛坯的主要轮廓，从而能够制作出毛坯的主要模型。在对拉伸筋进行定义的过程中，可以分析出金属的流动状况，能够在制作模具的时候防止起皱问题的发生，从而能够制作出更加平整的模具，运用拉伸筋能够将成形的数据进行模拟和分析，运用拉伸筋建立几何模型，这种方法在计算数据时度比较高，但是，这种方法在建立拉伸筋模型时需要耗费很多时间，而且在建立拉伸筋模型的过程中容易出错。也可以运用建立等效的拉伸筋模型的方法，这种方法能够按照尺寸建立出等效的模型，比较灵活，能够对数据进行地分析，被广泛地应用。

3．2散热器罩的CAE仿真分析

在散热器罩的CAE仿真分析的过程中，在对单元进行划分的时候一定要格外注意，一般都是运用四边形单元，而且要根据模型，设计合理的划分方法，在对自动的网格进行划分后，其中四边形单元占单元总数的大部分。在分析冲压方向的时候，一般都会运用CAE来确定，确保没有死区的产生，而且尽量可以使拉伸的深度减小。为了能够使拉伸成形更加得成功，就必须要对模具的工艺进行完善，要对补充面进行设计，并且要分析压料面的问题，在对压料面进行设计的时候，不能出现凹凸不平的问题，要使压料面保持平整，而且要尽量简化压料面制作的流程。对压料面的工艺进行完善，要确定好压料面的拉伸方向和位置，从而能够使压料面的各个部位都能够均匀分布。在进行压边设计后，确定了拉伸筋的结构后，运用CAE的分析，对模具的起皱问题进行考量，模具的内部如果出现了起皱的问题，可以发现，模具出现起皱的部分几乎都在模具的中心部分，在模具的中间部分，在压边的过程中由于受力不足，而且，在拉伸筋设计的环节存在一定的问题，因此，在解决这种问题的时候，可以运用强化压边力度，或者是增加拉伸筋的数量，对拉伸筋的位置进行调整，将拉伸筋调整到模具的中间部位，也可以通过使用润滑剂，从而能够减小摩擦系数。在对模具进行计算的过程中，一般来说，模具的厚度在0.8毫米的时候，能够形成一个较大的节点，这时不会发生模具起皱的问题，而且不会影响模具的美观度，也不会出现模具出现局部开裂，给汽车带来安全隐患的问题。

4结语

CAE是借助计算机软件，对人们对于模具的生产起到辅助作用，有助于技术人员可以可以采用计算机技术对模具的结构、模具的加工进行制作和设计。随着计算机技术的高速发展，计算机强大的软件和硬件系统为促进了CAE的进一步完善，为模具行业提供了强有力的保障。在运用CAE进行散热器罩进行制作的过程中，能够实现对制作流程的仿真分析，能够实现对模型表面的设计，从而能够运用软件自动生成补充面，确保冲压方向没有死区的产生。

作者：张晨 夏禹 单位：沈阳金杯汽车模具制造有限公司

汽车设计论文:工作任务新能源汽车课程设计论文

一、课程学情分析

1.学生与教材分析

新能源汽车检修课程需要学习者有较强的汽车理论基础和动手实践能力，授课对象是五年制（高级）汽车运用与维修专业的学生。该类学生已经在校学习三年，掌握了基本的汽车理论以及常见车辆故障诊断技术。授课教材是《新能源汽车技术》（崔胜民主编，北京大学出版社2009年出版），该教材系统论述新能源汽车技术，重点介绍电动汽车用动力电池、电动机，油电混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车的结构、原理及设计方法等，比较适合高年级汽车运用与维修专业的学生使用。

2.课程目标分析

在新能源汽车检修课程的培训过程中，教师采用“行动引导型教学法”中的“任务驱动教学法”，让学生了解新能源汽车发展趋势，重点掌握油电混动汽车和纯电动汽车关键技术，提高学生对新能源汽车的整体认识和动手实践能力。

二、教学方案设计

笔者以丰田普锐斯油电混合动力汽车动力系统的电路故障诊断为例，介绍如何应用工作任务引导学生学习油电混合动力汽车动力系统电路项目。

1.课程任务制定

教师事先用三组线束将丰田普锐斯教学车与其配套的油电混合动力系统电路测试面板相连，一组学生利用故障设置盒在原车设置故障，另一组学生在电路测试面板上找出故障点并排除。具体要求学生做到如下几点：

（1）排除丰田普锐斯油电混合动力系统两个故障点；

（2）实车诊断故障在20分钟之内完成；

（3）查阅丰田普锐斯油电混合动力系统维修手册；

（4）使用丰田汽车专用检测仪（型号IntelligentTesterⅡ）和万用表等设备；

（5）实车操作动作符合人身、车辆的安全规范。

2.课程组织实施

在课堂上，教师依据教学流程，充分利用课堂时间。该课程一体化教学按任务驱动、分层教学、小组合作以及评价总结等学习法来组织教学。

（1）复习课程，引出项目。教师在布置工作任务之前，利用汽车零部件实物、PPT课件，向学生讲解丰田普锐斯汽车动力系统中的驱动桥机械组成和工作原理，回顾上一节课的内容，同时引出动力系统的控制电路，研究其组成、工作特点。

（2）分组定岗，布置任务。教师依据学生学习情况，将学生分成多个小组，每一小组4~5人。每辆教学车配2组人员，老师向小组派发工作任务书。设置故障组人员通过讨论后，利用故障设置盒设置2个故障点，同时评价另一组成员在实车排除故障的实操行为。而排除故障小组接到任务书后，查阅动力系统电路图，分析电路的工作原理，准备车辆保护五件套、丰田汽车专用检测仪、万用表和常用工具等。

（3）任务驱动，分工合作。故障排除组：①检查车辆的安全状况，拉手刹，挂空挡，安装保护五件套。②根据任务书的要求，观察教学车的故障现象并记录。经过小组成员大脑风暴，分析可能引起故障的原因。③利用丰田汽车专用检测仪检测故障码，读取油电混合动力汽车动力系统的数据流。④使用万用表检测动力系统线路的断路或短路，在规定的时间内排除故障，认真填写工作任务书。⑤在工作任务完成后或由于时间关系结束实操行为，恢复车辆的整体原貌，清洁车辆和场地，整理专用设备和工具。故障设置组：通过小组讨论设置故障点，并保持车辆的清洁，不准故意破坏有关车辆安全性能的零部件；在旁边观察故障排除组成员的每一个细节动作，把优缺点认真记录在工作任务书上，如果出现违规操作要立刻制止；根据故障排除组成员在排故过程中的具体表现，综合评价每一位故障排除组成员学习情况，并给予合理的建议。

（4）检查控制，排忧解难。学生在实车排除故障过程当中，记录重要的实操步骤和检测结果。教师时刻监督实习场地的变化，排除一些影响教学进度的因素，发现违规操作，特别是安全问题要立刻要求学生改正。

（5）相互评价，取长补短。学生在规定时间内完成实车故障排除后，开展组内成员自评、小组间互评和教师点评。成员自评主要是提高学生对油电混合动力汽车动力系统电路的认识。小组互评可以使得学生在动力系统电路排故的操作过程中，明白自己的不足。老师点评学生动力系统电路排故的思路、步骤，避免学生走弯路。三种评价有效理顺每位学生的知识结构，学生听取别人的建议，弥补自己的薄弱环节，优化完成项目的方案，灵活掌握新能源汽车的新知识和新技能。

三、课程成绩评定

该门课程的成绩评定由过程性评定和终结性评定组成，二者分值各占50%。过程性评定通过小组成员自评、小组互评和教师点评三种方式共同完成，整个过程必须公正和公开。终结性评定通过平时课后作业和期末闭卷笔试成绩两种方式共同完成。过程性评定是重视学生电路检测、总成拆装的实操行为，而终结性评定是重视学生理论知识的掌握水平，两者结合提高学生的汽车维修专业能力。

四、课程设计体会

1.学生收获

任务驱动是该课程实施的主干，学生主动，教师引导，将“教、学、做”适当地融为一体。学生可以在模拟的汽车维修情境中学习，激发学习兴趣，快速掌握新能源汽车维修技术。个别学生学习能力较差，通过小组成员的通力合作，互帮互带来完成任务，增强其自信心。

2.师资要求

教师在整个课程设计过程中要做大量的工作，例如车辆、工具和设备准备，设计工作任务书和理论课件用的PPT。该课程要求教师有较高的操作技能，及时在教学过程中排除影响教学的因素。

3.存在的不足新能源汽车检修课程是新开课程，教具和设备数量少，而学生多，例如在学习油电混合动力汽车驱动桥结构的项目中，很难开展驱动桥总成的拆装。由于汽修专业学生未进行高压电工（380V）的技术培训，维修新能源汽车高压电部件的技能尚欠缺。

作者：王朝帅 单位：广州市交通技师学院

汽车设计论文:问题管理下汽车设计论文

1问题管理需要贯穿汽车设计开发全过程

汽车设计开发粗略地分为造型、详细设计和样车试制这三个阶段。通用汽车专家团队总结出：“在汽车设计开发中，如果问题提出越早越多，则开发成本越低、周期越短，如果问题提出越晚越多，则开发成本越高、周期越长。”例如，在设计阶段，利用三维尺寸分析软件以及RSS（RootSumSquare）计算建立尺寸分析模型，将DTS（DimensionalTechnicalSpecifi-cation）的公差合理地分配到各个总成、分总成、单件，并体现在GD&T（GeometryDimension&Tolerance）上，各零件厂家依照标准加工。此种方式在设计阶段对后期可能出现的问题预警，并且在设计初期解决，使得后期多次的设计变更、模具更改、夹具调整得以规避，从而降低了研发费用，缩短了开发周期，保障了产品的质量，增加了产品的竞争力。又如，人机工程导入产品虚拟设计阶段实时地、并行地进行评估，及时发现问题，尽早地优化产品设计，实现产品开发的同步进行验证产品设计。反之，人机工程不参与虚拟制造的开发，在零件开模之后实车进行验证，发现问题再由产品工程进行必要的更改，如此的开发过程相比同步开发，开发质量明显降低，成本显著提高，并且会带来更长的开发周期。如果能够让汽车开发团队尽量早并尽量多地提出问题，将能够降低汽车设计开发的成本和缩短开发周期，这就要求问题管理贯穿到汽车设计开发全过程当中，特别是造型阶段和详细设计阶段需要鼓励大家尽早地多提问题和快速解决问题，防止问题落到样车试制阶段才发现和提出来，这样解决问题的费用就高，解决的时间周期就比较长。对应汽车设计开发每个阶段的工作内容，汽车开发团队需要及时和尽早地提出问题、处理问题和解决问题。例如在造型阶段，大家需要针对造型的整体风格、造型分缝的大小、造型圆角的工艺可行性、造型零件分区的合理性等等作出评审，并提出和解决问题；在详细设计阶段，大家需要对零件结构的合理性、总布置的可行性、结构刚度等的CAE分析合理性、公差分析通过率等进行评价，并提出和解决问题；在样车试制阶段，大家需要对工装与零件的合格率及匹配度、工艺布局的合理性等进行现场验证和评估，并提出和解决问题。因此，问题管理需要贯穿到汽车设计开发全过程中，才能为快速解决问题提供地保障。如果在某个阶段忽略问题管理，则会使问题提出和解决的速度下降，势必造成汽车设计开发工作迟缓，从而导致汽车设计开发成本的增加和周期的延长。

2问题管理的系统化、体系化、流程化

汽车设计开发的问题管理是如此重要，大家需要把它系统化体系化流程化，这样才能确保来自不同专业领域的工程师人员能够按照统一的规则来完成相应的工作，尽早并快速地提出问题和解决问题。问题管理系统化是指针对某个专业领域的问题管理需要系统化，这样可以防止由于主观因素等原因造成问题的遗漏。例如钣金件设计冲压成型性分析过程中需要考虑哪些要点，冲压成型性问题的提出和解决需要有一套系统化的管理办法，这样不会因为年轻工程师经验不足而遗漏掉某个分析环节的问题。问题管理体系化是指在某个设计开发阶段的问题管理需要体系化，这样可以防止整个开发团队问题管理进度不一致造成问题解决效率低下。例如在详细设计阶段，造型、感知质量、总布置、冲压、尺寸、总装、涂装、车身工艺和工装等问题都会形成问题清单进行管理，但是如果整个项目组没有对这些问题管理进行体系化地管理，会造成某些区域问题解决周期较长，从而影响到整个开发的进度。进一步说，在详细设计阶段，假如只重视了造型、感知质量、总布置、冲压、尺寸、总装、涂装、车身工艺和工装问题这些清单的解决效率，忽略了冲压清单的解决效率，会形成整个车型开发项目进度的短板，延误项目的进程。因此，在某个设计开发阶段有必要对各专业提出的问题清单进行体系化的管理，整体推进问题解决状态，尤其是推动低状态问题的快速决策和解决，确保整个开发周期满足项目的要求。具体做法可以如下：对所有这个清单的总体状态做出把控，并在整个开发团队内共享相关的信息，例如及时该车型开发项目问题解决总体状态表，对低状态问题予以推动等等。问题管理流程化是指问题提出、问题解决、问题关闭需要形成相应的流程，这样可以使团队成员遵循既定的工作规则，避免因为流程不清晰而造成工作的推诿，影响工作效率，从而导致项目延误。对于汽车产品，它的特点非常明显，比如零件众多、特征复杂及材质多样等。这些特点会导致各种感知质量问题。其中，《整车静态感知质量工作流程》就对静态感知质量问题跟踪管理等进行了详细的定义，如在某个开发阶段由静态感知质量工程师进行问题状态管理，问题响应需要问题责任区域在问题清单后3个工作日内完成等等。这样其中的各种角色就能够明确工作的时间节点和工作内容，对于问题提出、解决和关闭都按照这个统一的流程来执行，分工与合作都有章可循，有法可依，工作效率高，问题解决的速度快，从而缩短汽车设计开发的周期。

3问题管理需要专人负责制并常态化

汽车设计开发过程中，各阶段的问题侧重点各不相同，各专业模块各有特点，这就需要针对不同的问题进行专人负责制地管理，并使其常态化，进行常规化、持续化管理，直到项目完成。例如冲压同步分析问题清单就需要有冲压工程背景的冲压工程师来管理，从及时个问题提出到一个问题关闭期间，都需要专人跟踪推动，并在汽车设计开发团队里形成常态化的管理模式。这样做的好处是能够使问题一提出来就能够传递到对应的产品工程师处，并且由提出问题的冲压工程师与该产品工程师密切沟通，共同讨论问题解决的对策，产品工程师再将达成共识的对策落实到具体的产品结构中，冲压工程师再次分析产品数据，验证其冲压成型性，直到问题关闭。例如，冲压工程师做冲压成型性分析后，发现左/右前轮罩外板加强板钣件成形时，在拐角处有开裂现象，立刻将此问题纳入冲压同步分析问题清单跟踪。他找到对应的产品工程师，并一起寻找问题解决的对策，经过双方沟通达成“在此拐角处增加缺口，向内凹5mm，并局部修改产品特征”的修改意见。产品工程师修改此零件3D数模，落实该措施，形成新的产品数模，提供给冲压工程师再次分析，结果满足冲压成型性分析，问题关闭。

4问题管理需要分散与集中并行

在汽车设计开发过程中，对于某个专业领域提出的问题，我们以单一问题清单的形式来管理，由问题提出区域来跟踪管控问题的进度和状态，这就是分散管理。但是由于在整个汽车设计开发过程中，不仅仅涉及到某个专业领域，而是跨多个专业领域，这样的问题就相对比较复杂，需要集中管理。例如，总布置遇到的问题大多数是跨专业科室的，需要集中管理和决策。进一步举例如下，发动机舱布置作为整车开发过程中重要的组成部分，汇集了整车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计水平，尤其需要多个科室协同进行相关问题的处理和决策。又如，产品工程师在设计开发某个零部件时会遇到与下游科室零件搭接的问题，也需要集中协调和管理。再如，产品设计不满足制造需求，属于跨产品工程和制造工程区域的问题，也需要集中管控，召开专题会议上升决策等，避免由于专业角度不同而无法达成一致意见，妨碍问题的快速决策和解决。另外，在某个设计开发阶段，同时会存在有多个专业领域的单一问题清单，这些清单即使有专人管理，也需要集中汇总状态和做总体控制，这样才能确保整个汽车设计开发的进度不因为某个专业领域问题解决效率低下而拖后腿。

5问题管理需要发挥人的主观能动性

以上措施再，离开了人的主观能动性，也无法发挥作用。因此，在汽车设计开发过程中，必须要发挥开发团队每个人的主观能动性，这样问题管理才能够卓有成效。要发挥人的主观能动性来解决问题，首先就是要形成一致的目标，以解决问题的结果为导向，把大家的意识统一起来，这样行动起来大家参与解决问题的主动性和创造性才能发挥出来。例如为解决“轮罩与裙板图示处配合不美观”这个感知质量问题，感知质量工程师、造型工程师、产品工程师形成一致的目标，就是要彻底解决该问题，使轮罩与裙板图示处的配合能够满足感知质量的要求。这样大家目标一致之后，无论是在讨论方案、实施方案的过程中，大家心无杂念，都积极主动地参与到问题解决当中，一心一意做好各自的工作，直到问题关闭，目标实现。其次要发挥人的主观能动性，我们需要在整个汽车设计开发团队里倡导出一种相互学习相互欣赏共同提升的工作氛围。只有这样，大家才会主动提出问题来共同讨论，知无不言，言无不尽，大家一起集思广益，共同促进问题的解决，从而推动整个汽车设计开发项目向着既定的时间节点和成本目标、质量目标迈进。

6结束语

要使问题管理在汽车设计开发中发挥作用是一个很系统很庞大的工作，本文所述为实际汽车设计开发过程中项目管理实践与应用经验的积累。在中国汽车业设计和创造更多更优的整车产品过程中，我们还需要继续摸索和探寻更加有效可行的问题管理工作模式，使问题管理在汽车设计开发中形成系统和可控制，从而发挥出更大的作用，为缩短项目周期、节约项目成本、达到项目质量而贡献力量。

作者：蓝先 单位：上汽通用五菱汽车股份有限公司

汽车设计论文:汽车造型设计论文

一、汽车造型设计职业需求

笔者对汽车造型设计人才的职业能力的研究，从汽车行业近十年来造型设计职业岗位的发展入手，对“企业—部门—岗位—工作内容”的层次进行细分，总结出汽车造型设计人才的具体职业岗位的具体工作内容。文章中的汽车行业人才需求信息主要从三个渠道获得：一是对合资、国企、民营、私企以及汽车设计服务等不同类别企业的调查；二是历年来高校招聘和社会招聘的需求信息；三是网络、文献对国际上汽车企业机构构成和人员配备的介绍。

其一，汽车行业造型设计人才的需求企业。随着汽车保有量的迅速增长，市场对汽车个性化产品和服务的需求，为整个汽车产业链带来了新的发展机遇，整车企业、设计研发企业、零部件制造企业，甚至汽车资讯企业都需要造型设计人员的参与。笔者通过调查了解到，以下类型企业需要聘用汽车造型设计人才：汽车整车开发及生产、汽车零部件开发及生产企业、汽车设计服务企业、汽车销售企业等。

其二，汽车行业造型设计人才的需求岗位和工作内容。在所有企业中，汽车整车企业的设计开发环节最完整，因此文章以整车企业为研究对象，分析其部门设置和人员分布。虽然各个汽车企业的造型部门在结构和组织上有一定的差别，但其对产品策划和工程开发所起到的作用是相同的。文章提出了一个虚拟的具有普遍意义的汽车造型设计部门的基本构架和人员组织。零部件开发企业的造型设计人员，承担了与整车企业造型创意部门人员类似的职责，两者在人才能力需求上比较相似。下面将对不同类型企业的造型设计具体岗位的工作内容进行总结：整车开发及生产企业、汽车设计服务企业与设计造型设计的部门、岗位及工作内容如下：

一是汽车产品策划部门，岗位：汽车产品开发前期研究及开发策划人员（偏向造型策划）。工作内容：包括汽车品市场需求调研、流行趋势调研、竞争品牌及车型调研、品牌前瞻性的研究、市场定位、产品概念的提出等，并具备与设计管理和造型设计以及技术部门的沟通能力。二是设计管理部门，岗位：设计管理人员。工作内容：负责汽车造型设计统筹管理、时间节点控制、情报管理以及设计人员人事、设备及物品的管理，并与相关部门进行沟通。三是造型创意部门，岗位：车身造型设计师、汽车内饰造型设计师。工作内容：理解汽车产品定位，以草图和效果图的形式，分别负责车身或内饰设计项目的造型创意，并与油泥模型师和数字模型师进行一定程度的沟通，在设计时须考虑空气动力学和人机工程学等问题，并与相关部门进行沟通。四是色彩纹理设计部门，岗位：色彩纹理设计师。工作内容：应具有独立的色彩纹理创意的能力，明确产品的整体思路，具有对材质、花纹、色卡的管理能力，以及与其他部门的沟通能力。五是数字模型部门，岗位：Casc表面制作设计师。工作内容：对工程和造型创意有深刻的认识，通过正向C面三维建模，地表现设计意图，并与相关部门进行沟通。A-CLASS表面制作设计师，工作内容：通过逆向A面三维建模，实现模具基础，并与相关部门进行沟通。六是实体模型部门，岗位：油泥模型师。工作内容：透彻地理解造型设计师的设计创意，具有强大的三维模型塑造能力，并向数字模型师传达分面方式。七是设计试制部门，岗位：设计试制工作人员。工作内容：负责样车设计制作、内饰仿真件以及部分表面零部件的制作，并与相关部门进行沟通。汽车零部件开发及生产企业与设计造型设计的部门、岗位及工作内容如下：造型创意部门，岗位：汽车座椅、仪表盘轮毂、数字设备、进气隔栅、车身保险杠、方向盘、车灯造型设计师。工作内容：主要从事具体零部件的造型创新，须熟悉不同车型的造型特点，并能在零部件创新设计中把握其与整车的关系。由于零部件企业的部门设置没有整车企业庞大，往往要求造型设计师向上兼顾产品策划能力，向下兼顾工程协调能力。汽车后市场与设计造型设计的部门、岗位及工作内容如下：一是汽车造型改装部门，岗位：改装造型设计师。工作内容：从事汽车车身造型的局部改装造型创新设计，如轿车翼子板改装设计、货车车头扰流罩加装等，须熟悉不同车型的造型特点，并能在局部的改装中实现特定的改装功能，以及能与工程合作，保障改装后汽车性能。二是汽车车身及内饰美容部门，岗位：汽车美容设计师。工作内容：从事汽车车身贴花、贴膜装饰，汽车内饰的软装改造、内饰装饰品的选配等工作。

二、汽车造型设计人才的职业能力

通过以上分析可以看出，不同企业、部门、岗位的汽车造型设计人才虽然工作内容、难度和综合性各有不同，但从中不难总结出汽车行业中造型设计人才的职业能力需求。

其一，设计把握能力。由于汽车产品开发的复杂性和汽车造型设计部门分工的细化，要求汽车造型设计人员在把握能力方面必须做到：明确汽车整车项目目标与岗位工作目标之间的关系；对岗位工作进程和成果进行把控；并能与其他相关岗位和部门进行良好的协调、沟通。

其二，设计调研能力。因为汽车产品系统层次丰富，开发社会关联度大，周期长，风险大，因此汽车造型设计人员在调研能力方面应做到：通过不同手段实时把握、跟踪与汽车设计相关的社会、经济和技术等资讯，并分析其内在联系，形成独到的设计见解；能够把握汽车造型流行趋势；能够从各种事物及相关设计领域中提炼美、创造美；能够从人的生活方式、城市发展和交通方式等变化中发掘汽车造型设计创意。

其三，设计操作能力。在具体的汽车造型设计操作中，设计师应做到：将抽象的整车设计概念转换成视觉化的造型设计定位；运用汽车草图及效果图清晰地表现造型设计定位中的车身比例、线型特征、功能件排布、材质质感等设计信息；能够用汽车油泥模型对设计进行推敲、展示、评价；并能运用计算机辅助三维设计软件构建汽车造型设计的精细模型。文章通过对汽车行业发展、企业类型及与造型设计相关的部门、岗位和工作内容进行调查、分析，总结出汽车造型设计人才的特定职业能力需求。笔者希望通过对快速发展的汽车行业的人才职业需求和人才职业能力的研究，促进对现有汽车造型设计人才培养方案的制订，以及课程设置、教学内容、教学方法等方面的改革，以适应汽车行业对造型设计人才的需求。

作者：秦燕 单位：重庆理工大学车辆工程学院

汽车设计论文:报警器电路设计汽车电子论文

一、汽车电子防盗报警器的发展历程概述

随着科学技术的迅猛发展，汽车盗窃技术与日俱增，已成为全世界汽车领域包括我国在内的重要问题。所以，汽车防盗设计研究不管是对汽车生产商来说，还是对社会保险业以及个人来说都具有非常重要的意义与价值，怎样研制出更为安全、有效以及性极高的汽车防盗设备，较大程度地降低车主的财产损失是当前汽车领域应该加以解决的迫切问题。针对当前世界性的汽车盗窃发展趋势，所有的汽车生产商都在努力研发、改进汽车防盗技术，特别是微电子技术的大踏步前进，更是推动着汽车防盗技术的自动化与智能化发展。截至目前，汽车防盗设备从最初的机械控制，发展到现在运用电子密码、使用遥控呼救、利用信息报警，早期阶段的防盗设备主要是应用在门锁、窗户、启动器、供油、制动器等联锁器件的控制，同时还有专为预防盗窃而设计出的专用型套筒扳手。伴随着科学技术的发展，汽车防盗设备可以说是日益进步与完善，最主要功能就是防护车辆，并持续推出全新的产品。现代化高科技的快速发展促使产品的各个功能不断强大，产品的设计过程与生产过程也更为复杂，这就促使产品的专业性更为重要，汽车电子防盗报警器当然也包含在内。另外，产品的性已经成为当前测量产品性能及质量的核心标准之一，这主要是由于性不但是产品质量的反映，更是产品安全性与维护性等多种性能的代表，因此提升汽车电子防盗报警器性是增强产品市场竞争力与扩大产品市场占有率的重要手段与途径。

二、汽车电子防盗报警器电路性设计的必要性

汽车电子防盗报警器对于保护汽车安全起着至关重要的作用，其性直接决定着汽车的安全性能。因此，针对汽车防盗报警器电路的性设计研究，可以降低汽车电子防盗报警器出现问题的几率，整体提升汽车自身的安全性。下面从五方面具体分析汽车电子防盗报警器电路性设计的必要性:一是能够预防发生故障，特别是降低了误报或者被盗等特殊故障发生的几率，从而确保汽车的安全与长期的使用时间。二是能够从整体上减少电子防盗器的费用成本，因为提升产品的性，就需要质量更有保障的元部件，对一些多余功能的部件调整以及其他部件的性设计、研究、实验等，都需要大量的经费支撑，因此首先就是在费用方面得到保障。但是，产品一旦性得到提升，就能将花费在修费与停机检查费用方面的费用降到低。根据美国某相关公司的实际调查发现，在提升汽车性和维修性研制阶段所花费的每一美元，将会在之后的使用与后勤方面节省至少30美元，即产生30:1的实际效益。同时，性所产生的直接经济效益不但表现在未来实际运用方面，而且在研制过程中还会降低样机研制的所需次数，每减少一个样机，不仅仅能够节省很多资金，而且可以节约大量时间。三是能够大大缩减停机时间，提升产品的可用率，降低汽车发生故障或者被盗的概率。四是可以大幅提升产品的性，增强企业的信誉，提高市场竞争力，拓展产品的销路，实现经济效益的提升。五是性的提升能够直接降低汽车发生其他事故的几率，这样就能降低因多种事故所造成的费用支出，从而避免其他不必要的损失。提升产品的性需要从生产的每个环节着手，但最为重要的是产品设计阶段，因为缺乏合理性的设计，如果想在之后的环节中加以维修并达到预期的性，其几率微乎其微。所以，产品设计者必须具备扎实的性设计基础知识与技能，并能够运用多种方法与手段进行设计，从多个途径寻求产品性的突破。

三、汽车电子电路系统性的设计方案

预计、分析、分配以及改进等一系列产品性研发活动就是所谓的汽车电子电路系统性研发设计，结合产品技术文件与图样，对汽车某个电子电路系统的性进行定量设计，进而促进产品的性更加稳固。这一过程包括确定的性指标、构建的性模型、预计法加速检验性指标、分配的性、分析检验电路的性、筛选元器件等。

(一)建立性指标。

我国在1997年加以修订的《汽车报废标准》，规定凡是非营运类轿车大于等于10年(经过申请通过最多研制15年)或者达到50万公里之后要进行强制性报废，这一规定可以说是汽车电子电路系统性指标的确定范围。尽管当前新出台的汽车报废标准有所改动，但是此规定依然是检测机车各个部件功能性指标的主要参考。依据报废指定标准的15年计算，汽车报废的时间长度约为129，600个小时(按照24小时/天计算)，与轿车共计行驶里程达到50万公里的报废标准，把这两种汽车报废标准的大约值视为同等效率，同国军标准规定的不能低于5，000千米的汽车电子系统故障发生的平均间隔里程数，计算得出汽车电子系统的性指标即MTBF是1，296小时。

(二)确定性模型。

在设计产品的最初时期，通常要依据产品的性指标与其功能，确定具体的性模型，从而为分配性指标作准备。汽车系统一般包括贮备系统、复杂系统与非贮备系统。其中，贮备系统又分为工作贮备系统与非工作贮备系统，而工作贮备系统又分为并联、混联与表决这三个系统，非工作贮备系统又称之为旁联系统;而贮备系统就是串联系统。对于普通的电子电气系统，又可分为并联系统、串联系统与混联系统。并根据具体系统的模块功能确定框图与性模型。构建汽车电气系统的性模型的常规条件是:在整个汽车电气系统之中，除去电子的元器件之外，还包括其他部件部分(例如机械元件、系统软件、同电子的元器件相关的PCB板和连线等)的性都是彻底的;而所有电子元器件的使用时间则是服从分布的指数与故障形式的相互独立。

(三)分配性指标。

分配性指标就是把各个系统中的性指标依照原有的规则分配给各个单元，并把分配所得的结果当做各个单元性的定量要求通过设计加以实现。实际操作中的分配性的方法多种多样，例如评分型的分配阀、层次型分析法以及工程加权型的分配法等，就当前而言，最为简单且容易操作的方法就是工程加权型的分配法，并且涵盖的面积比较广，因此应用愈来愈广泛。所以，针对汽车电子电路系统的性指标分配也是采用工程加权型的分配法进行的。

四、结语

总而言之，一旦汽车防盗器产生故障，车主就很有可能遭受损失，或者是出现错误报警，从而影响到人们的日常生活，因此必须确保汽车电子报警器长期无故障的工作。所以，对汽车电子防盗报警器电路的性设计分析与研究拥有很重要的实际意义。

作者：杜迎丽 单位：南阳农业职业学院

汽车设计论文:企业信任论文：汽车行业信任模型的设计

本文作者：邹松林 单位：江西科技学院

汽车制造企业不仅要有上游的供应商，更需要大量的下游供应商，通过分销商将整车销售给顾客，对销售的车辆进行售后服务，并对顾客提出的问题和建议进行反馈，对便于企业的进一步发展。随着我国生活水平的提高，人们对于汽车的需求量越来越大，同时对于汽车制造企业也提出了更高的要求，企业之间的竞争越来越激烈，汽车从零件的采购、组装和销售到顾客的手中，其周期越来越短。当前，我国汽车制造企业虽然取得了长足的进步，但是和国际上先进的企业相比还有一定的差距。其中在售后服务这一方面，与国外的差距更大，需要发挥分销商的优势，进一步的完善。

汽车行业的进入，需要投入大量的资金，并且要有相关的技术资源，这就造成了该行业的进入和退出的成本都相对高，加强汽业制造企业与相关企业的协作关系，可以降低风险，提高效率。

当前，各个汽车制造企业都将汽车的发展与信息技术的发展紧密结合，如条形码技术、EDI技术都得到了广泛的应用推广，从而保障了企业对所售车辆的售后服务质量，提高了工作效率。对于汽车行业的信任模型，国内外的很多专家学者也提出了不同的理论。对于当前研究来看，一般都采用信任的前因及后果两方面的研究来进行评价。在企业信任模型中，信息的有效共享是非常重要的，图2为企业信任的简易模型。

上个世纪，对于企业信任的要素，主要还是以企业领导人的品格进行研究，无法通过科学的数据进行测定。进入21世纪以来，研究人员对于企业信任的研究越来越细致，对于其影响因素的划分也更加具体，其可测性更强了。

（1）与供应商的协作信任。当前，一个企业的能力不仅指的是企业自身的科研、生产等方面的能力，更主要的是指企业与各个供应商的关系。同时企业的声誉在企业的发展中，也占据着十分重要的角色，是一个无形的资产，当企业之间的产品质量相差不大的情况下，声誉在社会上好评的企业将会决定着销售的成败。在汽车供应链中，汽车制造是最重要的，在对零件的采购活动中，当前基本上都是采用竞标的形式进行采购。当生产企业与供应商的关系越密切，表明其彼此之间的信任关系越高。

（2）关系要素。在整个供应链中，汽车制造企业与各个供应商之间的信息进行共享，其内容主要包括：销售量、库存、订单、返修及回收等内容。尽可能缩短汽车在流通环节的时间，提高服务质量，可以使企业之间的关系更加紧密。当两个企业进行合作，通过交易可以使双方不断地加深了解，逐步形成共同的目标和价值观，在相互学习中提高自身的能力，提高双方的满意度，其信任度也越高。在企业交流的过程中，企业的边际人员，如技术人员、业务人员或中层管理人员的相互交流，也可以让企业的信任度得到进一步的提高。

（3）环境因素。对于企业来说，要想在某个国家或地区得到发展，就要考虑其当地的风俗和文化，减少不必要的误解和分歧。当一个企业融入到某个文化中，可以让彼此之间建立起更强的信任关系。

（4）合作绩效。当企业双方进行合作，当彼此之间获得越多的经济利润越多，对于企业间的信任关系也有着积极的作用。

（5）长期合作。当企业之间建立长期的合作关系时，可以让双方协商建立共同的发展目标和远景计划，从而让合作双方建立信心。

本文针对汽车供应链的信任模型展开研究，首先分析了汽车供应链的含义和特征，其次对信任模型展开研究，分析了信任关系中的要素，并建立了对应的理论模型。由于篇幅所限，本文对理论模型的实践并没给出，希望读者进一步的验证。

汽车设计论文:汽车电源模拟测试系统设计论文

1测试系统架构

汽车电源模拟测试系统的原理如图1所示，分为波形采集与波形模拟和测试输出两部分。波形采集部分：由于汽车在研发过程中，需经历样车的不同的阶段，在这些过程中，车载电器件的开发也不是一蹴而就的。通常车载电器件根据阶段性被分成C样件、B样件以及A样件（最终稳定状态）。也就是说在样车各阶段时，不能保障每种车载电器件的状态都是A类样件，因此，各阶段时，存在汽车启动瞬间电源电压变化的不同。而启动瞬间电源电压波形的获取较为简单（见图1中波形采集部分），利用示波器，采集汽车蓄电池正负两端在启动瞬间的电压即可。对于波形模拟及输出测试部分，使用NI工控机和程控电源的USB通信，同NI-VISA（virtualinstrumentsoftwarearchitecture）建立连接，通过LabVIEW软件编程录入采集的启动电压波形，并对程控电源进行实时控制，模拟输出，对被测样件实时测试。

2测试系统软件设计

2.1NI-VISA调用程控电源功能的实现

在本测试系统中，工控机采用NI公司的PX-I-8110，可编程直流电源采用TOELLNER公司生产的TOE8815-64。工控机与可编程直流电源之间的通信利用Agilent公司的USB/GPIB转换模块实现[1]。在利用LabVIEW软件设计控制程序时，需要使用LabVIEW软件中的[VISAOpen]子VI，并指定程控交流电源的GPIB地址，例如在本测试系统中程控直流电源的GPIB地址为GPIB0：1：IN-STR，通过这样的设置就可以建立起工控机与直流电源之间的联系[1]。

2.2可编程直流电源的控制指令的实现

在测试系统进行模拟输出时，最重要的是将采集到的波形进行提炼，并通过控制程控直流电源进行输出。在这里，需要设置的参数为电压、电流、时间以及起始和结束地址等。在GPIB模式下，TOE8155的控制可被设置为“听”模式和“说”模式。TOE8155的指令架构符合IEEE-488.2标准，除了上述标准中通用的指令外，TOE8155还具有专门的控制指令集，可通过工控机对直流电源进行参数设置和输出控制，且需要向直流电源传送符合TOE8155语法格式的控制指令[2]。其中，在本测试系统中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]：（1）FBbbb将程序设置为触发模式，循环次数设置为bbb（=0...255）；（2）FCVaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电压值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（3）FCCaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电流值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（4）FCTaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的时间值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；由于这些特定指令，在LabVIEW中并无现成的控件可供使用，因此，在程序设计时，相当一部分的工作量为针对特定指令控件子VI的编程。以FCV指令为例，其子VI的LabVIEW编程见图2和图3。汽车启动瞬间的电源电压波形不是一个周期性、规律的电压波形，见图4（某汽车启动瞬间的因此，在进行模拟电压的设定时，这种电压信号是由几段不同状态的电压信号组成的，程序定义时不仅要设置每段电压信号的电压幅值、持续时间，和起始终止地址位等信息，还有设置两端相邻电压信号之间的过渡时间[4]。在本设计中，是利用LabVIEW软件中的簇和条件结构实现这一过程的[3]。写入波形程序编辑见图5。

2.3自动测试的实现

前面提到，测试系统中很重要的一部分是波形采集，这个需要针对不同的车型，以及各不同车型的不同阶段。这意味着需要进行大量的模拟波形的调用并输出。因此，采用自动测试的方式可以有效地降低测试人员的劳动强度，更能提高测试系统的效率。在本测试系统中，利用Test-stand与sequenc系列调用测试程序的子VI，其架构见图6[5]。由于成本的考虑，车载电器件往往多为平台产品，但是也存在个别车载电器件是专用件的情况。因此在技术人员选择测试波形的分类时，参考图7的测试流程进行操作。测试系统的操作时，首先选择被测DUT所应用的车型，其次，导入该车型的电源曲线，并进行模拟测试。在测试完成后，判断该DUT是否为平台化产品，如果判定结果为“是”，则导入该DUT所应用的各车型电源曲线，并进行模拟测试；如果判定结果为“否”，则再次进行是否随即抽取模拟波形并测试的判定。若判定结果为“是”，则随机导入电源曲线，并进行模拟测试，若判定结果为“否”，则完成测试，退出程序。

3验证及总结

实现了对汽车在不同研发阶段的起动瞬间的整车电源的采集，利用了LabVIEW以及GPIB总线，实现了对可编程程控直流电源的控制，最终利用NI的TestStand技术，实现车载电器件对模拟采集波形的自动测试，不仅提高了测试效率，而且针对平台化的车载电器件，更能提早并地识别出问题和解决问题。目前该测试系统在某主机厂的娱乐系统的测试中得到了很好的应用。

作者：唐程光 周奇文 李娟 刘成厚 单位：安徽江淮汽车股份有限公司

汽车设计论文:汽车壳体优化设计论文

1建模与受力分析

门盖在工作时与汽车壳体之间的接触过程非常复杂，不仅涉及到接触、大位移、大变形等非线性问题，而且由于不同车型的汽车外壳结构不同，选用的材料也不同，所以研究时必须考虑汽车壳体模型.由于研究的主体是门盖，而推动门盖的主动力已知，汽车壳体只是力传递的边界条件，所以引入汽车壳体的简化模型.汽车壳体采用一般小轿车大小4500×1750×1300的简化模型，其材料模型采用线弹性模型，弹性模量取相比结构钢较小的值，这样既可以模拟在压缩过程中出现的较大变形，又避免引入材料非线性影响计算效率，同时对门盖的应力和变形计算影响很小..根据门盖的结构形式和特点，CAE建模时采用壳单元（ShellElement）来划分网格.在不影响分析结果的前提下对门盖进行了必要的简化，如忽略了螺纹孔、圆角及倒角等特征，从而提高有限元模型的质量、减小模型的计算规模.分析模型如图2所示.

2有限元分析

门盖闭合过程中，门盖与汽车壳体之间存在接触非线性.同时，工作过程中汽车壳体的刚度不是恒定的，它随着变形的大小而变化，即存在几何非线性.因此本文作SOL601，106高级非线性静力学分析.非线性分析和线性分析相比，非线性分析的计算时间和计算机存储量要大得多，而且在数值计算方法和求解参数的设定上有较大区别[2].边界条件包括载荷、约束和仿真对象[3].在门盖的左右轴套上分别施加轴承力，力的大小为800KN，方向为沿着油缸的轴向，指向门盖.在汽车壳体的底部作固定约束、门盖的旋转轴处作销钉约束.同时，忽略门盖组件各结合面之间的接触变形，近似将各接触部分看作刚性接触，在FEM下为门盖的各边、面之间添加1D连接[4-5].门盖与汽车壳体之间的接触是非线性的，在仿真模型下，定义高级非线性接触，汽车壳体作为“源区域”，门盖底板作为“目标区域”，“接触参数”保持默认.有限元计算模型如图3所示，分析结果如图4所示（只显示门盖）.根据图形可知门盖较大等效应力为170.76MPa.应力主要集中在门盖的左右轴套上，即油缸与门盖连接处.门盖的材料为Q235号钢，屈服强度为235MPa，可见在该工况下门盖满足强度要求.

3优化设计

有限元分析的最终目的是进行优化设计，现在需要对门盖结构进行优化，优化的目标是模型的重量最小[6-7].约束条件是在不改变门盖模型网格划分、边界约束和载荷大小，并能满足强度要求的前提下，控制较大等效应力值不超过材料屈服强度的70%（约165MPa）.

3.1筋板的布置

根据分析结果可知，应力主要分布在左右轴套处，大部分的筋板受力极小，因此，可通过布置筋板的分布进行优化设计.为便于加工和装配，门盖筋板布置采用均匀分布的方式.设计变量为筋板的数量，原结构中单行设置的筋板数量为10，考虑减重的目标及结构的稳定性，取筋板数量为3-7.图5为筋板数量与门盖较大应力和位移关系，图6为不同筋板数量对应底板的应力分布图.结果表明筋板数量对门盖的较大应力（轴套处）影响较小，对门盖底板的应力分布位置影响较大.底板较大应力发生在门盖油缸轴线方向上的临近筋板与主横筋板接触处，较大应力为N=4时σmax=61.52MPa.综合考虑较大应力、较大位移和底板的应力分布，以及实现减重的目的，确定新结构的筋板数量为4.

3.2筋板厚度的优化

3.2.1灵敏度分析

灵敏度分析是为优化设计做铺垫.通过灵敏度分析可以确定模型各参数对输出结果影响的大小.在模型校正过程中重点考虑对输出结果影响较大的参数，排除那些对输出结果影响很小的参数，这将在很大程度上减小模型校正的工作量，提高优化设计的效率[8-9].NX高级仿真中几何优化模块下提供了全局灵敏度解算方案.设计目标为门盖的重量最小，约束条件为门盖的较大应力，设计变量为筋板厚度.为便于加工与安装，门盖结构中相同结构的尺寸应保持一致.筋板厚度参数主要包括底板厚度T1、主横筋板厚度T2、横筋板厚度T3、竖筋板厚度T4、轴套厚度T5、前板厚度T6、门盖耳套帮板厚度T7和其他筋板厚度T8.对上述筋板厚度进行全局灵敏度分析，获得各参数对设计目标影响的全局灵敏度曲线，将所有灵敏度曲线调整到一幅图表中进行比较，根据各参数的全局灵敏度曲线的斜率大小判断设计参数对设计目标的灵敏程度，最终确定T1、T2、T3、T4.根据各参数对约束条件的影响曲线，确定T5.全局灵敏度曲线如图7所示.由图7（a）可知底板、主横筋板、横筋板及竖筋板的厚度对门盖的重量影响较大，其中底板的影响较大.由图7（b）可知轴套的厚度对约束条件的影响较大.为提高门盖强度以及减轻门盖的重量，主要对底板、主横筋板、横筋板、竖筋板厚度进行减小，同时适当增加轴套的厚度.

3.2.2尺寸优化

尺寸优化是建立在数学规划论的基础上，在满足给定条件下达到经济技术指标[10].NX高级仿真结构优化的解算器采用的是美国Altair公司的AltairHyperOpt，它拥有高效、强大的设计优化能力.结合以上分析结果，进行筋板数量等于4时筋板厚度的优化分析.在“几何优化”对话框中作如下设置：①定义目标：重量定为最小；②定义约束：门盖上的较大等效应力为165MPa；③定义设计变量见表1；④控制参数：选择较大迭代次数为20.经解算，找到方案：底板厚度由原来的52mm修改为45mm，主横筋板厚度由原来的50mm修改为45mm，横筋板厚度由原来的25mm修改为20mm，竖筋板厚度由原来的20mm修改为16mm，轴套厚度由原来的34.5mm修改为35.2mm，为了便于生产，将轴套的厚度圆整为35.5mm.优化后与优化前的分析结果对比见表2.从计算结果可看出，优化后的门盖强度得到明显提高.另外，重量由原来的10496kg降低为8786kg，减重17.2%，取得了优化设计的预期效果.

4结论

通过对汽车打包机门盖的有限元计算模型进行非线性分析，得出了门盖在额定载荷下的应力和位移情况.从门盖的应力云图的动态显示过程可直观地找出门盖的薄弱环节，为门盖的结构优化提供了依据.通过对门盖主要设计参数的全局灵敏度分析，给出了对门盖重量影响较大的参数，提高了优化设计的效率.通过对门盖结构的优化设计，提高了门盖的强度，减轻了重量，降低了生产成本，取得了优化设计的预期效果.

作者：张婷 章泳健 戴国洪 单位：江苏理工学院 常熟理工学院 江苏省机电产品循环利用技术重点建设实验室

汽车设计论文:汽车冷却器缓冲罩工艺设计论文

1冲压工艺性分析计算

根据零件的结构特点，冲压工序包括拉深、冲孔、翻边、整形、落料、切边。需要通过计算来确定汽车冷却器缓冲罩的拉深次数。对锥形件进行拉深计算［5］。相对厚度:t/d2=0.021＞0.02(1)相对锥顶:d1/d2=0.665＞0.5(2)相对高度:h/d2=0.376＜0.43(3)从以上计算结果可以看出该锥形件可一次拉深成形［5］。考虑到锥形件拉深时侧壁易产生皱褶的问题，故在拉深工序之后添加整形工序［6］。

2排样图设计

采用单排排样，引导孔定位，有切口的级进模设计方案。考虑到翻边时孔会产生变形，工艺排样的原则是底部预冲孔，再拉深、翻边、整形、然后落料、切断。该零件成形共分为12个工步，条料宽度为114mm，步距为110mm。排样图见图2。

3多工位成形工艺的数值模拟

3.1多工位级进模排样条料模型建立

对于切边、冲孔、落料等相关的工序，在Dynaform里没有实际的模拟过程［7］，故模拟从第4工步拉深开始。简化后工序最终确定为拉深－整形－冲孔－翻边－整形共5个工序。初始的毛坯条料形状设置为第3工序完成之后的形状，其5工位的排样如图3所示，毛坯材料为304不锈钢。为了得到的模拟结果，需将前一步模拟结果作为后一步工序的毛坯导入，图4所示为完成全工序模拟之后的条料排样图。

3.2有限元模型建立及数值模拟

从第4工位拉深开始建立有限元网格模型，如图5所示。根据工艺分析计算，将其主要工艺参数设置如下［8－10］:凸凹模间隙为1.1t，根据理论计算，拉深时压边力为26～35kN之间，取压边力为31kN，凹模、压边圈速度为3000mm•s－1，凹模行程为28mm，压边圈行程为25.5mm，压边圈行程滞后时间为0.00083s。第4工位的拉深模拟结果包括拉深极限图和厚度云图，如图6所示。由成形极限云图6a可以看到，拉深件所有单元的应变均在安全域以内，其拉深区域没有出现拉裂，在其边缘位置和侧壁上部分区域出现轻微的起皱现象。从厚度云图6b可以看出，拉深件的较大减薄区域为底部过渡圆角区，其最小厚度1.291mm，较大减薄率为14%。由于边缘区域要作落料切边处理，不影响零件质量，故只对零件侧壁处起皱区域采样，发现其较大厚度为1.548mm，较大增厚率为3.2%。对于板料拉深成形而言，一般认为变薄率在20%以内，增厚率在7%以内都是可行的［11］，所以该零件在拉深成形之后厚度分布合理。图7为第5工位的拉深整形模拟结果，可以看到经过整形之后侧壁的起皱现象已经基本消失。零件的较大减薄率保持不变，只是底部减薄的区域有所增大。图8和图9分别为翻边及整形工序模拟结果，由于零件翻边底部倒角处最小直径为Φ1.1mm，无法一步成形，故在翻边和整形工序时分别设置此处的凸凹模间隙为1.15和1.1mm，通过挤压方式使其变薄。从模拟结果，该厚度基本达到要求，翻边处没有出现破裂和起皱现象。通过对简化后的多工位级进模进行全工序模拟，其结果如图10a所示，由图可见，零件的成形区域没有出现拉裂现象，起皱情况在整形之后基本消除，模拟结果与实际级进冲压得到的条料(图10b)成形情况比较吻合。以上结果表明，该零件成形工艺方案和工艺参数的设置在实际的生产应用中是合理可行的。

4多工位成形工艺方案试验验证

根据上述有限元数值模拟得出的零件成形工艺方案和工艺参数，生产出汽车冷却器缓冲罩多工位级进模。从图11可以看出，模具主要成形部件采用镶块方式加工，闭合高度为540.5mm，送料高度为34.2mm，在3150kN的压力机上安装试模。图12所示为试模所获得汽车冷却器缓冲罩，可以看出零件的表面光滑，无起皱、破裂的现象发生。利用超声波仪器进行产品的厚度测量，并将其与模拟的结果进行比较，其结果见图13。考虑到产品的对称性，选取了中心截面右侧零件沿Z轴方向的厚度变化值进行比较。从图中可以看出，模拟值与实测值厚度变化趋势一致，实测值小于模拟值，其较大差值为0.043mm，较大相对误差为2.87%。实际零件底部1.1mm处最小厚度为1.091mm，满足产品在此处的厚度要求。目前，该级进模已用于生产实际，每年可生产150万件。

5结论

(1)分析汽车冷却器缓冲罩的结构及其冲压工艺特性，根据级进模设计原则，确定其拉深、整形、冲孔、翻边、落料等12工序的成形方案。(2)利用Dynaform软件对其主要工序拉深－整形－冲孔－翻边－整形进行全工序数值模拟，得到了每步成形工序的板料成形极限图(FLD)，零件壁厚分布图，模拟结果与零件成形要求一致。(3)按照模拟结果得出的成形工艺方案和工艺参数，设计模具并进行了汽车冷却器缓冲罩的试冲试验，数值模拟和试冲结果相吻合，表明利用DYNAFORM软件能为零件多工位成形工艺方案设计和工艺参数设置提供了有效的理论依据。

作者：蔡丹云 丁明明 单位：浙江水利水电学院

汽车设计论文:汽车座椅靠背注塑模具设计论文

图1为某汽车座椅靠背零件，该零件属于薄壁平板型塑料零件，外形尺寸为545mm×408mm×2.5mm，外侧(背面)要求光滑，而内侧的结构比较复杂，有五个定位卡槽和两处挂钩，这些地方都需要设计侧向抽芯，如图1所示。另外，为了加强靠背的强度，内侧还设计了网状加强筋。该零件的成型难度主要体现在以下两个方面：(1)零件属于大型薄壁平板类产品，如何控制其成型精度、防止翘曲变形是一大难度。从模具结构角度来看，浇口的数量及位置分布起着关键作用；从成型工艺的角度看，温度、速度以及注射压力是影响成型质量的关键因素。笔者利用Moldflow软件强大的模流分析功能模块[1–2]，对汽车座椅靠背模流过程进行了模拟分析，为模具设计和工艺优化提供指导。(2)在脱模过程中，有12处需要侧向抽芯，侧抽型数量多，空间位置小。

1工艺说明

零件的精度等级要求为MT4级，表面粗糙度符合使用要求。选材要求：抗弯能力强、疲劳强度较高、无毒无害，无辐射，流动性等成型性能好。根据这些要求，选择常用的工程塑料丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)作为零件的材料。通过Pro／E软件对零件的三维造型，特性分析得到塑料件体积、件重[3]。单个塑料件总体积：V单=770.32cm3，单个塑料件的质量：m单=ρV单=1.06×770.32=816.54(g)。由于塑料件的外形尺寸较大，模具采用一模一腔设计，初步估算浇注系统体积为产品体积的8%，即：V浇=61.6cm3，因此，一个注射周期需要注射的塑料熔体体积为：V=V单+V浇=770.32+61.6=831.92(cm3)。

2模具设计

2．1总体结构设计

该塑料产品的尺寸较大，外侧表面要求光滑，因此设计一模一腔的模具结构，采用点浇口进浇，由于主流道末端不便于设置拉料杆，所以利用分流道板拉出主流道凝料。产品内侧需要设计多个侧向型芯，采用滑槽机构完成侧向抽型动作，推杆顶出。模具结构如图2所示。

2．2浇注系统设计

浇注系统是注塑模中从主流道始端到型腔入口之间的熔体进料通道。正确设计浇注系统对获得品质的塑料制品极为重要[4–5]。(1)主流道设计。主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道，由于与注塑机的喷嘴直接相连，因此将主流道与喷嘴设计在同一轴线上[6]。采用圆形截面，为了提高塑料熔体的流动状态，并且便于凝料的拔出，主流道设计成锥形，锥角α=4°，内表面光滑，经研磨后粗糙度Ra=0.4μm。为防止主流道与喷嘴处溢料，主流道的对接制成半球凹坑，凹球直径取19mm(选定注塑机XS–Z–1000的喷嘴球直径为18mm)。在设计时，选择A型浇口套，其具体尺寸如图3所示。614159174544°R9.5图3浇口套的相关尺寸(2)浇口设计。由于在该产品的内侧需要设计多个侧型芯，而且内侧还有网状加强筋，浇口不宜设置在内侧[7]，所以本设计将浇口放置在产品的外侧，但产品外侧要求光滑，因此，该模具采用点浇口，以减小浇口痕迹对产品外观的不良影响。该产品属于大型平板类零件，一个周期内的塑料注射量大，流程长，浇口的数量和位置分布非常重要，如果浇口设计不合理，极易造成充模不足或产品翘曲变形等缺陷。近年来，Moldflow软件在模具设计与成型工艺优化方面得到了较好的应用[8]，在实际生产中取得了良好的经济效益。笔者在设计时，利用Moldflow软件对塑料熔体的流动充模过程进行了模拟分析，如图4所示。图4a是在塑料件中心处设置一个浇口的情况，由于塑料件投影面积大，流程长，料流末端的拐角处容易出现短料(浇不透)现象；如采用两个浇口，充模情况得到明显改善，如图4b所示。(a)(b)a—一个浇口；b—两个浇口图4浇口数量和位置设计(3)分流道设计。虽然本模具是一模一腔结构，由于采用两个浇口，主流道到浇口之间需要分流，因此需要设计分流道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段，应满足良好的压力传递和充填状态，并使流动过程中压力损失尽可能小些，能将熔体均匀地分配到各个型腔。该模具的主流道末端不便于设置拉料杆，笔者采用分流道板来拉出主流道凝料，同时在分流道的末端设计拉料杆，以便在脱模时拉断浇口。该模具中，分流道取圆形断面形状，直径为5mm，开设在分流道板上，如图5所示。

2．3脱模机构设计

模具中采用点浇口设计，需要双分型面分别脱出产品和浇注系统凝料，另外本产品属于薄壁平板型零件，分型面上的投影面积较大，塑料件平均厚度较小(2.5mm)，而且有7处需要长距离(32mm)侧抽芯机构，脱模顶出面不是简单平面，无法利用推板脱模，因此，采用推杆顶出。产品脱模时需要顶出的距离较小，利用Moldflow软件对顶出过程进行综合分析，选用56根Φ12×225mm的推杆以及8根Φ6×225mm的推杆。

3模具工作过程

该模具为三板模结构，设计两个分型面分别取出塑料件和浇注系统凝料，另外，在分流道板和定模座板之间设计了一个辅助分型面，用于拉出主流道凝料。开模过程中需要在分型机构的控制下实现依次顺序分型。首先，当注塑机带动动模座板23向右运动时，动模板15与定模板13之间的分型面I–I打开，同时，点浇口被拉断。当分型到设定距离后，拉环限位螺栓16开始工作，定模座板12与定模板13之间的分型面II–II打开，此时，由于拉料杆9的作用，浇注系统凝料将从定模板13内拉出(停留在定模座板一侧)。继续分型，分流道板拉杆5将开始工作，使分流道板10与定模座板之间的辅助分型面打开，从而将凝料从主流道中拉出，实现凝料的脱出。随后，注塑机顶杆带动推出装置向前移动，推杆将塑料产品从下模板中推出。

4结语

汽车座椅靠背零件外型尺寸较大，采用一模一腔的模具结构。由于零件属于大型薄壁平板类产品，容易发生翘曲变形，运用Moldflow软件对塑料熔体的填充过程进行模拟分析，确定浇口的数量和位置分布，采用两个点浇口进浇，并利用分流道板拉出凝料，实现了浇注系统凝料的自动脱模。经大批量生产验证，塑料件质量符合要求。

作者：吴晓 单位：武汉纺织大学机械工程与自动化学院

汽车设计论文:多元智能理论汽车英语课程设计论文

21世纪是创新的时代，随着经济全球化步伐的加快，英语课程在指导思想、教学目标、教学内容、练习、实践、操作方法和手段的选择等方面都必须不断推陈出新。我国为了实现工业化和现代化的目标，对汽车技术应用型人才的需要更趋多样化。而良好的外语沟通能力已成为汽车人才的需要具备能力。汽车英语课程设计是各类学校重点关注的课程，如何把知识和能力结合的更好，是体现其创造力和竞争力的重要表现。因此，本文把多元智能理论引入汽车英语课程设计，为探讨其可行性及策略开辟新的视角，提供新的思路和方法。

一、多元智能理论

多元智能理论（MultipleIntelligencesTheory）由美国哈佛大学发展心理学家、教育学家霍华德•加德纳教授于1983年在《智能的结构》一文中提出后，在世界范围内引发了教育的“革命性”变革。我国于20世纪90年代引进多元智能理论，国内有专家认为，多元智能理论无疑是我们长期以来一直在努力推崇的“素质教育的好全释”；还有人指出：多元智能理论与建构主义理论一道，构成了我国新课程改革的强大理论支撑。多元智能理论指出人类内涵的能力至少有八种：包括语文智能；音乐智能；逻辑—数学智能；空间智能；肢体—运作智能；人际智能；自省智能；自然观察智能。加德纳认为，相对于过去的一元智力理论，多元智能理论能够更地描绘和评价人类的智力能力。加德纳还指出，人类智能还包含有次级智能和多种次级构成要素。

二、基于多元智能理论的汽车英语课程设计

（一）汽车英语课程设计的基本条件

Posner（1994）认为，课程设计的基本条件包括：了解学生的需求、兴趣、能力、知识水平等例如：学生需要什么、需要的原因、已有的能力、待补的能力、已有的基础或条件，缺乏什么等等。熟悉课程情况例如，有能力识别和解释该课程的基本概念和技能，和细致的有关知识，目前这个课程的开设情况等。擅长听说读写译五项必备能力，具有丰富教学经验，而不是简单的拼凑、复制、模仿依据以上课程设计的基本条件，做好高职英语课程设计就要求教师进行问卷调查或访谈学生已经完成的课程标准或已经具备的语言知识，要求通过参考有关著作、论文、同类课程、教材等，与同行交流，收集积累案例或经验等等。

（二）汽车英语课程设计的标准

根据Furey提出的标准，高职英语课程设计必须把握下列标准：

1.是否有足够的理论依据英语课程设计必须基于什么样的科学理论基础，是否遵照其本身的科学性和社会性？

2.是否适合学生目标在从事高职英语教学中，教师要因材施教。不但熟悉、掌握学生的自身学习情况、学习兴趣，也注重培养学生的实际效果性。

3.是否具有成功实施的可能性和效果的可评性在从事高职英语教学中，教师要不断自评课程设计的真实效果。

（三）汽车英语课程设计的内容

汽车英语课程设计的内容取决于授课的理念。针对英语语言，如果认为语言是符号系统，课程设计就由语音、词汇、语法、句型构成，强调语言形式的正确性；如果视语言为交际工具，课程设计要考虑的是交际的人，交际发生的条件、交际的目的等。英语课程设计关注的不仅是语言形式的正确性，还有社交的适当性。在教学研究过程中，在多元智能理论的指导下，根据调研结果对课程教学内容进行逐步更新，教材从最初的纯英文阅读形式的到单独开发学生的专业英语阅读能力，从听、说、读、写等能力的平行拓展，汽车专业英语校本教材内容新颖，图文并茂，根据主题确定教学内容、重点及难点，融专业英语听、说、读、写训练于一体，重点突出，实用性强，有利于开发学生的多元英语语言智能，改善课堂教学氛围，提高教学效果。

三、多元智能理论下汽车英语课程设计需注意的问题

首先，汽车英语以提高口语交际能力为本位，突出应用性本课程在对汽车企业英语应用能力需求深入调研的基础上，按确定工作任务模块、同时突出语言技能的要求制订教学大纲和授课计划，明确了教学应达到的知识标准和技能标准。其次，课程体系整合突出性、逻辑性、典型性和实用性本课程以国际汽车行业近期的知识体系为基础，以市场为导向，将传统汽车英语课程的以训练专业英语阅读能力为主体的教学内容，整合成为汽车构成的4大部分分别为发动机、底盘、车身、电气设备以及发动机的两大机构五大系统和底盘的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等各个任务模块以系统的知识主题构成课程内容体系。，教学手段优化，突出多元英语智能培养在教学实践中，注重将互动教学、角色扮演、案例教学、多媒体听力、课件加视频等教学手段相结合，增加学生的学习兴趣，提高其用英语分析和理解专业知识的能力和用英语进行专业领域的交际能力，并结合具体课程内容指导学生进行延伸性思考，以增强学生的创新能力，促进学生多元智能的发展。

总结

多元智能理论可以说是治疗教学中片面性的一剂特效药，也是寻求教学策略的一个突破口。它对于激发课堂活力、激活学生智能起着举足轻重的作用，为广大教师改革教学方法、创新教学途径、提高教学质量指明了方向。在汽车英语课程设计方面，还将继续改进整体规划，加强课程结构分析和学习领域设计，优化教材内容、形式和课程考核方式，丰富教学情境设计与课堂教学活动，将专业英语教学改革推向一个新的阶段，提高学生多元英语智能培养的实效性。

作者：宋敏 单位：长春汽车工业高等专科学校公共教学部外语教培室

汽车设计论文:转换器汽车设计论文

一、汽车系统中的瞬变

尽管汽车的标称电池总线电压为12V，但是视交流发电机充电时间的不同而不同，该电压可能在9～16V范围内变化。此外，铅酸电池电压在出现各种临时情况时，会有很大变化。冷车发动和停启情况可能将电池电压拉低至3.5V，而抛载可能使电池总线电压升高到36V。因此，电源IC必须能够地调节输出，以平稳应对各种输入电压变化。冷车发动/停启和抛载时，使用单节铅酸电池的多种临时电压摆幅如图2所示。请注意，恰当的电源IC(此处是LT8616)可调节3.3V输出，平稳应对这两种临时情况。

二、高效率工作

在汽车应用中，电源管理IC以高效率工作很重要，这主要有两个原因。首先，电源转换效率越高，以热量形式浪费的能量就越少。因为热量是任何电子系统实现长期性的天敌，所以必须有效管理热量，这一般需要散热器以提供冷却，从而增大了总体解决方案的复杂性、尺寸和成本。第二，在混合动力或电动汽车中，电能的任何浪费都会直接减少可行驶里程。直到不久前，高压单片电源管理IC和高效率同步整流设计还是相互独立的，因为各自所需IC工艺不可能同时支持这两种功能。以前，效率较高的解决方案是高压控制器，这类控制器用外部MOSFET实现同步整流。然而，与单片解决方案相比，对于低于15W的应用而言，这类配置相对复杂、笨重。幸运的是，现在市场上已经有新型电源管理IC，能够通过内部同步整流同时提供高压(高达42V)和高效率。

三、始终保持接通系统需要超低电源电流

很多电子子系统需要以“备用”或“保持有效”模式工作，在这种状态时以稳定电压吸取低限度的静态电流。在大多数导航、行车安全、车辆安全以及发动机管理电子电源系统中，可以看到这类电路。此外，这些子系统都可能使用几个微处理器和微控制器。最豪华的汽车上有超过150个这类DSP，其中约20%需要始终保持接通工作。在这类系统中，电源转换IC必须以两种不同的模式工作。首先，当汽车行驶时，给这些DSP供电的电源转换电路一般会以电池和充电系统馈送的满标度电流工作。然而，当汽车点火装置关闭时，这类系统中的微处理器必须保持有效，从而需要其电源IC提供恒定电压，同时从电池吸取低限度的电流。既然可能有超过30个这类始终保持接通的处理器同时运行，那么即使点火装置关闭，对电池的功率需求也是非常大的。因此，可能总共需要数百毫安(mA)电源电流给这些始终保持接通的处理器供电，这有可能在几天时间内彻底耗尽电池电量。所以，这些电源IC的静态电流必须极大地降低，以在不增大电子系统尺寸或复杂性的前提下，延长电池寿命。直到不久前，就DC/DC转换器而言，高输入电压和低静态电流要求还是相互排斥的。为了更好地管理这些要求，10年前几家汽车制造商设定了低静态电流目标，即每个始终保持接通的DC/DC转换器<100μA，但是今天的是低于10μA。幸运的是，新一代电源IC已经推出，可在备用模式提供低于5μA的静态电流。

四、尺寸更小的电源转换电路

有几种方法减小电源转换电路的尺寸。一般而言，这种电路中较大的组件不是电源IC，而是外部电感器和电容器。通过将这类IC的开关频率从400kHz提高到2MHz，就可以极大地减小这些外部组件的尺寸。但是为了有效达到这一目的，电源IC必须能够在这类较高频率上提供非常高的效率，以前这是不可行的。不过，采用新的工艺和设计方法，已经开发出能够以2MHz频率切换同时提供超过92%效率的同步电源IC。高效率工作较大限度降低了功耗，因而无须散热器。高效率工作还有一个额外的好处，即保持开关噪声位于AM频段以外，这一点在任何噪声敏感电子产品中都是很重要的。另一种显著减小电源转换电路尺寸的方法是，当需要两个单独的电压轨时，采用双通道转换器而不是两个单独的器件。因为一个双通道转换器IC的尺寸仅略大于相同的单通道转换器，因此其解决方案占板面积可以仅为两个单独转换器合起来所占面积的一半。此外，双通道转换器可较大限度减小不想要的通道间串扰，而两个相邻单个转换器的串扰可能造成问题，除非它们同步至一个共同的时钟。如果包括外部时钟和同步功能，会增大电路的尺寸、复杂性和成本。五、新型解决方案LT8616是一个多输出、高压同步降压型稳压器系列的首款器件。其3.4～42V输入电压范围使该器件非常适合汽车应用，因为这类应用既会遇到冷车发动或停启情况导致的低压瞬态，又会遇到抛载情况导致的高压瞬态。其双通道通道具备1.5A和2.5A连续输出电流能力，同时提供0.8V至略低于VIN的输出，因此非常适合用来提供多种直接由车辆电池总线而来的汽车电压轨。该器件是一款占板面积非常紧凑和简单的双输出解决方案，无须任何外部二极管。其原理图如图3所示。LT8616的同步整流设计包括用于每个通道的内部顶部和底部MOSFET，每个通道都提供高达95%的效率。图4显示，当用标称12V输入给5V负载供电时，该器件可提供超过95%的效率，当同时给3.3V负载供电时，效率为94%，甚至在开关频率相对较高的700kHz时。这种高效率工作较大限度减小了功率浪费，同时甚至在空间最受限的应用中，也无须散热器。在电动汽车和混合动力汽车中，这种特点的直接作用就是，延长了电池一次充电的可行驶里程。此外，LT8616的突发模式(BurstMode)工作将两个通道的无负载静态电流降至仅为5μA，从而使该器件非常适用于始终保持接通应用，因为这类应用即使在无负载时也必须保持恒定电压调节，以较大限度延长电池寿命。这一点尤其重要，因为始终保持接通的系统越来越多。另外，纹波非常低的突发模式工作拓扑将输出噪声较大限度减小至低于10mVPK-PK，从而使该器件适合用于噪声敏感应用。如果应用需要外部同步，那么可以用脉冲跳跃频率模式取代突发模式。LT8616非常低的压差电压特性也很有益，尤其对必须在停/启或冷车发动时调节输出的应用而言。图4显示，一旦输入超过2.9V，即使当输入电压降至低于设定的输出电压时，在本图情况下为5V，输出也始终为2A且比输入电压低500mA。这一点很重要，因为很多电子控制模块(ECM)需要一个或多个微处理器/微控制器。尽管这些微处理器/微控制器设计为用标称5V电压工作，但是电源低至3V时，它们仍然继续工作。而在冷车发动情况下，输入可能降至3.4V，所以微处理器仍然可以继续工作，从而使电子控制单元(ECU)在冷车发动情况下一直无缝运行。另外，LT8616的最短接通时间仅为非常短的30ns，这允许以2MHz恒定频率从24V输入提供1.5V输出，从而使设计师能够优化效率，同时避开关键的噪声敏感频段，例如，AM收音机频段。即使在输入电压高于16V时，LT8616也将提供低至1V、良好稳定的输出电压。由于以较高开关频率工作可减小外部组件尺寸，所以LT8616的2MHz开关频率允许实现占板面积非常紧凑的解决方案。此外，也已经有了较大限度减轻潜在EMI/EMC问题的特殊设计方法。LT8616采用了双通道设计。每个通道都有内部集成的上管和下管高效率电源开关以及必要的升压二极管。它们的振荡器、控制和逻辑电路都是共享的，并集成到单个芯片中。两个通道以180°反相工作，以较大限度减小输入和输出纹波。特殊设计方法和一种新的高速工艺在很宽的输入电压范围内实现了高效率，LT8616的电流模式拓扑实现了快速瞬态响应和的环路稳定性。其他特点包括内部补偿、电源良好标记、坚固的短路保护输出软启动/跟踪和过热保护。28引线3mm×6mmQFN或28引线耐热增强型TSSOP封装与高开关频率相结合，允许使用尺寸很小的外部电感器和电容器，从而提供了占板面积非常紧凑和高热效率的解决方案。

五、结论

汽车中复杂电子系统的快速增加导致对电源管理IC出现了更高的要求。通过使用双输出电源IC，汽车设计可以显著减少电源转换电路所需空间。再加上2MHz开关频率，还可以显著减小外部组件(即电感器和输出电容器)的尺寸，从而可提供占板面积非常紧凑的双轨解决方案。这类紧凑型设计非常坚固，能够承受停启、冷车发动和抛载情况导致的瞬态变化，同时调节两路输出。此外，超低静态电流使两个通道非常适合始终保持接通系统。随着越来越多的电子系统添加到日益缩小的空间中，较大限度减小解决方案占板面积同时较大限度提高效率也变得至关重要了。幸运的是，满足这些要求的新一代电源IC已经上市，从而为未来汽车中增加更多电子产品创造了条件。

作者：JeffGruetter单位：凌力尔特公司

汽车设计论文:纯电动汽车设计论文

1驱动系统参数匹配

驱动系统是纯电动汽车的核心，其基本特性参数的选配必须满足整车动力性能要求。通过计算，合理选择动力系统各部件的参数，并将其进行有效匹配，才能设计出高性能的纯电动汽车。

1.1电机较大功率计算

为满足纯电动汽车整车性能，通过3种方法计算电机较大功率Pnmax，即:根据汽车较高车速确定的功率即额定功率Pne;爬坡度确定的功率Pna;加速性能确定的功率Pnc。根据整车设计参数，可计算出上述3个功率值，取其中较大者作为电机较大功率选取参考值，即Pnmax≥maxPne，Pna，P[]nc。根据表1、2所给出的参数，由以上公式(1)—(3)，计算求得Pne为22.64kW，在坡度为20°，以35km/h的车速爬大坡时，Pna为55.66kW，同时求得Pnc为45.78kW。因此，取Pna的值作为电机较大功率选取的参考值。

1.2电机功率与转矩选择

电机在工作时，其性能分为连续工作性能和短时工作性能。电机的额定值决定了其连续工作特性，短时工作特性是电机过载一定倍数之后的转矩功率特性。在电机转速与转矩选择时，通常以纯电动汽车的常规车速来确定电机的额定转速(电机通常运行的转速)，再通过电机的额定功率和额定转速求出电机的额定转矩。

1.3电池组参数设计

动力电池是纯电动汽车的动力源，其携带的总电量是整车动力性和续驶里程的基本保障。电池组的总电量与电池单体的容量和组合形式有关，而动力电池的单体电压和组合形式又直接决定了其为电机提供总电压的大小。动力电池参数匹配主要包括电池类型的选择、电池组电压和容量的选择。根据纯电动汽车对目标性能的要求，综合考虑整车所需的动力电池总电量、动力电池单体类型以及其组合形式后，计算确定动力电池单体数量。

2底盘系统设计

在纯电动汽车底盘系统中，动力系统需要重新架构，因此总布置方案改变较大。目前，电动汽车底盘设计主要运用2种方式，即:根据设计需求，在传统车平台基础上进行局部改制;开发“电动化、模块化、智能化、集成化”全新理念的底盘系统。本文采用的方式是基于原有车型平台进行局部改制。底盘系统中，大部分子系统的工作原理没有发生变化，改制后需对底盘及整车进行重新总布置，重新计算轴荷分配对悬架系统性能造成的影响，然后对悬架系统做出相应调整。

2.1电机、减速器布置

电机、减速器的布置在原发动机前舱布置的基础上进行，布置时应考虑如下几个因素(以下X、Y、Z方向为车辆坐标系坐标轴方向，即当车辆在水平路面上处于静止状态，坐标原点与质心重合，X轴平行于地面指向正前方，Y轴指向驾驶员右侧，Z轴通过汽车质心指向正上方):1)电机、减速器外轮廓距离左右纵梁的空间宽度应一致，以便于安装悬置;2)减速器输出轴中心线布置在满载前轮中心线附近，差速器输出轴与前轮中心连线尽量接近;3)减速器后部应与副车架、转向机构都留有安全距离;4)电机三相线进线与控制器出线方向位置相协调;5)半轴在YZ平面内与Y方向夹角，空载时应小于15°，满载时小于7°;6)电机布置位置应在整车满载条件下确定。确定减速器输出轴位置后，电机定位可绕减速器输出轴旋转，电机的轮廓上限不超过纵梁上平面，电机右侧为3相线接口，电机控制器放置于电机正上方;电机位于减速器右侧，如图2所示(以下示意图均是通过对各元件的简化建模后得到)。差速器中心平面相对XZ平面偏左200mm，电机减速器集成体外轮廓距左侧纵梁最小170mm，距右侧纵梁最小60mm。该设计方案中，根据电机减速器集成体的尺寸分布，将差速器中心平面布置与整车中心平面基本重合，左右半轴通过万向节将车轮与减速器的输出轴连接起来，在YZ平面上，左右半轴与前轮中心线的夹角相等，在核算半轴与前轮中心线夹角时计算一侧即可，如图4所示。装配时电机、减速器集成体与车架的连接点一共有3个，分别位于左侧纵梁、右侧纵梁、副车架。左侧纵梁悬置轴线平行于Y方向，限制X和Z方向运动;右侧纵梁悬置轴线平行于X方向，限制Y和Z向运动;副车架上的悬置轴线平行于Y方向，限制X和Z方向运动。

2.2前后舱元件布置

如上所述，将电机、减速器布置在原发动机前舱位置，同时DC/DC、电机控制器、空调压缩机等相应电气装置均布置在前舱。可利用各元件的外形尺寸将各元件简化为长方体模型进行布置，从车辆前舱上方往下俯视，如图5所示。原车的后舱容积约为0.43m3，将车载充电器、电源管理器、配电箱、直流空气开关布置在后排座椅背后，并且设计拱形支架，使其不影响备胎的放置，布置示意图如图7所示。同时，可设计一个大盖板，将这几个器件盖住，以达到从后面看车内美观的效果，后舱电器盖板采用塑料件制成，以减轻整车质量。

2.3动力电池布置

本设计将电池单体集中布置于一个电池包中，动力电池包中共布置了100个电池单体，包内电池单体总共分为6排，沿车辆X方向，前部3排电池卧放，后部3排电池立放，以保障其与后排座椅地板形状相统一，同时通过串联形式将所有单体进行连接，如图8所示。电池包采用无上盖结构，利用车身地板及四周安装板和加强板形成电池包的上盖。电池包外壳可采用钣金件折弯和焊接的工艺形成箱体，翻边形成安装板，可实现在安装孔定位时与车身地板的模具统一起来。同时，电池排布上充分利用车身地板下方空间，与车身地板的形状一致，以较大程度节省空间，为避开后轮摆臂安装座和后轮罩在电池包后部两边开有2个缺口，如图9所示。动力蓄电池布置在座椅地板下方，并且尽量保留了车身地板形状，该布置的电池包是车辆的最小离地间隙位置，如图10所示。该布置保障了驾乘人员安全，给货仓和备胎留下了一定的空间，同时还考虑了电池包整体快速更换原则，方便电池包的整体更换。该动力电池单体质量为3.1kg，电池单体共310kg，加上电池包壳体及加强等附件结构，电池包总质量约385kg。该布置后电池包重心位置距离前轴水平距离为1558mm，前、后轴轴荷比例分别为49.4%和50.6%，满足GB7258—2012中关于轴荷的要求。

3车身设计

纯电动汽车车身设计是整车设计的重点之一，其设计效果对整车性能(如续驶里程、加速时间、爬坡性能等)的影响显著。同时，车身必须达到足够的结构强度以及满足其他性能指标(如安全、耐久性、NVH、工艺等)。国内外对纯电动汽车车身设计研究较多，目前主要是应用多种轻量化材料，同时集成结构设计优化和先进制造技术及工艺等手段进行设计［8］。基于以上所述，本例中电池包安装在车身地板下方，其外壳设计及电池单体布置时尽量与车身地板的形状一致。同时，电池包布置时考虑了整体快换原则，根据设计需要及电动汽车相关安全规定，上车体可直接由原传统车平台提供，但原车身地板在结构上必须做出相应更改。

3.1更改因素

为满足要求，设计地板时考虑的因素如下:1)电池包安装于车身地板下方，根据电池实际布置，为达到电动汽车安全法规相关要求，需抬高地板高度;2)车身地板下方要根据电池包外壳的形状设计密封的加强梁，用于安装电池包，并且与电池包共同形成电池包空间;3)车身地板下方需焊接3个支撑杆，该支撑杆用于支撑电池包中部变形产生的载荷，同时也用于安装时的定位;4)车身地板上方需设计螺孔，用于安装中央通道盖板;5)设计中后排地板高度升至与前座椅安装支架一致，需在车身地板上重新设计凸台结构用于座椅安装;6)车辆地板结构发生变化，侧碰刚度发生变化，需重新校核，车身地板的承载能力同时也需要校核;7)新设计车身地板与周围钣金件的连接与原车不同，需重新设计。

3.2结构设计

根据以上设计需求，从车身底部右后边向上斜看改进后的车身地板结构如图12所示，其侧面剖视示意图如图13所示。图13中的台阶面从左至右依次表示:后排座椅安装面、后排座椅脚地板及前排座椅安装面、前排座椅脚地板。车身地板与电池包安装梁通过车身焊装构成车身的一部分，而中央通道盖板在整车装配线束后，再通过螺钉或螺栓固定在地板上，用于构成线束的通过空间。本例中由于车身地板在电池包的基础上进行了抬高和展平，使得后排座椅的H点与脚地板的垂直距离减小，从原车的400mm以上减少至250mm左右，但是仍然符合一般乘用车布置设计要求。座椅下方安装板展平后，重新设计了小的安装支架结构，使得坐垫底座轻微改动。本设计在适当的地方加强了车身地板设计刚度，以满足整车碰撞法规要求和承载要求。综上所述，前后舱、动力电池包及与车身地板之间的布置关系如图14所示。

4整车性能

改制后的纯电动汽车整车基本性能可通过理论计算求得。将以上计算选取的各项参数导入Matlab软件，并通过编程获得部分相关性能曲线，结果如图15—18所示。图15是不同车速电机需求功率曲线。可知，在整车运行过程中，电机的需求功率随整车车速变化，其大小随车速增加而增大。其中，车速为50km/h时，电机满足整车基本要求的需求功率为6.02kW;当车速为80km/h时，电机的需求功率达到13.41kW。图16所示是不同爬坡度的电机功率曲线。图16是在35km/h的车速匀速爬坡情况下获得，曲线反映出电机需求功率与爬坡度成正比例关系。在爬坡度为零时，电机功率为0.47kW;当爬坡度为14.05%(8°)时，电机功率为24.63kW;当爬坡度达到36.40%(20°)时，电机需求功率较大，达到55.66kW。图17是在电机额定功率、整车空载状态下，整车的百千米加速时间曲线。由图可见，车辆从原地起步加速至50km/h时，时间为5.66s;(50～80)km/h所用时间为6.16s;整车车速达到100km/h时，共用时为19.34s。图18是不同条件的加速度与时间的关系曲线。可以看出，车辆在实验质量－电机额定功率、车辆空载状态、车辆满载状态下，其起步加速度大小不同。在车辆起步时，加速度的值较大，图中3种条件下分别为2.63、2.41和0.84m/s2。在车辆起步后的一定车速范围内，加速度大小基本保持不变;当车速达到一定值后，加速度开始逐渐减小，变为零，此时车速达到较大。其他数据，如等速(60km/h)续驶里程大于260km，最小转弯半径小于11m，整车满载时最小离地间隙为147mm等。这些理论计算数据均达到了前期设计的性能目标要求。

5结束语

纯电动汽车在能源利用率、减少排放污染、降低噪声方面所具备的显著优势，对目前能源危机、环境污染问题均可起到有效缓解作用。本文针对基于传统汽车平台的纯电动汽车改制进行了重新设计，各总成布置合理，将选配的数据导入matlab程序获得了相应的车辆性能曲线。结果显示，所有性能数据能够满足本文所提出的整车目标性能要求，将为该纯电动汽车下一步整车优化提供有效参考。

作者：何勇彭忆强王子江王海单位：西华大学交通与汽车工程学院四川汽车工业股份有限公司新能源汽车研究院

汽车设计论文:汽车电子信息系统设计论文

汽车电子信息系统的基本结构，主要包括通讯系统、车载嵌入系统以及外部系统，在对电子信息系统进行设计和实现时，需要引起设计人员的充分重视。

1通讯系统

通讯系统可以说是汽车电子信息系统的核心和中枢，同时也是车辆内部系统和外部网络实现信息交互和重要桥梁，对于实现系统的各项功能而言有着不可替代的作用。从目前来看，在汽车电子信息系统中，最为常用的是GPRS无限数据传输系统，按照相应的网络协议，利用传统GSM网络的相关资源，进行数据的传输工作，可以保障数据传输的速度和质量。不仅如此，在不断的发展过程中，全球的运营商都针对商用GPRS系统进行了研发，为车载通讯系统提供了必要的网络支持，也使得汽车电子信息系统有了一个接入时间短、传输速率高、安全的信息交互平台。

2车载嵌入系统

在科技发展的带动下，车载系统的嵌入技术愈发成熟，逐渐成为汽车信息网络的控制中心。车载嵌入系统可以对车辆内部设备的运行状况进行检测，一旦发现异常，可以立即向驾驶人员发送相应的警报信息，如语音提示或灯光信号等，同时针对故障进行前面细致的分析，向驾驶员提出合理化建议，如停车检修或者调整路线前往维修点等，对安全事故进行规避，保障行车安全。在车载嵌入系统中，利用相应的处理器、GPS接收机、GPRS模块以及人机交互接口等，可以构建出一个具备强大通信能力和信息处理能力的平台，利用无线通讯、蓝牙数据交互等网络通讯技术，实现信息的交互和共享。系统的标准化和模块化设计不仅便于系统功能的实现和维护，也使得其具备良好的拓展性，可以实现车辆定位、动态导航等功能。

3外部系统

从目前的发展情况看，外部系统包括一个专业的门户网站，可以为每一位用户提供个性化的服务，满足用户不同的使用需求，同时还可以根据相应的情况，进行动态更新，为用户提供完整、合理、、的信息。需要进行动态更新的情况包括：汽车自身的地理位置，或者用户指定的道路路况图；用户的具体需求；与汽车服务供应商服务协议的相关内容；汽车在行驶过程中遇到的特殊状况。

汽车电子信息系统功能的实现，不仅需要相应的硬件资源，还需要良好的软件支持，因此，做好系统软件的设计工作是非常重要的，应该重视以下两个方面的内容：

（1）软件的结构模式。汽车电子信息系统的软件架构，可以利用UML的Component框图进行描述。用户可以通过因特网，连接到门户网站，对相应的数据信息进行查询，也可以对系统网络服务进行扩展。之前也提到，门户网站可以为用户提供良好的个性化服务，结合用户的位置信息，在比较特殊的情况下，可以对用户需要的数据信息进行动态更新。不仅如此，用户可以通过移动通讯设备，利用Web搜索服务，查询自己需要的信息，如旅店和车票、机票等的预定，必要的车辆维修信息等。同时，系统中的个性化管理模块可以根据每一个用户的基本情况，为门户网站的动态更新提供必要的数据信息；事物管理模块可以对数据的流通、交易等进行监控，对数据库故障以及数据冲突进行处理和恢复，保障数据的访问和使用安全。另外，在系统中，信息数据库的功能是非常重要的，不仅可以对地理信息进行存储，也可以为用户提供必要的地址信息，确保数据的性和合理性是极其关键的，必须得到软件设计人员的充分重视。

（2）系统的功能实现。汽车电子信息系统的功能众多，这里主要针对最为常用的电子导航功能进行分析和阐述。电子导航系统可以通过与GPRS网络的相互连接，随时对车辆进行定位，实现对于车辆的监控和导航。电子导航系统的工作过程主要包括两个环节。目的地输入。在出发前，用户可以向导航系统输入目的地的相关信息，系统会根据车辆的位置以及与目标的距离，对道路信息进行分析，制定出最为恰当的行车路线，为用户提供导航。在行驶过程中，车辆可以通过GPS接收设备，获得车辆的位置信息，在人机交互界面显示出来，保障行驶路线的合理性。

作者：周振单位：攀枝花学院交通与汽车工程学院

汽车设计论文:汽车车身设计论文

摘要：汽车工业飞速发展，越来越多的人对汽车的追求不仅仅停留在速度方面了，对外观的要求也越来越高。汽车车身技术是汽车制造的重要组成部分。车身造型设计是将科学和艺术相结合的工作。在科学方面包括了流体学，人机工程等学科。本次困论文主要介绍车身造型对安全和动力的影响。

关键词：汽车车身；汽车安全；汽车动力

汽车工业飞速发展，越来越多的人对汽车的追求不仅仅停留在速度方面了，对外观的要求也越来越高。汽车车身技术是汽车制造的重要组成部分。车身造型设计是将科学和艺术相结合的工作。在科学方面包括了流体学，人机工程等学科。本次困论文主要介绍车身造型对安全和动力的影响。

绪论

1.汽车的诞生加速了人类文明的进程，汽车是现代科技的重要载体之一，是衡量一个国际科技水平和经济水平重要的指标之一。汽车车身是汽车的四大组成部分之一，也是我们了解汽车的及时步。现在的汽车领域更新换代速度越来越快，汽车换代又在很大程度上是车身的更新。车声设计不仅仅是美学，同样包括了空气动力学、环境学、材料和化工等众多学科。随着人类生活水平的提高和科技的发展，汽车车身设计朝着虚拟化、个性化、人性化和绿色安全方向发展。

2.国外汽车行业起步早，水平高。在国外车身设计是被极为重视的一个环节。车身是保护乘客重要的部分。科学的设计可以极大地提高安全性能。汽车行业在经历了马车型、箱型汽车后步入了流线型汽车时代。随着空气动力学的发展，人们了解到车速的提升不仅仅是增加动力这么简单。流线型车身将空气阻力因素从0.5降到了0.3以下，这意味着能节省14%的燃油，空气阻力每降低百分之十燃油节省百分之七左右。然而车身的设计师减小空气阻力因素的重要手段。石油危机爆发以来，油耗成了普通百姓选择车辆的一个重要参考数据，为了达到节油减排的目的，汽车生产商基本都是采用减小整车质量来达到目的，这样一来轻质合金材料和复合材料在优化车身方面将得到极大应用。宝马高端轿车正在大量采用碳纤维材料，来减轻整车质量和提高车身硬度。

3.汽车车身设计对安全也有极大影响，这是影响现代人买车的重要参考数据之一。IIHS在安全性报告中的数据表明，其2011年进行了相关数据统计，以上牌行驶1-3年的乘用车为样本统计，大型车平均每100万台车中发生严重事故造成的死亡人数为24人，而同样本中的微型车和小型车的死亡人数则为65人。同时IIHS也给出了2000年时候的数据统计，可以发现，车辆安全性带来的好处是非常明显的，无论是大型车还是小型微型车，相比十年前发生事故的死亡率明显降低，但是尺寸不同车辆之间的死亡率依旧有明显的差异。此外，IIHS以及E-NCAP的碰撞测试数据也可以看出，大型车普遍碰撞表现更好，而小型车则相对较差，在引入小面积重叠碰撞试验甚至很多时候小型、微型车的得分实在惨不忍睹，这也是我们可以从公开数据中看到的。这样看来车身的大小会对安全有极大影响。车身不管厚薄只要满足工艺和性能要求的前提下，车身越轻越好，即可以降低油耗还可以减少成本。如某系车的前翼子板也是采用非金属材料，但性能标准即能达到使用要求又降低成本。汽车发展至今较大的问题不是汽车越重越安全，而是汽车重量既轻又安全。汽车加重100KG很简单，但是要减少100KG所依靠的就是汽车精尖制造工艺和技术，不过不管是车子的厚度还是大小对车辆安全的影响都不是较大的，较大的还要算是车身所用材料。以前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但是延伸率只有后者的50%，所以只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15%～25%；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20%；具有良好的点焊性能；与汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43%，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，还比同类车型的钢制车身车重减少50%。又因为所有的铝合金都可以回收再生利用。当然还有比之更好的还有纤维材料。高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的好。

4.通过这篇论文，我们可以知道车身对安全和动力方面的些许影响，也能了解些许关于车身设计方面的知识。了解到车身不仅仅是一堆钢材，更是艺术和科学的结晶