论CAS在汽车造型中的重要作用
1一生一世梵唱CAS的定义
巨蟹座和什么座最配对 CAS是英文字母Computer assistant styling的缩写,是特指计算机辅助造型曲面的意思,CAS是指利用曲面制作软件(Alias,Catia,Icemsurf),以最终评审得出的造型方案为基础,能初步满足产品断面要求,符合总体布置,用来加工实物模型,验证造型的曲面数据。
2汽车造型流程简介
汽车造型流程大体可以分为以下步骤:市场定位(主要针对现在市场的需求对汽车产品做定位,主要包括对目标人群、价位、性能、竞争车型等的描述)、造型定位(依据市场的需求对即将开发的车型的造型基本方向的定义)、造型草图、效果图(依据造型定位的方向设计车型造型方案)、CAS(依据最终评审的效果图方案,利用曲面软件制作三维造型曲面)、模型(制作比例模型或1:1模型,用于造型的最终确认)、A级表面(真实反映模型的三维高质量曲面数据,用于工程设计的原始表面)。
3CAS的重要作用
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从汽车造型的整个设计流程来看,CAS在其中起的是承上启下的作用,是设计从前期向中期转变的重要中间过程。CAS很大程度上影响着造型的开发时间和品质。
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3.1 CAS数字模型能节约造型开发的时间
为了适应市场的需求,现代汽车造型开发在时间上追求的是在最短的时间内开发出最满足市场需求的车型,而传统的造型方式已经不能满足这样的需求了。在造型设计方法上利用CAS数字模型辅助设计的方式能很大程度上节约造型开发的时间,适应现代汽车的新要求。
造型草图、效果图阶段是造型的前期阶段,它的特点是以其快速的多创意方案的对比来寻求出最好最恰当的造型。效果图一旦被评审通过,造型的下一步工作就是要将平面的渲染方案转变为三维的立体模型。这个时候造型创意方案上的很多矛盾就会显现出来,这些问题是需要在模型阶段解决的问题。
传统的手工模型制作方式首先是需要设计师精确的1比1三视图,再把这些视图放到和模型制作同样的坐标系统下,然后在三个视图中选取一些关键的点和线条,利用坐标系统相同
的原理来一一对应设计上的点和模型上的点。这些对应工作是相当费时间的,并且存在着误差难以控制难以修正的缺点。借助于CAS数字模型辅助造型设计的方法,能很快的把效果图中三个视图输入到计算机虚拟的坐标系统下,直接参照效果图中的线条制作NUBUS曲线,在由曲线构件曲面,根据效果图中的光影特征调整曲面的曲率,最终得到和效果图一致的三维曲面数据,也就是整车CAS数字模型。这一过程在计算机的强大处理能力下变得非常的简便快捷精确。最后利用完成的整车CAS数字模型加工实体模型,通过少量的手工修正就完成整个模型的制作了。
手工模型和CAS数字模型的制作方式实际上大体是一致的,都是需要依据造型三视图来提取关键的特征线条,利用光影特征来调整模型的表面的平弧度。手工模型用的工具有三坐标测量仪(确定空间点的位置)、黑色胶带(确定空间曲面的形态)、各式各样的刮刀(确定表面的平弧度)。用途不同的尺子等。制作CAS数字模型所用到的曲面软件中,也能找到功能和手工模型一样的命令,他们和手工模型中用到的工具的作用是一致的。但是利用曲面软件能实现一些手工模型难以实现的操作,比如模型的对称,在某个坐标轴线的方向上缩放变形,模型的整理调整等。
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从模型的制作周期来看,传统的手工方式制作一个汽车外饰1:1模型通常需要8周到12周的时间,而用CAS做辅助来数控加工模型则只需要4周到7周时间,两者对比最大时间节省5周。这个时间对于造型就意味着造型部门能有较为充裕的时间来对细节进行更为精细的设计,实现有更多的造型亮点来吸引消费者。
3.2 CAS数字模型能直接为工程提供可靠的分析基础
在模型阶段,传统的手工模型通过扫描形成点云数据后再进行工程的可行性分析,进一步的工程主断面设计,工艺分析等。而用CAS辅助造型设计方式的优势就在于还没有实体模型的前提下,就可以对CAS表面数据做必要的工程分析,对现有造型提出制造上的工程限制,避免在造型的中后期由于可行性问题导致造型推翻从来的风险。用CAS数字模型来做工程分析的精确度要比点云高。如果CAS数字模型还可以对出现的工程问题做及时的表面修正,使最终的造型模型有较好的工程可行性基础,避免造型的反复设计,节约造型开发时间。
3.3 CAS数字模型更容易提升造型品质
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现代汽车造型越来越注重细节设计,品质设计,利用CAS辅助造型的设计方法能很大程度上提升造型的细节设计和品质设计。汽车造型开发的过程中的造型模型是整个造型的最核心的载体,他是一个车型造型的最完美的表现方式。之后的A级表面验证模型通常由于于工程的调整和修改后都会或多或少的牺牲一些造型,比如车身的一些分块线达不到造型最美观的要求,从成本角度出发的零部件方案导致的造型不够协调,法规的强制性要求也会对造型产生影响。
3.4 CAS电脑键盘错乱了怎么调回来数字模型能弥补手工模型在造型品质方面的不足
CAS能提升造型模型的细节和品质。在车身外饰的较大的表面造型特征上,如引擎罩盖、门板、翼子板的部位,用光顺的CAS表面数据通过高精度铣削加工得到的模型具有较好的表面光学特性,这样的数字化表面特性是手工模型难以达到的;在小的部件上,如仪表板上的按键、旋钮、风口等,这些用铣削加工得到的模型具备更为真实的细节特征,在加工材料上也可以选择刚度强度较好的硬性材料来加工,使得模型具有很好的抗破坏性,延长模型的使用寿命。如果用手工方式来制作是很难达到这样的效果的。
4 案例
我们实际造型开发中CAS得到了很好的应用,其中长安跃翔项目由为突出。在效果图冻结后10天就完成了外饰CAS数字模型的制作。从效果图冻结到造型模型第一次评审的时间为40天左右,传统的纯手工模型方式是满足不了这个时间要求的。
| 外饰CAS数字模型 |
广州有什么景点 | 外饰造型模型 |
| 内饰CAS数字模型 |
| 内饰造型模型 |
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外饰冻结效果图和造型模型之间的差异非常的小,从造型特征来看,除了造型模型在后大灯轮廓线的不同之外,其它部位模型都完整的保持了效果图的特征造型。造型模型能在短时间内做到和效果图方案的统一协调,主要是源于设计师对CAS数字表面的造型控制和后期模型的手工细微修正。在内饰模型的制作方式上,也是利用CAS提供的表面数据来铣削加工得到的,在仪表台上、门内饰板上、中央控制箱上等部位有教多的细节零部件,如果不用CAS表面数据来铣削加工是内饰模型是很难达到现在的品质感的。
5结束语
现代汽车造型方法越来越多的运用新的技术和方法,计算机辅助造型的方式也越来越被采用被重视。CAS造型辅助设计的方法越来越多的在汽车造型得到应用,这种方式和技术在实际项目中已发挥了巨大的作用。