女性環(huán)保汽車設計課程設計說明書

1、<p>　　《產品創(chuàng)新設計》課程設計說明書</p><p>　　題目：混合動力環(huán)保女性汽車設計 </p><p><b>　　姓名：</b></p><p><b>　　學號：</b></p><p><b>　　班級：</b></p><p>

2、;<b>　　課題背景</b></p><p>　　自從1886年德國人K。Benz制造出世界上第一輛汽車，特別是1913年汽車生產裝配流水線發(fā)明以來，汽車就迅速普及。至2000年末，全世界的汽車保有量已超過6億輛，到2010年增到10億輛。汽車工業(yè)也成為我國的支柱產業(yè)之一,并且成為人們最大的消費目標。目前的年消費量已達400萬輛。隨著社會的發(fā)展,汽車走進普通百姓人家,擴大了人們的生活范圍,

3、帶來了極大的方便。但是汽車的普及具有雙刃劍效果,在提高工作生活節(jié)奏的同時對人們賴以生存的環(huán)境造成的污染日益嚴重,威脅了人們的生活質量和生命安全。</p><p>　　節(jié)能減排工作是建設資源節(jié)約型社會的必然選擇;是推進經(jīng)濟結構調整,轉變增長方式的必經(jīng)之路;是提高人民生活質量,維護中華民族長遠利益的必然要求。作為能源消耗和環(huán)境污染物排放大戶的交通運輸行業(yè)節(jié)能減排工作任重而道遠。交通運輸行業(yè)乃至整個社會經(jīng)濟應該與自然生

4、態(tài)系統(tǒng)能夠持續(xù)、健康、協(xié)調、穩(wěn)定發(fā)展。</p><p>　　伴隨著高耗能經(jīng)濟增長方式和粗放式的發(fā)展模式,中國的環(huán)境問題日趨凸現(xiàn),如河流、空氣污染,溫室效應,酸雨的影響等環(huán)境惡化問題不斷加重。而來自調查機構的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國在用機動車的60% -70%屬于高能耗、高污染物排放車輛,每年所消耗的燃油、機油的總量占我國成品油年產量的1/2以上,給環(huán)境造成了很大的污染。 　　 汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國的支柱產業(yè),但節(jié)

5、能、環(huán)保等問題正成為制約其快速發(fā)展的瓶頸,也越來越受到社會的關注和重視。積極發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車,符合我國能源狀況和大眾消費水平,有利于緩解能源緊張,保護環(huán)境。對于落實國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,加快建設資源節(jié)約型社會具有重要意義。汽車節(jié)能減排工作任重而道遠。 科學發(fā)展觀是保證汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。在眼前利益和長遠利益發(fā)生矛盾時,我們應充分考慮人類的長遠利益和我們的生態(tài)環(huán)境。只有人、車、路、環(huán)境的和諧,才能促進我國汽車工業(yè)快速

6、發(fā)展。同時,這也對我們提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。我們應不遺余力地去挖掘降低燃油消耗的潛力,把尋求改善汽車燃油經(jīng)濟性作為長期目標。我們相信,隨著新材料的應用、新技術的發(fā)展,再加上我們的不懈努力,汽車節(jié)能減排工作必將</p><p><b>　　設計過程</b></p><p>　　對于大多數(shù)人來說，對車的欣賞基本都是整車，除了性能之外，汽車的外觀和內飾是人們談論最多的話題，因為

7、這是對一輛車最直觀的印象，所謂汽車設計，簡單的理解是根據(jù)一款車型的多方面要求來設計汽車的外觀及內飾，使其在充分發(fā)揮性能的基礎上藝術化?！　〉牵鋵嵠囋O計是一件復雜的事情。汽車不是單純的藝術品，當然它要有漂亮的外表和吸引人的個性特征，同時它還得能安全可靠的行駛，這就需要整個設計過程融入各種相關的知識：車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學和光學知識，當然更少不了諸如繪畫、雕塑、色彩感等基本藝術功

8、底。由此不難理解為什么能稱得上汽車設計師的人少之又少。　　A定下設計方向：</p><p>　　山東省大學生汽車創(chuàng)新設計大賽，節(jié)能減排方向</p><p><b>　　B設計計劃的制定：</b></p><p>　　四周時間的安排：一周設計調研并進行草圖繪制，確定方案。兩周模型制作。最后一周渲染模型，并制作展板和ppt等。設計完成</p

9、><p><b>　　C設計調研：</b></p><p>　　中國汽車市場現(xiàn)狀分析，系統(tǒng)相關要素分析，使用環(huán)境、使用人群分析，以及節(jié)能減排的措施及方法。</p><p>　　D草圖繪制：　　坐下來好好想想如何表達自己的想法。雖然計算機已經(jīng)非常普及，不過對于設計者來說，最直接的方式還是拿支鉛筆把腦子里的想法表現(xiàn)出來，這非常方便。在從腦到手的初級階

10、段，沒必要畫的很精致，簡潔的線條足以記錄腦海中一個個一閃而過的構思。又或者在隨手勾畫中得到新的靈感。 E初步定稿：</p><p>　　當思路比較明確以后可以繪畫一張草圖，這時候汽車的主體線條和大方向上的細節(jié)設計應該都有所表現(xiàn)，在適當?shù)牡胤郊舆M簡單說明，為下一環(huán)節(jié)做準備。 F 定下方案：</p><p>　　對草圖方案進行評估，從而確定方案。</p><

11、;p>　　本方案設計要點主要有以下幾點：</p><p>　　1、整體造型采用目前汽車的大體造型，汽車發(fā)展一百多年，發(fā)展成目前的樣子是有原因的，空氣力學、材料力學、人機工學的研究，道路的允許和材料工藝的限定決定了汽車最優(yōu)的大體外形。</p><p>　　2、太陽能汽車玻璃設計：目前已經(jīng)有半透明的太陽能電池了，可以將這種半透明的太陽能電池嵌入到汽車玻璃中，這樣即擋住了紫外線等有害光線，

12、有為汽車提供了無污染的電能。</p><p>　　3、汽車座椅設計：360度可旋轉，角度高低可調節(jié)。使乘車者乘車過程更加舒適。前排和后排的人可以面對面進行交談和玩耍。</p><p>　　4、“兩向”設計：車內后面設計一套簡易駕駛設備，主要用于倒車，目前很多人，尤其是年紀稍大的人和女性，倒車真是個麻煩事，由于倒車問題出現(xiàn)的碰車糾紛也時有發(fā)生。“兩向”設計使得倒車輕松自如。</p>

13、;<p>　　5、天窗的設計：為天窗增設了發(fā)電風車，即為乘車者提供了樂趣，也利用了風能，節(jié)約了能源，減少了污染。</p><p>　　6、汽車外殼以及內部其他部分零件采用鋁合金，重量輕，節(jié)省燃料，經(jīng)濟效益明顯；并且不生銹，抗腐蝕，特別是沿海地區(qū)尤其明顯；強度高,抗變形能力比普通鋼板高；外觀美觀，提升產品檔次；殘值高。</p><p><b>　　G 3D模型制作：&

14、lt;/b></p><p>　　按照草圖方案，繪制三視圖，進行電腦三維建模的制作。H觀感評估3d模型</p><p>　　對模型進行評估和查漏補缺，為了進一步改進和完善。</p><p><b>　　I改進模型并渲染</b></p><p>　　經(jīng)過對提案模型的評估，經(jīng)過不斷的討論和修改之后，得到最終模型，對其

15、進行渲染，并得到它的最終效果圖。</p><p>　　J最后階段：展示設計</p><p>　　將最終的效果通過展板展示出來。制作ppt，設計說明等。</p><p><b>　　K 完成</b></p><p><b>　　設計結果</b></p><p><b>

16、;　　3.1 設計效果圖</b></p><p>　　3.2 產品材料（須詳細，盡可能查到材料的標號，可采用列表形式，不同部分采用的材料均需列清楚）</p><p>　　3.3 產品加工工藝（詳細論述加工方法，以及各部分安裝方法，可采用圖例的形式）</p><p>　　沖壓工藝、焊裝工藝、涂裝工藝和總裝工藝被稱汽車生產的四大工藝。如果生產整車的主機廠必需

17、具備以上四大生產工藝：</p><p><b>　　一 沖壓工藝：</b></p><p>　　沖壓是所有工序的第一步。先是把鋼板在切割機上切割出合適的大小，這個時候一般只進行沖孔、切邊之類的動作，然后進入真正的沖壓成形工序。每一個工件都有一個模具，只要把各種各樣的模具裝到?jīng)_壓機床上就可以沖出各種各樣的工件，模具的作用是非常大的，模具的質量直接決定著工件的質量。<

18、;/p><p>　?。?）沖壓工藝流程：開包剪板→落料（毛坯）→拉延成形（一道拉延或多道拉延）→整形→翻邊沖孔→切邊→翻邊。對于卷料→開卷平整→落毛坯→拉延成形（一次到多次拉延）→整形→翻邊沖孔→切邊→翻邊。</p><p>　　（2）沖壓設備：分單動壓力機和雙動壓力機。一般以沖壓彎曲為主的沖壓件多用單動壓力機而生產以拉深為主的沖壓件采用雙動壓力機。所謂雙動是指以外滑塊帶動上壓圈將毛坯壓緊，然

19、后沖模下行或者上行，使毛坯板料在上模和下模之間拉深成形。另外，還有油壓機，行程速度較慢，多用于生產深拉延件，如油底盤本體等。</p><p>　?。?）沖壓模具：有合金鋼模具和鑄鐵或合金鑄鐵模具，前者多用于熱軋板或熱軋高強度鋼板的成形、沖裁、切邊等，而鑄鐵或合金鑄鐵模具多用于大型覆蓋件，通過火焰加熱空冷達到淬火的效果，另外模具表面光潔對成形有重要影響（光潔減小模具與板料的摩擦）。</p><p

20、>　?。?）沖壓工藝參數(shù)：一般沖壓工藝參數(shù)為：壓邊力的大小，即上、下模具之間的間隙，可用氣壓大小或壓邊力大小來控制。壓邊力大，金屬往里流動困難，容易開裂。潤滑條件（液體潤滑和固體潤滑），即潤滑液粘度超高，潤滑效果越好。模具表面光潔度，模具圓角半徑和光潔度。因此，優(yōu)化工藝參數(shù)的目的是減少零件成形時板料與模具的摩擦阻力，阻力越小，金屬流動越容易，零件不易開裂。 </p><p>　　（5）沖壓工序可分為四個基本

21、工序：</p><p>　　1、沖裁：使板料實現(xiàn)分離的沖壓工序(包括沖孔、落料、修邊、剖切等)。</p><p>　　2、彎曲：將板料沿彎曲線成一定的角度和形狀的沖壓工序。</p><p>　　3、拉深：將平面板料變成各種開口空心零件，或把空心件的形狀、尺寸作進一步改變的沖壓工序。</p><p>　　4、局部成形：用各種不同性質的局部變形來

22、改變毛坯或沖壓成形工序(包括翻邊、脹形、校平和整形工序等)。</p><p><b>　　二 焊裝工藝：</b></p><p>　　沖壓好的車身板件局部加熱或同時加熱、加壓而接合在一起形成車身總成。在汽車車身制造中應用最廣的是點焊，焊接的好壞直接影響了車身的強度。 </p><p><b>　　1、焊接工藝 </b>&l

23、t;/p><p>　?。?）點焊：是將工件裝配成塔接接頭，置于兩電極之間壓緊、通電、利用電阻熱能熔化母材，形成焊核是熱——機械（力）聯(lián)合作用的焊接過程。</p><p>　　其特點：1）具有大電流、短時間、加壓狀態(tài)；2）不需填充金屬；3）操作簡單，生產效率高、易實現(xiàn)自動化。 </p><p>　　（2）凸焊：在汽車生產中應用越來越廣。</p><p&

24、gt;　　其優(yōu)點：1）可同時焊接一個或若干個凸點，生產效率高2）使用平板電極，表面不產生凹陷3）有效地克服焊核偏移。 </p><p>　　（3）縫焊：是用一對滾盤電極，以連續(xù)或斷續(xù)電流脈沖時，形成一個熔核搭疊的密封焊縫的焊接。能焊接氣密、水密、油密等密封容器的焊接部件，如汽油箱、貯油缸等。</p><p>　　（4）螺柱焊：汽車生產中大多為較薄的零件，為防止焊穿和零件變形，一般采用電容儲

25、能式螺柱焊，例如：發(fā)動機前擋板上的螺柱等。 </p><p>　?。?）熔化極氣體保護焊：應用十分廣泛，焊接熱量來自焊絲與工件間的電弧。CO2氣體保護焊，惰性氣體保護焊和混合氣體保護焊。可連續(xù)施焊，焊后不需清渣（保護）容易實現(xiàn)機械化、自動化； CO2電弧的穿透力強，生產效率高，常用焊絲牌號為H08mn2siA；主要用于焊接碳鋼和低合金鋼。 </p><p>　　（6）釬焊:是利用熔點比母材

26、低的釬料和母材一同加熱，在母材不熔化前提下，釬料熔化并潤濕及填充兩母材連接處的間隙，形成釬焊，主要焊接鋁基、鎳基、銅等，如水箱。 </p><p>　　（7）激光焊接：激光是利用輻射激光放大原理而產生一種單色、方向性強、光亮度大的光束，經(jīng)聚焦后獲得直徑小于0.01mm，功率密度高達105~107w.cm2的光束，用來做熱源。高功率密度、焊接熔池深，焊接位置可達性好，熱影響區(qū)小，殘余應大小和變形小，可焊接高熔點材料

27、，非金屬材料等。 </p><p>　?。?）此外，還有電阻對焊，閃光對焊，鎢極氬弧焊。等離子弧焊，摩擦焊，電子束焊和超聲波焊接等。</p><p><b>　　三 涂裝工藝：</b></p><p>　　涂裝有兩個重要作用，第一車防腐蝕，第二增加美觀。涂裝工藝過程比較復雜，技術要求比較高。主要有以下工序：漆前預處理和底漆、噴漆工藝、烘干工藝等

28、，整個過程需要大量的化學試劑處理和精細的工藝參數(shù)控制，對油漆材料以及各項加工設備的要求都很高，因此涂裝工藝一般都是各公司的技術秘密。 汽車車身的涂裝質量要求最高，要長期在各種氣候條件下使用而不發(fā)生漆膜劣化和銹蝕，還要能維持其光澤、色彩和美觀。典型的轎車車身涂裝工藝是電泳底漆、中涂、面漆3C3B(3Coat3Bake)體系。在電泳底漆與中涂之間有焊縫密封和底板防護涂層的噴涂，以保證車身的密封、降噪聲和防銹，面漆后涂內腔防銹蠟。</p

29、><p>　　表面涂層屬于一級裝飾精度，具有美麗的外觀，光亮如鏡或光滑的表面，無細微的雜質、擦傷、裂紋、起皺、起泡及肉眼可見的缺陷，并應有足夠的機械強度。底面涂層屬于優(yōu)良保護層，應有優(yōu)良的防銹性和防腐蝕性，很強的附著力；局部或全部刮涂附著力好、機械強度高的膩子，使用數(shù)年也不會出現(xiàn)銹蝕或脫落等現(xiàn)象。</p><p><b>　　四 總裝工藝</b></p>&

30、lt;p>　　汽車裝配是汽車全部制造工藝過程的最終環(huán)節(jié)，是把經(jīng)檢驗合格的數(shù)以千萬計的各類零件，按規(guī)定的精度標準和技術要求組合成分總成、總成、整車，并經(jīng)嚴格檢測程序，確認其是否合格的整個工藝過程。汽車產品要求有好的動力性、經(jīng)濟性和耐久性，以實現(xiàn)在各種復雜環(huán)境中的運載功能，現(xiàn)代汽車產品更要求安全可靠、造型美觀、乘坐舒適并滿足環(huán)保要求。這些要求，最終是通過裝配工藝來保證的。若裝配不當，以昂貴的代價制造出的合格零件，不一定能裝出合格的汽車

31、。因此裝配是保證產品質量的重要環(huán)節(jié)。汽車裝配特點是零件種類多，數(shù)量大，作業(yè)內容復雜。裝配零部件除發(fā)動機、傳動系、車身、懸架、車輪、轉向系、制動系、空調系等之外，還有大量內外飾件、電器、線束、軟管、硬管、玻璃、各類油液加注等。汽車總裝工作量約占全部制造工作量的20%～25%，其操作內容包括過盈配合、焊接、鉚接、鑲嵌、配管、配線、螺紋連接、各類油液加注等。</p><p><b>　　裝配方法：</b

32、></p><p>　　螺紋聯(lián)接法: 螺釘、螺栓聯(lián)接是機械裝配的基本方法，它約占汽車裝配作業(yè)工作量31%，個別部位的螺紋聯(lián)接采用手動扳手，較普遍的是采用風動扳手或電動扳手以及電動螺絲刀等。</p><p>　　粘接法：需粘接的零部件，內飾件一般有襯墊、隔音材料、車門內裝飾護板，外飾件一般有擋風玻璃、車燈、標志等。粘接方法：小件預先在車身上涂粘接劑，大件則在需要裝在零件上直接涂粘接劑。

33、</p><p>　　充注法：是指裝配時發(fā)動機機油、變速器齒輪油、散熱器冷卻液、制動液、動力轉向液壓油、空調制冷劑、擋風玻璃洗滌液、燃油等各種液體的方法。</p><p>　　裝配設備地面輸送機（淺托鏈）、高架空中懸掛式輸送機、板式輸送鏈。</p><p><b>　　設計心得</b></p><p><b>

34、　　理論方面</b></p><p>　　通過這次課程設計汽車的產品創(chuàng)新設計，我對汽車有了更深的理解。</p><p>　　汽車一般由發(fā)動機、底盤、車身和電氣設備等四個基本部分組成。汽車發(fā)動機：發(fā)動機是汽車的動力裝置，由2大機構5大系組成：曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系、燃料供給系、潤滑系、點火系、起動系組成，但是柴油機比汽油機少一個點火系統(tǒng)。 汽車底盤：底盤作用是支撐、安裝汽

35、車發(fā)動機及其各部件的總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機的。汽車車身:車身安裝在底盤的車架上，用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。轎車、客車的車身一般是整體結構，貨車車身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成。汽車車身結構主要包括：車身殼體(白車身)、車門、車窗、車前鈑制件、車身內外裝飾件和車身附件、座椅以及通風、暖氣、冷氣、空氣調節(jié)裝置等等。在貨車和專用汽車上還包括車箱和其它裝備。電氣設備：電氣設備由電源和用電設備兩大部分組成。電源包括蓄電池和

36、發(fā)電機；用電設備包括發(fā)動機的起動系、汽油機的點火系和其它用電裝置。 </p><p>　　汽車為人民提供了交通便利，但是傳統(tǒng)的以石油為燃料的汽車也對環(huán)境造成了嚴重的污染。近年來，呼吸道疾病、癌癥、頭痛等發(fā)病率迅速增加，均與環(huán)境惡化有關。隨著汽車進入家庭的增多，汽車排放的污染已成為城市大氣污染的重要因素，越來越引起人們的廣泛關注。減少汽車有害氣體排放，營造綠色環(huán)保公共交通已經(jīng)刻不容緩。 </p>&l

37、t;p>　　目前汽車的污染主要有以下幾個方面： </p><p>　　一、汽車噪聲，主要指汽車在行駛過程中發(fā)生的噪聲，它主要由發(fā)動機工作噪聲和汽車行駛時振動和傳動產生的噪聲。目前評價和檢測的方式主要有車外噪聲和車內噪聲兩種，對于輕型汽車而言，一般要求小于85db（A）以避免噪聲污染。 </p><p>　　二、汽車的排氣污染，主要指從汽車發(fā)動機排氣管排出的廢氣，根據(jù)汽車種類不同，其污

38、染物的成分不同。汽車排氣污染是汽車的主要污染源，也是汽車環(huán)保的一個最重要的項目。 </p><p>　　三、燃油蒸發(fā)污染，主要是針對汽油車的汽油蒸發(fā)，汽油是一種揮發(fā)性極強的物質，在揮發(fā)物中含有大量對人體有害的成分，所以在對汽車環(huán)?？刂浦校黾恿藢θ加驼舭l(fā)物的控制項目。 </p><p>　　四、曲軸箱污染，指發(fā)動機曲軸箱內，從發(fā)動機活動塞環(huán)切口泄漏出來的未完全燃燒的可燃性氣體，它含有CO等

39、對人體有害的成分，因此要求不允許發(fā)動機曲箱內有廢氣排向大氣環(huán)境。 </p><p>　　除此之外，在環(huán)境問題中，由溫室氣體排放引起的全球氣候變暖問題越來越受全球的高度重視。氣候變暖已使全球自然發(fā)生的頻率和烈度不斷增加，其中有6種氣體大都與汽車有關，如二氧化碳、氮氧化物來自內燃機的燃燒，氟氯烴用車空調等。汽車尾氣排放是城市大氣污染的主要源頭。由于汽車是低空排放，對低空大氣環(huán)境污染和人體危害更大。 </p>

40、;<p>　　為了改善城市環(huán)境、減少污染，從長遠看，環(huán)境、技術兩大因素將主導汽車工業(yè)的未來，汽車生產企業(yè)如果僅僅依賴于傳統(tǒng)燃料汽車，那么在當今環(huán)保要求更加苛刻，競爭更加激烈的市場中就將難以生存。同時，大規(guī)模發(fā)展汽油或柴油動力汽車，在資源方面也會遇到很大壓力。因此，必須尋求汽車工業(yè)發(fā)展的新路，采用先進技術，開發(fā)生產低污染的清潔汽車。目前首先要加速燃油汽車的清潔度，重點在主導轎車、微型客車和輕型客車產品上推廣應用閉環(huán)電噴技術，

41、篩選、優(yōu)化和合理匹配三元催化轉化裝置，使新生產的輕型車排放水平達到標準；對在用車，也要采用電控技術和催化轉換器實行技術改造，減少尾氣排放污染。 </p><p><b>　　實踐創(chuàng)新方面</b></p><p>　　汽車的創(chuàng)新包括造型創(chuàng)新、使用方式原理的技術創(chuàng)新、新能源的開發(fā)和使用等方面。不管在哪方面，目的都是使人們使用起來更好用，對人類和環(huán)境更友好。</p&g

42、t;<p><b>　　方案的市場預期</b></p><p>　　本方案專為都市時尚新女性設計，人們越來越注重的環(huán)保節(jié)能，此類產品的市場有很大的發(fā)展前景。</p><p>　　雖然目前太陽能電池技術還有很多不成熟的地方，但是，隨著科學技術的發(fā)展，相信作為易得同時清潔無污染優(yōu)質能源的太陽能電池會在未來得到更廣泛的應用，以太陽能驅動的新能源汽車，一定會有非