摘要：随着科学技术的不断进步，工业产品研发的科学化水平也越来越高，摩托车作为国民生产、生活的重要交通工具，其研发方式也发生了颠覆性的变化，早已经脱离了简单的二维图纸，发展到了三维模拟、实体可视阶段。在这一过程中模型起了非常重要的作用，模型根据材质及表现形式的不同，可以分为几个种类，包括三维数字模型及实体模型。这些模型的应用使得摩托车的研发过程更加科学、直观、可撞，缩短了研发周期、降低了产品研发的成本，控制了产品研发的风险。

    随着科学技术的不断进步，工业产品研发的科学化水平也越来越高，摩托车作为国民生产、生活的重要交通工具，其研发方式也发生了颠覆性的变化，早已经脱离了简单的二维图纸，发展到了三维模拟、实体可视阶段。在这一过程中模型起了非常重要的作用，模型根据材质及表现形式的不同，可以分为几个种类，包括三维数字模型及实体模型。这些模型的应用使得摩托车的研发过程更加科学、直观、可控，缩短了研发周期，降低了产品研发的成本，控制了产品研发的风险。

    1 摩托车工业设计流程概要
    摩托车整车设计开发是一个系统填密的过程，可大致把这个过程分为4个阶段。第1阶段为产品企划阶段，包括市场调研、市场定位等；第2阶段为设计阶段，包括创意草图、效果图、油泥模型制作；第3阶段为三维设计阶段，包括用扫描设备进行油泥模型云点采集，采用UG， PRO/E等计算机辅助设计（CAD）软件进行外观件虚拟模型设计；第4阶段为试制阶段，包括样车模型制作、模具设计开发、小批试产。

    2 模型在摩托车工业设计中的应用
    图1所示的是摩托车工业设计流程图，其中有4个模型存在，分别是油泥模型、虚拟三维模型、样车模型、小批试产模型。其表现形式、所使用的材料、制作方式及作用均各不相同。
                 
    2.1油泥模型
    油泥模型自20世纪20年代开始出现，现在已经发展成为一门较为成熟的技术，在汽车、摩托车等交通工具的设计中起着重要作用。国外的摩托车企业大多有着成熟的模型制作经验，我国由于起步晚，在技术、设备方面还有一定的差距。其制作过程主要有车架设定、模芯制作、覆泥与粗刮、精刮与倒圆角等。
    油泥模型是摩托车工业设计创新思想的最终体现，起着承前启后的重要作用。一方面，模型师通过对油泥模型的刮削、修改，忠实准确地表达出设计师的创意，并与设计师一起对造型方案进行完善，从而将二维的平面效果图转化为真实的三维实物模型，并与结构工程师一起进行可行性分析，使之符合生产工艺与成本要求。图2所示为模型师用线胶等辅助工具推敲模型。

    另一方面，结构工程师通过扫描油泥模型获得摩托车的云点数据，并根据这些数据进行下一步的曲面及结构设计。图3所示为扫描设备及摩托车云点的采集。

    通常情况下，油泥模型要通过几轮的评审、修改才能最终确定，为了进一步的造型确认，需要对油泥模型喷涂或覆膜，以获得更加真实的色彩效果。图4为某款踏板车最终油泥模型车。

   2.2虚拟三维模型
    计算机辅助设计（CAD）技术自20世纪60年代出现以来，已得到不断完善，其功能日益强大，对提高产品质量、设计效率和降低研发成本起着非常重要的作用。其中的三维设计软件如UG、Pro/E等在摩托车的研发中应用比较广泛。图5所示使用Pro/E制作的踏板车三维模型。

    传统的设计模式中，工程师均是采用二维视图进行设计表达，完成设计后，生产出样车试验，以检验设计的正确性。采用这样的方法，产品的设计和试验周期较长，研发成本较高，不能适应激烈的市场竞争。
    虚拟三维模型是基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动修改设计的一个参数化模型，是真实产品的虚拟状态，可以模拟真实产品的各种特征。摩托车结构工程师可以根据三维模型，借助UG，Pro/E等软件来检验结构设计的合理性、对装配体干涉检查、动态间隙检测，从而最大限度减少设计失误，提高设计效率，降低研发成本。还能够提供进行有限元分析的原始基本数据及后期NC编程的基础数据。图6所示为摩托车前叉压缩干涉检查。

[1] [2]  下一页