摘要：本文以典型车型覆盖件设计为例，系统分析摩托车覆盖件设计方法和流程。摩托车覆盖件设计首先通过油泥模型进行数据彩集及处理，重点进行基于三维设计软件对覆盖件进行曲面设计和结构设计，包括塑抖件选材、装配顺序确定、逆向曲面设计、结构设计、表面处理选择、配合结构、覆盖件三维检测和注塑模具设计等多个技术。
 
    当今社会，摩托车已不仅仅作为代步工具，随着消费者越来越年轻，摩托车已成为一种迫逐潮流和时尚的产品。覆盖件对摩托车而言就象人们多彩的服装，鸟类眩丽的羽毛，极大地影响着摩托车的整体形象及骑乘者的身心感受，覆盖件设计已经成为摩托车整车造型设计中最重要的一环。造型设计师所要赋予摩托车的思想理念，或是高贵典雅，或是简洁自然，或是娇俏玲珑，或是威猛强悍，都需要覆盖件来表达展现。目前，中国知识产权保护越来越受重视，而发动机核心技术与国外仍有一定差距的时候，对于国内摩托车生产企业来说，重新对某款摩托车进行外观造型设计进而申请专利，不失为花费较小、但能取得市场准入的捷径，因此，摩托车覆盖件设计成为摩托车新品研发的关键技术。
    1  摩托车覆盖件设计流程
    摩托车覆盖件不仅包括整车的塑料件，还有油箱、仪表、灯具、后扶手、发动机边盖、消声器装饰盖、后脚蹬和后视镜等零件，这些零部件设计总体特点是具有复杂外形曲面和造型特点，所以，对这些零部件设计都是基于一定的设计规则和流程。随着科学技术的发展，特别是数字化技术的快速普及应用，以及逆向工程、快速成型、快速模具等技术的不断发展，覆盖件设计已经成为涉及多种学科的专业技术。
    CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。当前主要三维软件（UGNX、CATIA、CERO等）都是面向过程驱动的技术，是虚拟产品开发的关键技术，在面向过程驱动技术环境中，用户的全部产品及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效实现了并行工程。这些软件具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配、动态模拟分析、干涉检查和人机工程分析等，从而提高了设计的可靠性。
摩托车全新产品开发时，先由造型设计师根据摩托车市场发展趋势和产品结构等构思出摩托车的效果图，根据效果图造型出1：1的油泥模型，油泥模型经多轮评审修改后，再对确定的整车油泥模型进行数据采集和数据处理，把采集处理数据通过整车基淮数据对齐到三维软件中去，完成设计数据准备工作；同时，对所有覆盖件进行分析，明确覆盖件装配顺序和材料选择、表面处理工艺等工作，最终完成摩托车覆盖件设计前的所有准备工作。摩托车外形件设计主要分为外形曲面设计和结构设计，最后经过1~2轮的快速成型，制作出1：1的设计模型，经过评审确定最终摩托车覆盖件开模数据。模具开模后进行工艺样车评审，查找设计缺陷和产品工艺缺陷，经过模具工艺调整和局部模具修改，最终完成摩托车覆盖件全部设计流程。图1所示为摩托车覆盖件设计工作流程图。


    2  覆板盖件设计准备工作
    2.1摩托车整车油泥模型及数据采集处理
摩托车新品开发前由造型设计师初步制定车型的外形方案，再利用Photoshop等图像软件渲染，制作出多个视角的效果图，以战袅（C125-28/JC150-28）项目为例，图2所示就是战袅整车的效果图。战袅整车效果图经过多次讨论确认后，进入物理模型制作阶段，造型师根据整车效果图，在原车型基础上进行油泥模型制作，油泥模型设计过程中要考虑人机工程学和摩托车相关标准，图3所示为制作的战袅整车油泥模型。油泥模型经过ATOS光学测量仪和三坐标划线仪综合测量手段，把摩托车外形数据采集好，如图4所示，通过逆向工程软件（Imageware或Geomagic）进行数据处理，根据摩托车车架基准（车架龙头主管＋后平叉）把数据装配到整车车架上，进行点云数据与整车零部件的干涉检查，图5所示为在整车上装配后的战袅点云数据。经过曲面设计后，需要对曲面进行各种分析，确定最终整车曲面，图6所示为战袅覆盖件曲面数据。在曲面基础上进行覆盖件结构设计，完成各类装配机构和配合关系设计，图7所示为战袅整车最终三维定型数据。











    笔者在多款摩托车整车覆盖件设计实践中发现，油泥模型评审是一个反复迭代的过程，不仅是对造型效果和整车风格的修改，更多是将首次点云数据装配到整车进行干涉检查及标准检查，会发现油泥模型经常会出现与整车零部件发生干涉或间隙空间不满足要求情况，也出现一些造型零部件不能满足国家标准要求的情况，这些问题反馈给造型师后需要重新调整油泥模型外形，重新采集数据，依靠前期数据进行对齐装配，直到满意为止。