2024年3月16日发(作者：京初珍)
工业技术
DOI：10.16660/.1674-098X.2018.36.079
2018 NO.36
Science and Technology Innovation Herald
科技创新导报
现代汽车车身外形设计方法分析
彭桂玲 刘少华 袁堂福 刘士博
(奇瑞汽车股份有限公司 安徽芜湖 241009)
①
摘 要：汽车一共有四个总成，车身便是其中一个。伴随汽车行业的不断发展，人们对于汽车的需求处于不断增加的状态，
并且表现出个性化、多样化的特点，车身设计也变成影响消费者购买的重要因素。因此，研究车身外形设计的主要方法具
有一定现实意义。本文将从当前汽车的车身外形设计概况出发，对车身外形设计的主要方法进行分析与探究，希望为相关
人员提供一些帮助和建议，更好地设计车身外形。
关键词：车身外形 外形设计 汽车车身
中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)12(c)-0079-02
1 当前汽车的车身外形设计概况
所谓车身外形设计，指的是按照整个汽车的各方面设
计要求对车身理想形状进行塑造的一种设计。车身外形
设计与汽车车厢设计一样，都是车身造型设计的重要组
成部分。车身外形设计并非是简单的汽车装饰，而是借助
艺术手段将汽车结构、工艺、材料、功能等特点进行科学、
合理的表现。车身外形设计的主要目的在于用汽车的美来
打动、吸引广大消费群体，让消费者产生极大的购买欲。虽
然在整个车身设计的过程中，车身外形设计只是最开始的
步骤，属于汽车整体设计初期阶段的综合构想，但是该设
计却对汽车未来的命运起到了决定性作用，当前经过车身
外形设计出来的汽车造型逐渐变成强有力的一个汽车竞
争手段。
通常来讲，车身外形设计涉及到艺术、科学这两个方
面，相关设计人员不但要具备光学、声学、机械制图学、工
程材料学、人机工程学、空气动力学等方面知识，还应具
有一定的艺术知识与艺术品味，如色彩学、图案学、雕塑、
绘画、视觉规律原理等，另外，汽车还是一种热门商品，要
求设计人员需要对消费者心理需求与外形设计成本进行
全面、深入的考虑。
2 车身外形设计的主要方法
2.1 车身设计基本原则
车身设计是所有车身设计内容的总和，要求在于其功
能得以发挥的同时，尽可能地追求优美的造型，提高视野
性、可靠性、安全性、舒适性等多种性能，空气动力性良
好，易于制造，方便工作人员装拆与维护。从结构与外形来
讲，车身的壳体包括很多大型覆盖件，如发动机罩、翼子
板、顶盖等，以整车外形的角度看，不但要确保汽车能给人
美感、具有整体协调性，还要确保所需的流线型。相关设
计人员对大型覆盖件进行设计的过程中，有较高的装配
准确度、互换性要求，这样才能使车身工艺性要求得到保
证，这需要车身表面的各个空间坐标连接而成的曲线应具
备光顺性、协调性。
传统车身外形设计方式在这一要求下规定借助坐标网
格进行车身图样的表示，虽然是这样，但还是不能简单地
根据图纸将车身图样完整、准确地进行表达，需要在实体
[1]
模型的帮助下才能实现。换句话说，由于车身的空间曲面
外形非常复杂，因此需要借助三维数字模拟、实物模拟等
方式进行表达。当处在设计、投产等不同时期的时候，实
物可以对汽车图样的缺陷进行补充，确保零部件间、整套
工艺装备间的验证得到保障。在这些原则下，车身外形设
计和其它的汽车总成有一定区别，其设计方法演变成独立
的体系，这样的思想、方法逐渐发展成最初的逆向工程来
源。到现在为止，运用逆向工程最多的领域就有车身外形
设计领域。
2.2 车身外形设计现代方法
从20世纪70年代开始，在计算机领域的图形学、辅助
几何设计等得到了快速发展，辅助软件系统被应用到全
部或者部分的车身外形设计中，通过将车身外形的数字
化3d模型建立于计算机中，用“设计的外观就是生产的外
观”这一交互方法对车身外形设计方案进行了优化与完
善，这是车身外形设计在现代的重要特点之一。
(1)效果图的制作。
在对效果图进行绘制的时候，设计人员既可以使用辅
助软件进行绘制又可以手工进行绘制。应按照设计人员实
际的状况来确定。如果利用辅助软件系统，可以将车身的
数字化模型更快速地建立起来，并给修改工作提供了便
利。相比之下，先通过手工绘制，再对1比1主模型与缩比例
模型进行制作，随后借助激光扫描、三坐标扫描等方法将
车身的数字化模型建立于计算机的方法更为普遍。主要
原因是使用这样的方法对模型进行制作可以将设计人员
的车身外形设计理念风格直接表现出来。从本质上讲，这
个过程属于逆向设计过程。
通俗地讲，所谓逆向工程指的是把现有产品模型向工
程设计的数字化模型进行转变的一个过程，属于仿制的
一种。其优点在于结构分析设计方便、高设计精度、短周
期开发等，并广泛应用到车身外形设计之中。ug、catia等多
种软件都具备逆向设计这一强大功能。
(2)车身模型的共享。
①作者简介：彭桂玲(1980，2—)，女，汉族，辽宁凌源人，本科，工程师，研究方向：汽车研发及项目管理。
科技创新导报
Science and Technology Innovation Herald
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的3d车身模型进行建立。
(3)建立零部件模型。
设计人员不但能够将车身内饰、外观等数字化3d模型
建立于计算机，还能够将底盘、发动机等零部件模型建立
于计算机，开展虚拟风洞试验、虚拟装配、结构分析与设
计、有限元分析等多项工作。让设计人员能够通过虚拟电
子样车的构建与实验，在具体生产之前将车身外形设计中
可能出现的问题及时发现并有效处理，从而全面提高汽车
生产效率，充分节约汽车生产成本。
当建立好数字化的车身模型后，可以将模型进行共
享，这样可以使不同部门间的工作实现同步，让车身外形
设计周期有效缩短，并且在车身外形设计中使用的不同辅
助软件系统都可以按照实体3d模型对数控加工代码、二
维车身图纸进行生成。在3d模型有任何变化出现时，辅助
软件系统都会对数控代码、图纸进行自动修改
[2]
。catia软
件是当前应用最广的辅助软件系统，该软件由ibm公司与
达索公司共同开发，具备十分强大的功能。该软件建立的
classA曲面非常完善。所谓classA曲面指的是内饰件、仪表
盘、车身外形等有较高曲面质量需求的部件曲面，同时也
是有很高光顺性需求的曲面。其不但要符合空气动力学基
本理论、连接过渡自然、表面光滑，降低空气造成的阻力，
还要对车身外形美观性进行保留。此处A级曲面在数学领
域可以将其光顺性理解为应变能小、曲率均匀变化、无多
余拐点、有连续的二阶几何。
曲面最低应为曲率连续，即两个曲面顺着公共连接线
具备任何方向的法曲率。在拼接各个车身外形曲面片的
时候，需要其过渡光滑，最低为g2连续或是g3连续。在描
述classA取面的时候，主要用B样条这一方式，将弦长参数
化法用于节点向量，U和V方向上曲面的次数为3~7次，且
不能超过9次。在车身外形设计的具体过程中，要想对A级
曲面的实际质量进行评价应从以下几点入手：车身制造需
要、曲面与车身结构相符、整体性、协调性、连续性、内部
质量、制剂质量等。由于classA曲面可以非常高效、便捷地
建立在计算机里面，才可以使实体的车身造型越来越快
速、准确，相关设计人员可以对更高曲面质量、更接近现实
(上接78页)
3 结语
总而言之，研究车身外形设计的主要方法具有十分重
要的意义。相关设计人员应对当前汽车的车身外形设计概
况有一个全面认识，按照车身设计基本原则，采取车身外
形设计的现代化方法开展效果图的制作、车身模型的共
享、建立零部件模型等工作，从而使设计出的汽车受更多
消费者青睐，获得更多经济利益。
参考文献
[1] 本刊编辑部.2017年全国职业院校技能大赛(中职
组)“上汽通用杯”汽车运用与维修技能大赛车身涂装
(涂漆)奖项排名[J].汽车维护与修理,2017(8):32-33.
[2] 文二霞.“最年轻技师”为梦想而战——专访2017年全
国中职汽车运用与维修技能大赛车身修复赛项冠军徐
澳门[J].汽车维修与保养,2017(7):106.
煤流的冲刷面，效果很好。在容易堵煤的部位开捅煤孔，
增加爬梯和平台，方便清理积煤。
(4)碎煤机和滚轴筛增加检查、清理和维护的频次，发
现问题及时处理。
(5)输送带增加检查、清理和维护的频次，发现问题及
时处理，必要时对磨损严重的输送带进行部分或者全部
更换。
(6)适当增加易损件和部件的储备，一旦设备故障及时
检修或者更换备件，提高消缺率和消缺的及时率。
(7)白天有效的检修维护时间相对减少，就利用运行的间
隙和空挡时间，见缝插针式的做好设备的检查和维护工作。
则[S].2010.
[2] GBT-19494.1-2004煤炭机械化采样_第1部分 采样方
法[S].2004.
[3] DQ1000/1500.30斗轮机安装、调试及使用说明 长春发
电设备厂[S].
[4] 陶瓷包胶滚筒的安装、调试及使用说明书 邳州天资塑
胶有限公司[S].
4 结语
通过问题的研究和相应措施的实施，特别是新材料、
新工艺的应用，解决了配煤掺烧与设备磨损和维护方面的
矛盾，使得配煤掺烧的工作能够有序有效的开展，不仅提
高了公司应对市场的能力，而且为公司的提质增效奠定了
良好的基础，同时也为公司增加了较大的经济效益和管理
效益。
参考文献
[1] DL-T747-2010 发电用煤机械采制样装置性能验收导
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现代汽车车身外形设计方法分析
彭桂玲 刘少华 袁堂福 刘士博
(奇瑞汽车股份有限公司 安徽芜湖 241009)
①
摘 要：汽车一共有四个总成，车身便是其中一个。伴随汽车行业的不断发展，人们对于汽车的需求处于不断增加的状态，
并且表现出个性化、多样化的特点，车身设计也变成影响消费者购买的重要因素。因此，研究车身外形设计的主要方法具
有一定现实意义。本文将从当前汽车的车身外形设计概况出发，对车身外形设计的主要方法进行分析与探究，希望为相关
人员提供一些帮助和建议，更好地设计车身外形。
关键词：车身外形 外形设计 汽车车身
中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)12(c)-0079-02
1 当前汽车的车身外形设计概况
所谓车身外形设计，指的是按照整个汽车的各方面设
计要求对车身理想形状进行塑造的一种设计。车身外形
设计与汽车车厢设计一样，都是车身造型设计的重要组
成部分。车身外形设计并非是简单的汽车装饰，而是借助
艺术手段将汽车结构、工艺、材料、功能等特点进行科学、
合理的表现。车身外形设计的主要目的在于用汽车的美来
打动、吸引广大消费群体，让消费者产生极大的购买欲。虽
然在整个车身设计的过程中，车身外形设计只是最开始的
步骤，属于汽车整体设计初期阶段的综合构想，但是该设
计却对汽车未来的命运起到了决定性作用，当前经过车身
外形设计出来的汽车造型逐渐变成强有力的一个汽车竞
争手段。
通常来讲，车身外形设计涉及到艺术、科学这两个方
面，相关设计人员不但要具备光学、声学、机械制图学、工
程材料学、人机工程学、空气动力学等方面知识，还应具
有一定的艺术知识与艺术品味，如色彩学、图案学、雕塑、
绘画、视觉规律原理等，另外，汽车还是一种热门商品，要
求设计人员需要对消费者心理需求与外形设计成本进行
全面、深入的考虑。
2 车身外形设计的主要方法
2.1 车身设计基本原则
车身设计是所有车身设计内容的总和，要求在于其功
能得以发挥的同时，尽可能地追求优美的造型，提高视野
性、可靠性、安全性、舒适性等多种性能，空气动力性良
好，易于制造，方便工作人员装拆与维护。从结构与外形来
讲，车身的壳体包括很多大型覆盖件，如发动机罩、翼子
板、顶盖等，以整车外形的角度看，不但要确保汽车能给人
美感、具有整体协调性，还要确保所需的流线型。相关设
计人员对大型覆盖件进行设计的过程中，有较高的装配
准确度、互换性要求，这样才能使车身工艺性要求得到保
证，这需要车身表面的各个空间坐标连接而成的曲线应具
备光顺性、协调性。
传统车身外形设计方式在这一要求下规定借助坐标网
格进行车身图样的表示，虽然是这样，但还是不能简单地
根据图纸将车身图样完整、准确地进行表达，需要在实体
[1]
模型的帮助下才能实现。换句话说，由于车身的空间曲面
外形非常复杂，因此需要借助三维数字模拟、实物模拟等
方式进行表达。当处在设计、投产等不同时期的时候，实
物可以对汽车图样的缺陷进行补充，确保零部件间、整套
工艺装备间的验证得到保障。在这些原则下，车身外形设
计和其它的汽车总成有一定区别，其设计方法演变成独立
的体系，这样的思想、方法逐渐发展成最初的逆向工程来
源。到现在为止，运用逆向工程最多的领域就有车身外形
设计领域。
2.2 车身外形设计现代方法
从20世纪70年代开始，在计算机领域的图形学、辅助
几何设计等得到了快速发展，辅助软件系统被应用到全
部或者部分的车身外形设计中，通过将车身外形的数字
化3d模型建立于计算机中，用“设计的外观就是生产的外
观”这一交互方法对车身外形设计方案进行了优化与完
善，这是车身外形设计在现代的重要特点之一。
(1)效果图的制作。
在对效果图进行绘制的时候，设计人员既可以使用辅
助软件进行绘制又可以手工进行绘制。应按照设计人员实
际的状况来确定。如果利用辅助软件系统，可以将车身的
数字化模型更快速地建立起来，并给修改工作提供了便
利。相比之下，先通过手工绘制，再对1比1主模型与缩比例
模型进行制作，随后借助激光扫描、三坐标扫描等方法将
车身的数字化模型建立于计算机的方法更为普遍。主要
原因是使用这样的方法对模型进行制作可以将设计人员
的车身外形设计理念风格直接表现出来。从本质上讲，这
个过程属于逆向设计过程。
通俗地讲，所谓逆向工程指的是把现有产品模型向工
程设计的数字化模型进行转变的一个过程，属于仿制的
一种。其优点在于结构分析设计方便、高设计精度、短周
期开发等，并广泛应用到车身外形设计之中。ug、catia等多
种软件都具备逆向设计这一强大功能。
(2)车身模型的共享。
①作者简介：彭桂玲(1980，2—)，女，汉族，辽宁凌源人，本科，工程师，研究方向：汽车研发及项目管理。
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工业技术
的3d车身模型进行建立。
(3)建立零部件模型。
设计人员不但能够将车身内饰、外观等数字化3d模型
建立于计算机，还能够将底盘、发动机等零部件模型建立
于计算机，开展虚拟风洞试验、虚拟装配、结构分析与设
计、有限元分析等多项工作。让设计人员能够通过虚拟电
子样车的构建与实验，在具体生产之前将车身外形设计中
可能出现的问题及时发现并有效处理，从而全面提高汽车
生产效率，充分节约汽车生产成本。
当建立好数字化的车身模型后，可以将模型进行共
享，这样可以使不同部门间的工作实现同步，让车身外形
设计周期有效缩短，并且在车身外形设计中使用的不同辅
助软件系统都可以按照实体3d模型对数控加工代码、二
维车身图纸进行生成。在3d模型有任何变化出现时，辅助
软件系统都会对数控代码、图纸进行自动修改
[2]
。catia软
件是当前应用最广的辅助软件系统，该软件由ibm公司与
达索公司共同开发，具备十分强大的功能。该软件建立的
classA曲面非常完善。所谓classA曲面指的是内饰件、仪表
盘、车身外形等有较高曲面质量需求的部件曲面，同时也
是有很高光顺性需求的曲面。其不但要符合空气动力学基
本理论、连接过渡自然、表面光滑，降低空气造成的阻力，
还要对车身外形美观性进行保留。此处A级曲面在数学领
域可以将其光顺性理解为应变能小、曲率均匀变化、无多
余拐点、有连续的二阶几何。
曲面最低应为曲率连续，即两个曲面顺着公共连接线
具备任何方向的法曲率。在拼接各个车身外形曲面片的
时候，需要其过渡光滑，最低为g2连续或是g3连续。在描
述classA取面的时候，主要用B样条这一方式，将弦长参数
化法用于节点向量，U和V方向上曲面的次数为3~7次，且
不能超过9次。在车身外形设计的具体过程中，要想对A级
曲面的实际质量进行评价应从以下几点入手：车身制造需
要、曲面与车身结构相符、整体性、协调性、连续性、内部
质量、制剂质量等。由于classA曲面可以非常高效、便捷地
建立在计算机里面，才可以使实体的车身造型越来越快
速、准确，相关设计人员可以对更高曲面质量、更接近现实
(上接78页)
3 结语
总而言之，研究车身外形设计的主要方法具有十分重
要的意义。相关设计人员应对当前汽车的车身外形设计概
况有一个全面认识，按照车身设计基本原则，采取车身外
形设计的现代化方法开展效果图的制作、车身模型的共
享、建立零部件模型等工作，从而使设计出的汽车受更多
消费者青睐，获得更多经济利益。
参考文献
[1] 本刊编辑部.2017年全国职业院校技能大赛(中职
组)“上汽通用杯”汽车运用与维修技能大赛车身涂装
(涂漆)奖项排名[J].汽车维护与修理,2017(8):32-33.
[2] 文二霞.“最年轻技师”为梦想而战——专访2017年全
国中职汽车运用与维修技能大赛车身修复赛项冠军徐
澳门[J].汽车维修与保养,2017(7):106.
煤流的冲刷面，效果很好。在容易堵煤的部位开捅煤孔，
增加爬梯和平台，方便清理积煤。
(4)碎煤机和滚轴筛增加检查、清理和维护的频次，发
现问题及时处理。
(5)输送带增加检查、清理和维护的频次，发现问题及
时处理，必要时对磨损严重的输送带进行部分或者全部
更换。
(6)适当增加易损件和部件的储备，一旦设备故障及时
检修或者更换备件，提高消缺率和消缺的及时率。
(7)白天有效的检修维护时间相对减少，就利用运行的间
隙和空挡时间，见缝插针式的做好设备的检查和维护工作。
则[S].2010.
[2] GBT-19494.1-2004煤炭机械化采样_第1部分 采样方
法[S].2004.
[3] DQ1000/1500.30斗轮机安装、调试及使用说明 长春发
电设备厂[S].
[4] 陶瓷包胶滚筒的安装、调试及使用说明书 邳州天资塑
胶有限公司[S].
4 结语
通过问题的研究和相应措施的实施，特别是新材料、
新工艺的应用，解决了配煤掺烧与设备磨损和维护方面的
矛盾，使得配煤掺烧的工作能够有序有效的开展，不仅提
高了公司应对市场的能力，而且为公司的提质增效奠定了
良好的基础，同时也为公司增加了较大的经济效益和管理
效益。
参考文献
[1] DL-T747-2010 发电用煤机械采制样装置性能验收导
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