客車車燈造型設(shè)計(jì)探究論文
客車車燈是提供照明和信號(hào)的安全性外觀部件，主要包括前照燈總成和后尾燈總成，是客車主動(dòng)安全系統(tǒng)的功能部件，也是客車重要的外觀裝飾性部件，是人們選擇購(gòu)買產(chǎn)品時(shí)經(jīng)常關(guān)注的部分。車燈作為汽車的眼睛，在整車造型中具有畫龍點(diǎn)睛的作用，車燈設(shè)計(jì)不僅體現(xiàn)出了整車的類型、功能、檔次、特征，還體現(xiàn)出整車品牌形象、造型基因特征，是影響客車安全與美觀的電氣產(chǎn)品。因此，客車車燈造型設(shè)計(jì)是非常重要，也是衡量整車好壞的關(guān)鍵因素之一。本文以一汽客車為例，介紹客車前后大燈造型設(shè)計(jì)的思路與方法。
1客車前后大燈的結(jié)構(gòu)與功能
1.1前照燈的結(jié)構(gòu)與功能
前照燈由近光燈、遠(yuǎn)光燈、轉(zhuǎn)向燈、位置燈組成。主要功能是照亮道路，讓駕駛者能夠監(jiān)視道路情況，及時(shí)看清障礙物并做出反應(yīng)。前照燈射出的燈光影像也可以給對(duì)面來(lái)車作為識(shí)別信號(hào)［1］。前照燈結(jié)構(gòu)主要由燈面罩、裝飾罩、光源、反射鏡或透光鏡、燈后殼等組成。
1）燈面罩采用玻璃或者塑料材質(zhì)，有帶花紋和無(wú)花紋兩種。作用一是將反射鏡反射出的光線全部沿著光學(xué)軸線平行射向遠(yuǎn)方，符合法規(guī)要求的光形；二是造型美觀。
2）裝飾罩采用PC材質(zhì)，主要作用是增強(qiáng)車燈內(nèi)部造型美觀。
3）光源燈泡是車燈的光源，一般采用的有鹵素?zé)簟㈦瘹鉄�、LED等。它們有各自的特點(diǎn)，燈泡的亮度以及光線的射出方向直接決定了汽車照明的效果［2］。
4）反射鏡采用BMC材質(zhì)，有多拋物面、自由曲面、投射鏡等的類型。作用是燈泡位于反射鏡的焦點(diǎn)上，燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射鏡反射形成平行光，再經(jīng)過(guò)透鏡（配光鏡）的散射、偏轉(zhuǎn)作用，以滿足相應(yīng)法規(guī)的要求，達(dá)到既照亮路面，又可防止眩目的作用。透鏡為帶配光花紋的玻璃制件［1］。
5）燈后殼采用ABS塑料材質(zhì)。主要作用一是固定車燈零件，二是車燈與車身聯(lián)接。
1.2后尾燈主要結(jié)構(gòu)與功能
后尾燈由制動(dòng)燈、轉(zhuǎn)向燈、位置燈、倒車燈、后霧燈組成。主要功能是給其它車輛提供信號(hào)的裝置。后尾燈結(jié)構(gòu)主要由燈面罩、裝飾罩、光源、反射鏡、燈后殼等組成，其材質(zhì)與作用與前照燈類同。
2客車車燈造型設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)
自1912年采用電氣照明至今，隨著汽車的發(fā)展，車燈經(jīng)歷了一百多年的演變，現(xiàn)在的車燈是集光學(xué)、電學(xué)、心理學(xué)、材料學(xué)與造型設(shè)計(jì)于一體，其功能由單純的照明發(fā)展到現(xiàn)在的造型美觀、安全智能的電子電氣產(chǎn)品。從1928年第一輛國(guó)產(chǎn)客車誕生至今，客車前后車燈造型發(fā)展的主線是隨著燈泡科技的進(jìn)步和客車的發(fā)展而演變的。車燈造型包含兩方面，一是外輪廓形狀，二是燈內(nèi)部造型。它們是隨著燈泡、制作工藝、材料、車身造型等技術(shù)的發(fā)展而變化的，如圖1所示。主要變化概括起來(lái)有以下幾方面。
1）光源燈泡的變化由白熾燈到鹵鎢燈，到鹵素?zé)�、氙氣燈、LED燈和光導(dǎo)纖維等。
2）車燈位置由最初的車燈單體安裝在車身外部，到車燈單體或組合體形式嵌入安裝在車身表面［3］。
3）車燈組合變化經(jīng)歷了由獨(dú)立的單個(gè)圓形燈體，到方形燈體到多個(gè)燈組合成一體融入車身造型中。
4）外輪廓形狀由圓形燈到方形燈，到滴水燈、柳葉眉燈再到現(xiàn)在的造型多元化，有的平整端莊整齊劃一，有的棱角鮮明寓于變化，有的形狀多變怪異另類，還有的標(biāo)新立異獨(dú)樹(shù)一幟。
5）燈的數(shù)量在數(shù)量上也經(jīng)歷了從一盞燈到兩盞燈，再到多盞燈及組合燈的一個(gè)過(guò)程。
6）車燈內(nèi)部造型從無(wú)裝飾罩到有裝飾罩再到裝飾罩隨車身造型富有變化，相互呼應(yīng)。
3客車前后大燈造型設(shè)計(jì)
3.1設(shè)計(jì)定位
城市客車造型的發(fā)展向豪華、大型、方基調(diào)與流線型相結(jié)合的趨勢(shì)發(fā)展。我公司現(xiàn)有的12m城市客車造型落后于市場(chǎng)，完全不能滿足消費(fèi)者的需求，特別需要造型設(shè)計(jì)全面的升級(jí)換代。在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循以下定位。
1）通過(guò)對(duì)前后車燈的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，來(lái)突出一汽客車的高識(shí)別性的品牌特征。
2）12m系列城市客車定位于高檔豪華，主要客戶是城市公交用車。
3）為了優(yōu)化成本，提高生產(chǎn)效率，采用造型設(shè)計(jì)系列化，統(tǒng)一前后圍模塊、前后車燈通用化、模塊化。
3.2概念設(shè)計(jì)
概念設(shè)計(jì)是由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的一系列有序的、可組織的、有目標(biāo)的設(shè)計(jì)活動(dòng)［4］。概念形成的過(guò)程需要將車燈流行趨勢(shì)，技術(shù)現(xiàn)狀、產(chǎn)品定位、品牌特征、產(chǎn)品類別等信息轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)思想以及創(chuàng)意靈感。這一階段可以天馬行空，任意想象，設(shè)計(jì)師根據(jù)各種信息轉(zhuǎn)化成具體的產(chǎn)品形態(tài)，通過(guò)設(shè)計(jì)草圖展現(xiàn)出來(lái)。設(shè)計(jì)草圖是將設(shè)計(jì)師的`抽象思維轉(zhuǎn)化成具體的圖像的過(guò)程，是體現(xiàn)設(shè)計(jì)靈感的雛形，是檢驗(yàn)造型思路和構(gòu)想是否符合設(shè)計(jì)思想與主題。
3.3效果圖設(shè)計(jì)
對(duì)草圖設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審篩選和創(chuàng)意設(shè)計(jì)元素整合后，進(jìn)入二維效果圖階段，這一階段是對(duì)車燈從外輪廓設(shè)計(jì)到內(nèi)部的燈具布局，內(nèi)裝飾件設(shè)計(jì)創(chuàng)意表達(dá)展現(xiàn)的重要階段，要求透視圖準(zhǔn)確，造型表達(dá)清楚，深入細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，完整、清楚、準(zhǔn)確的表達(dá)創(chuàng)意，從而成為二維造型階段評(píng)審的依據(jù)�？蛙囓嚐粼煨驮O(shè)計(jì)主要受安全、環(huán)保、造型、舒適度四大因素的影響。在具體的車燈造型方案設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾方面。
1）體現(xiàn)一汽客車的品牌特征，具有高識(shí)別性，蘊(yùn)含著一汽客車的企業(yè)品牌文化，使車燈創(chuàng)意設(shè)計(jì)與一汽品牌相得益彰。
2）體現(xiàn)出12m城市客車的類型、檔次。
3）車燈造型設(shè)計(jì)與整車造型融為一體，造型風(fēng)格一致，車燈從外輪廓到內(nèi)部造型體現(xiàn)出整車造型設(shè)計(jì)思想，是整車造型的延續(xù)和設(shè)計(jì)精華的提煉，畫龍點(diǎn)睛的體現(xiàn)。
4）造型上體現(xiàn)出車燈功能的特性，將車燈造型美感與使用功能完美結(jié)合，表現(xiàn)出豐富的創(chuàng)造性和一汽品牌的生命力。通過(guò)幾輪設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，確定了最終的效果圖設(shè)計(jì)方案。前照燈造型設(shè)計(jì)與整車造型風(fēng)格一致，造型元素相呼應(yīng)，采用橫排組合式大燈，多邊形丹鳳眼外輪廓，運(yùn)用裝飾件比例分割，層次分明，體現(xiàn)出靈動(dòng)、流暢、犀利的特征。遠(yuǎn)光、近光采用H170W燈源，前位燈采用LED燈源，前轉(zhuǎn)向采用PY21W燈源，整個(gè)車燈功能、科技、創(chuàng)意相互融合。后尾燈與前照燈設(shè)計(jì)元素相呼應(yīng)，采用豎排組合式大燈，功能燈運(yùn)用裝飾鍍烙件分割與裝飾，線條簡(jiǎn)潔流暢，內(nèi)部造型彰顯個(gè)性。整個(gè)前后大燈造型線條簡(jiǎn)潔，前后造型元素相輔相成，突出了一汽客車鮮明的形象感知，強(qiáng)化了對(duì)品牌識(shí)別的認(rèn)知和記憶。
3.4三維數(shù)字設(shè)計(jì)
效果圖設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)評(píng)審與修改，車燈的整體風(fēng)格與造型基本確定，接下來(lái)就需要三維數(shù)字設(shè)計(jì)。三維模型的構(gòu)建就是二次造型設(shè)計(jì)的過(guò)程，是造型設(shè)計(jì)的三維立體表現(xiàn)，使造型設(shè)計(jì)更加直觀的體現(xiàn)，三維模型的作用有：①它是二維向三維轉(zhuǎn)化的一步，是造型設(shè)計(jì)立體化與定型化的一步，用于造型驗(yàn)證；②造型確認(rèn)后的各項(xiàng)設(shè)計(jì)都要圍繞著三維數(shù)模來(lái)開(kāi)展開(kāi)工作［5］。比如車燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制作等。車燈尺寸大小等結(jié)構(gòu)尺寸由車身總布置設(shè)計(jì)確定，燈罩曲面由前圍三維圖確認(rèn)，根據(jù)確定的線與面，開(kāi)始車燈三維建模工作。在三維設(shè)計(jì)過(guò)程中與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師一起反復(fù)推敲，確定了車燈布置、反射鏡基本面、出光口直徑、拋物面的位置、安裝位置等工程方面的問(wèn)題，既保證造型的實(shí)現(xiàn)，又滿足了工程的可行性。三維數(shù)字設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行評(píng)審，根據(jù)車燈造型、GB4785-2007、BG04599-2007、配光特性、照明效果、空間約束、車燈結(jié)構(gòu)等方面要求，對(duì)車燈各個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)審意見(jiàn)，并結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修改［6］，最后確定車燈的三維數(shù)字設(shè)計(jì)。
4車燈試產(chǎn)
車燈三維數(shù)字設(shè)計(jì)確認(rèn)后，接下來(lái)由結(jié)構(gòu)工程師完成車燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)。考慮到成本與周期，采用快速成型件來(lái)檢驗(yàn)車燈的造型美觀性、結(jié)構(gòu)合理性、光度性能等，然后利用快速原型作為母模來(lái)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)及制作，最后經(jīng)過(guò)試模與裝配完成了車燈的試產(chǎn)。
5結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)車燈結(jié)構(gòu)功能的了解、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)的分析、概念創(chuàng)意、效果圖整合設(shè)計(jì)、三維細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、造型評(píng)審等完整的設(shè)計(jì)流程，完成了12m城市客車車燈造型設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)物驗(yàn)證，彰現(xiàn)出了整車的品質(zhì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。展望未來(lái)，隨著光源的發(fā)展、制作水平的提高，將為車燈造型設(shè)計(jì)提供更加廣闊的創(chuàng)意空間。
作者：鄭杰 單位：一汽客車（無(wú)錫）有限公司
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