Principi e processi di progettazione dei veicoli spiegati

Rendering wireframe della parte anteriore di un'auto sportiva, che mostra i contorni dettagliati delle ruote e della carrozzeria

Progettazione del veicolo

Prima del suo lancio, un'auto deve aver attraversato numerose fasi, dalla progettazione alla produzione. La fase di progettazione del veicolo è senza dubbio la più complessa e complessa. Deve essere impeccabile, perché un errore in questa fase può avere conseguenze molto costose. 

La progettazione di un veicolo implica la definizione degli elementi funzionali ed estetici del veicolo stesso. È una parte fondamentale dell'intero processo di sviluppo del veicolo. Ideazione, schizzi, modellazione 3D e prototipazione sono tutti parte integrante del processo di progettazione di un'automobile. 

Riunire tutti questi elementi può risultare caotico e inflessibile se non si rispettano i principi di progettazione che spaziano dalla curvatura della superficie alla funzione delle ruote, dalla forma curva all'imballaggio.

E quando arriva il momento della prototipazione rapida, della realizzazione di stampi e della produzione personalizzata, non esiste soluzione migliore dei servizi di lavorazione CNC di Boda TechLa flessibilità, la velocità e la precisione dei nostri servizi sono ineguagliabili e preziose per il tuo prossimo progetto di progettazione di veicoli.

Scopriamo nel dettaglio in cosa consiste il design dei veicoli. 

 

Qual è il significato del design del veicolo?

La progettazione di un veicolo è un processo multidisciplinare che comprende acustica, estetica, durata, sicurezza, sostenibilità, aerodinamica e altri elementi. È un'impresa complessa che può coinvolgere anche molti ingegneri distribuiti in diverse regioni del mondo. 

Molte persone tendono a confondere la progettazione e la produzione di un veicolo, che sono concetti completamente diversi. La progettazione precede la produzione, fornendo gli elementi guida da seguire per un prodotto ottimizzato. 

L'approvazione del design di un veicolo è un esercizio impegnativo che deve superare numerose fasi. Le revisioni sono inevitabili per garantire che il design degli interni e degli esterni rifletta le esigenze del potenziale acquirente. Devono anche competere con altri marchi integrando caratteristiche di tendenza e soluzioni tecnologiche. 

Questo riflette i numerosi obiettivi fondamentali della progettazione di ogni veicolo. Tra gli altri fattori che deve tenere in considerazione ci sono le prestazioni e l'efficienza energetica. 

Non sorprende quindi che questo processo coinvolga numerose discipline, come l'ingegneria meccanica, il design industriale e l'ingegneria elettronica. 

Dato che questo processo è complesso e coinvolge molte parti, gli strumenti sono utili per semplificare le cose e ridurre i costi. La CFD per le simulazioni e il CAD per la progettazione sono solo alcuni esempi di strumenti di lavoro per i progettisti di veicoli.

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I principi fondamentali della progettazione dei veicoli

Ogni progetto di veicolo deve rispettare diverse regole o principi per garantire la massima sicurezza, efficienza e funzionalità del prodotto finale. Qui analizzeremo come progettare un'auto utilizzando questi principi, che includono la curvatura della superficie, la spalla, la curvatura in pianta e il packaging.

La prototipazione e la lavorazione meccanica personalizzata legate al design dell'auto devono essere in linea con questi principi, soprattutto se tali servizi servono a supportare la produzione di componenti del veicolo. 

Ecco i principi più importanti nella progettazione dei veicoli: 

  • Curvatura della superficie

L'aspetto del corpo umano non mente sulla salute della persona. Lo stesso vale per le auto, dove le curve sono indice di buona forma. Ogni parte o caratteristica di un'auto dovrebbe essere curva per supportare il movimento. 

All'inizio non era così. Gli anni '80 erano dominati dalle auto squadrate, ma le cose sono cambiate radicalmente dagli anni '90. 

Un'immagine degli esterni di un'auto blu e di una argentata che mostra le differenze di curvatura

Design automobilistico, anni '80 vs '90

L'introduzione delle curve è stata ampiamente influenzata dalle esigenze di progettazione in tutto il mondo, soprattutto per migliorare l'aerodinamica. 

Ogni auto moderna in circolazione presenta curve caratteristiche. Creare design curvi è molto più semplice. Osservando attentamente, anche le auto che si pensa abbiano un design curvilineo sono curve in senso stretto. Un buon esempio è la Scion xB mostrata qui sotto.

La Scion xB "squadrata" che presenta ancora curve evidenti che mostrano i moderni design curvi

La Scion xB del 2008

  • La spalla

Nel design dei veicoli, il termine passerella o spalla si riferisce alla superficie o linea immediatamente sotto i finestrini laterali dell'auto. Il principio di progettazione delle auto è che questa caratteristica sia il più orizzontale possibile, ma può anche estendersi leggermente verso l'alto nella parte posteriore dell'auto. 

  • Curvatura della vista in pianta

Anche la vista in pianta ha un aspetto o una curvatura standard per tutti i veicoli. Sebbene l'estetica giochi un ruolo importante oggigiorno, la sua funzione fondamentale è migliorare l'aerodinamica. 

La planimetria dell'auto che mostra la spalla e altri dettagli

Curvatura piana di un'auto

La curvatura è più evidente nella metà superiore dell'auto, ovvero l'area coperta dal parabrezza e dai finestrini. Spesso queste curve si assottigliano nella parte posteriore del veicolo. 

Per quanto riguarda il parabrezza, i produttori devono rispettare l'angolazione consigliata rispetto al piano orizzontale (almeno 30 gradi). 

  • Il cuneo e la gelatina 

Il concetto di cuneo nel design dei veicoli suggerisce che la sezione trasversale di un'auto dovrebbe essere a forma di lama di coltello. Questo standard di progettazione aveva una motivazione principale: migliorare l'aerodinamica riducendo la resistenza al vento. 

Il concetto di cuneo era estremamente popolare negli anni '1980, ma sembrò scomparire verso la fine del decennio. 

Un'auto Audi dal design a cuneo degli anni '1980

Il design a cuneo

Ed è qui che entra in gioco il design del veicolo a forma di fagiolo di gelatina, il che significa semplicemente che la sezione trasversale del veicolo assomiglia a quella di un fagiolo di gelatina. 

Un'auto Mercedes Benz nera con una sezione trasversale che ricorda una caramella gommosa per un design a caramella gommosa

Disegno di caramella gommosa

I design moderni sono per lo più un adattamento dei due, come si può vedere nella Kia EV6 e nella BMW i4. 

  • Imballaggio – Componenti entro le dimensioni specificate

Il packaging come vincolo progettuale per un'auto implica che tutti i componenti debbano rientrare in dimensioni definite. Il progettista deve considerare attentamente tutti i componenti critici, a partire dagli occupanti e dal motore. 

Diversi layout dell'auto per gli occupanti e il motore che mette in mostra l'imballaggio

Principi di imballaggio

L'integrazione di questi componenti è dettata da molti fattori, tra cui la sicurezza. Questo rende i veicoli tra i prodotti più complessi da confezionare e un compito monumentale per la maggior parte dei produttori, soprattutto quando si tratta di lanciare un nuovo modello. 

  • Ruote

Anche le ruote sono un fattore fondamentale nella progettazione di un veicolo, per il loro indiscusso impatto su sicurezza, comfort e funzionalità. Oltre alle dimensioni, anche il peso non sospeso è fondamentale per qualsiasi progettista.

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Come si progetta un veicolo? I passaggi seguiti

Poiché esistono principi di progettazione dei veicoli, ci sono anche fasi di progettazione standard da seguire. Il processo di progettazione inizia con uno schizzo o un disegno del veicolo. Altre considerazioni successive includono l'imballaggio, la modellazione 3D, la modellazione in argilla, la selezione dei materiali e così via. 

È importante notare che questo processo normalmente prevede molti meccanismi di feedback, quindi i passaggi possono essere ripetuti più volte. 

Ecco più nel dettaglio i passaggi fondamentali della progettazione del veicolo: 

Ricerca di mercato 

Prima di mettere nero su bianco i primi schizzi o disegni dell'auto, il produttore effettua un'intensa e costosa campagna di marketing per la nuova auto. In questa fase, sorgono numerose domande a cui è necessario dare risposta.

Le persone troveranno questo prodotto nuovo ed entusiasmante? Qual è il punto di forza? Queste domande devono trovare risposta prima del passaggio successivo.

Schizzi e disegni

Gli artisti hanno idee di ogni tipo e le mettono su carta. Le idee possono essere centinaia. Alla fine, questa contaminazione di idee può generare qualcosa di davvero accattivante e unico, che apre la strada al passo successivo. 

Un'immagine schematica di un'auto che mostra il contorno e alcune caratteristiche

Uno schizzo di un veicolo

La fase di modellazione

La fase di modellazione oggi prevede sia la lavorazione artigianale convenzionale che i moderni metodi digitali. Per quanto la tecnologia abbia trovato spazio nella modellazione del design automobilistico, non può superare l'intento e l'emozione che derivano dal tocco umano. Pertanto, la maggior parte delle aziende cercherà di fondere i due. 

Un'immagine 3D di un'auto marrone con cerchi in lega

Un modello 3D di un'auto

Raffinazione ingegneristica e prototipazione 

Con il modello digitale pronto, il processo di progettazione del veicolo procede con la produzione ingegneristica e poi con la prototipazione. Gli ingegneri devono garantire la fattibilità o la praticità del veicolo previsto. 

Vengono esaminati attentamente l'aerodinamica, la sicurezza, l'ergonomia e molti altri aspetti dell'auto. In questa fase può anche essere generato il prototipo del veicolo. 

Test 

Ogni nuovo veicolo viene sottoposto a numerosi test nella fase di prototipo. Per garantire la completa conformità, vengono eseguiti test molto diffusi: test di frenata, crash test, prove di salita e così via. 

Un camion cibernetico Tesla color argento in posizione quasi rovesciata durante un crash test in uno spazio ben illuminato

Test di crash test sulle auto

Produzione 

Una volta approvati questi processi di progettazione, il produttore può avviare la produzione su larga scala del veicolo. Diversi fornitori di componenti vengono coinvolti nel processo, tra cui: Produzione di componenti per auto: soluzioni per le prime auto, se il design della concept car ha un tocco di epoca passata. 

Il processo inizia spesso con la produzione di piccoli lotti di veicoli per garantire che tutto funzioni correttamente. La produzione prosegue poi e i veicoli finiti vengono consegnati ai rispettivi clienti, sia localmente che all'estero. 

Diverse sezioni di automobili in una linea di produzione con diversi robot giganti gialli 

Una fabbrica di automobili

 

Suggerimenti per risultati di progettazione di veicoli di qualità e convenienti

Come già visto nel testo, la progettazione concettuale di un'auto è un processo impegnativo, che può essere lungo e costoso. L'obiettivo di ogni produttore è ridurre i costi, quindi è fondamentale avere un'idea di come ottimizzare il processo. 

L'automazione del processo, il miglioramento delle ispezioni, la corretta identificazione del cliente e i frequenti test di progettazione sono alcuni degli approcci che funzionano sempre per i produttori. Ecco maggiori dettagli su questi segreti per una progettazione automobilistica di successo.

Automazione del processo di progettazione di auto concettuali

L'automazione è un ottimo modo per ridurre al minimo gli errori umani nel processo e velocizzare tutto. Garantisce la precisione delle lavorazioni CNC e dell'assemblaggio dei prodotti, fornendo così risultati affidabili. 

Ci sono diversi tipi di macchine CNC applicabili a questo processo. 

Selezione del materiale corretta

Questo è un altro punto cruciale, perché i materiali possono incidere sul costo dell'intero processo. Esplora i materiali che offrono il miglior equilibrio tra estetica, funzionalità, costi e durata. 

Identificazione del cliente

Conoscere il target di riferimento e le sue esigenze può contribuire a creare il design migliore per il veicolo. È fondamentale tenere sempre a mente gli utenti quando si progettano le migliori idee di design per auto. 

Ispezioni di processo avanzate

I difetti di progettazione sono prevedibili in diverse fasi, ma possono essere ridotti al minimo con ispezioni più approfondite in ogni fase della progettazione del concept automobilistico. Questo è più semplice e meno costoso dei richiami di prodotto che si verificano quando molto è già stato fatto. 

Una persona con una tuta verde esegue la diagnostica sul pavimento di un'auto incompiuta

Ispezione del veicolo

Prototipazione conveniente

I costi di prototipazione possono essere proibitivi, ma questo è un ambito in cui un produttore può ridurre i costi. Ad esempio, non è necessario produrre prototipi fisici se si dispone di uno strumento di progettazione assistita da computer (CAD) di alta qualità. 

Anche quando è necessario utilizzare prototipi fisici, esistono modi per ridurre al minimo i costi. Ad esempio, la stampa 3D è un metodo conveniente. 

Esistono molti altri strumenti per una progettazione di prodotti di qualità ed economicamente vantaggiosa nel settore automobilistico. Consultate il team qualificato di Boda per ulteriori spunti. 

Un'altra lettura interessante: Ottimizza il sistema di alimentazione della tua auto con componenti progettati da esperti

I migliori prototipi e componenti per la progettazione di veicoli di Boda

La lavorazione CNC per la progettazione automobilistica deve tenere conto dei principi evidenziati in questo articolo. Questo vale per la prototipazione, la realizzazione di componenti e persino la produzione su larga scala. Le parti e i componenti di un veicolo devono essere conformi ai principi di progettazione, in particolare per quanto riguarda curvatura, packaging e cuneo. 

Ad esempio, il servizio di produzione CNC deve garantire che i componenti del motore, del sistema di sospensioni, degli interni dell'auto e del sistema di trasmissione siano conformi ai requisiti di imballaggio. 

Per saperne di più sui sistemi delle auto, leggi questi articoli: 

Ottimizza il sistema di alimentazione della tua auto con componenti progettati da esperti, 

Scopri come un volano alimenta la tua auto senza problemi

Boda si impegna a rispettare i requisiti specifici durante la progettazione e la lavorazione CNC di componenti in cui si applica uno qualsiasi di questi principi. Il nostro team non solo vanta una vasta esperienza in Servizi di lavorazione CNC ma comprende anche a fondo i processi di progettazione dei veicoli. 

Assicurandoci che i nostri prototipi e componenti siano sempre conformi agli standard di progettazione dei veicoli, garantiamo la sicurezza su strada e l'integrità complessiva dei veicoli, il che si traduce in un ottimo rapporto qualità-prezzo. 

Puoi contattarci in qualsiasi momento per una risposta rapida preventivo personalizzato per prototipi e parti lavorate a CNC. Leggi anche il nostro Guida completa alla lavorazione CNC per saperne di più sulle nostre offerte. 

 

In sintesi 

Progettare un veicolo è un processo complesso che combina idee progettuali per le automobili di consumo, requisiti ingegneristici e progressi tecnologici all'avanguardia. Le fasi di produzione dell'auto non devono solo catturare le emozioni dell'utente, ma anche essere visivamente accattivanti e funzionali.

I migliori produttori di prototipi e componenti per automobili lo sanno e aderiscono ai principi di progettazione dei veicoli dall'inizio alla fine. 

Boda fornisce continuamente prototipi e soluzioni di lavorazione CNC incentrati sul mercato e sull'utente a prezzi competitivi. contatto con i nostri esperti per maggiori dettagli!

 

DOMANDE FREQUENTI

Quanto dura il processo di progettazione di un'auto?

Progettare un'auto può richiedere molto tempo, anche un paio d'anni. 

Quali sono i fattori importanti nella progettazione di un'auto?

I fattori importanti nella progettazione di un'auto sono la sicurezza, l'ergonomia, l'efficienza nei consumi e le esigenze del mercato. Anche l'estetica e la fattibilità dell'auto sono fattori critici. 

Cosa significa CCC nel settore automobilistico?

CCC nel settore automobilistico è un marchio di qualità che significa "Certificazione Obbligatoria Cinese" per esteso. È obbligatorio per tutti i prodotti venduti nel Paese. 

Quante persone ci vogliono per progettare un'auto?

Progettare un'auto coinvolge diverse discipline, dall'ingegneria meccanica al design, quindi il numero di persone coinvolte può essere significativo. Tuttavia, il numero esatto dipende dalla scala del progetto.