摘要：通过应用工业设计的理论与方法，对ＫＪ３５０铰接式自卸车进行外观造型设计，以此提出工程机械产品的美学造型问题，解决过程结合ＣＡＤ的应用，并从人机工程学的角度对工程机械的外观造型设计进行探讨，旨在寻找适合工程机械产品外观造型设计行之有效的方法。
关键词：工业设计外观造型技术美学人机工程学铰接式自卸车
一、引言：
随着科学技术的进步和人们审美观念的变化，人们对商品的实用性和宜人性的要求愈来愈高，产品外观在市场竞争中所起的作用也越来越重要。工程机械作为人类的经济生活中重要生产设备，也不再单纯局限在野外矿山作业施工，而越来越深入到我们生活的各个角落，人们在完善其功能、提高产品质量和可靠性的同时，对其产品的外观造型要求也越来越高。
工程机械不仅要结构科学合理，性能优越，还要美观大方，充分满足人们在实用和审美两方面的需求。工业设计就是完成该项任务的有效工具，工业设计已成为增强产品附加值和竞争力，加快产品的开发速度，优化产品结构，实现技术美、性能美与形式美的协调统一，提高经济效益的一种重要手段。
二、工业设计的概念及其应用：
工业设计即指工业造型设计，是将与产品造型有关的功能、结构、材料、工艺、视觉传达、宜人性和市场关系等方面的因素进行综合的创造设计，使人、机、环境协调统一，使产品符合时代要求的创造性的技术活动，充分满足人们在实用和审美两方面的需求。
传统的工业设计以工业产品的外观设计为主，现代的工业设计则与市场紧密结合在一起，它更强调向企业提供产品整套解决方案。造型款式不仅本身是评价产品的重要指标之一，还和产品性能、质量、价格等方面的指标密切相关。目前，造型设计已成为工业产品方案选择的决策性步骤，是提升产品商业价值及其竞争力的最有力手段之一。
三、ＫＪ３５０铰接式自卸车外观造型实例：
２００２年，徐州工程机械研究所针对铰接式自卸车的发展前景，在ＫＪ２５０铰接式自卸车基础上，又独立开发设计出了ＫＪ３５０铰接式自卸车，并运用工业设计的原理与方法对该车进行了外观造型设计，这对相关工程机械产品的外观造型设计有着典型性和代表性，现就该产品外观造型作些探讨。
１、构思准备与构思方案的确定
目前对于铰接式自卸车的发展，我国还处于空白，因此参考和借鉴国外现有的最新同类产品尤为必要，这也是大多数企业所经历的从模仿到自我开发阶段。经过广泛市场调研，我们首先明确产品的用途、功能、技术、操作、环境等方面的要求。同时，大量收集国外同类产品的造型资料以及各生产厂家的企业文化等方面的素材，然后在ＫＪ２５０的基础上，重新进行人—机—环境分析，造型与功能、结构、工艺、材料等的一致性分析，造型的艺术性分析，从而确定了新的造型设计指标。完成上述工作，我们开始方案的构思，在这一阶段，不必了解所要的造型物体的具体尺寸，只要对其形状、相对比例有大致的了解即可。完成了多个方案构思，在Ｐｒｏ／ＥＮＧＥＥＲ中粗略生成三维模型，并输出效果图（见图１、图２、图３）。然后请各方面的技术人员和相关领导对构思方案进行了对比筛选，选出最为合理的一个作为基本方案，并综合各方面的意见加以改进、细化最终生成改进方案（见图４）。
２、方案设计与审定
我们以最终生成的改进方案为依据，严格按照实际尺寸要求，进行外观造型设计的细化和量化工作。我们采用模块化造型设计方法，把整车分割为车头造型和车身造型两部分，车头主要包括发动机罩、驾驶室、挡泥板、后视镜等零部件的造型，车身主要是斗体部分造型，其中车头为重点造型部分。
按照美学造型必须适应物质功能的要求，我们采用仿生学的设计原理，线条风格以流线型为主调，大圆弧过渡，使宽大的车体显得坚实稳定而又活泼流畅。整车左右对称、上小下大、上窄下宽，取得较好的视觉平衡，形成对称美。各部件间过渡自然，衔接密切，体感协调，使整车浑然一体。在形体分割上，各外观件形体的比例一般采用整数比例、均方根比例、黄金分割比例等，使整车具有良好的比率美效果。驾驶室内设计上我们按照人机工程学原理，采用环绕性仪表台，座椅放置在中央位置，各种手杆、按钮、开关都在驾驶员举手投足之间，极大的方便了操作并扩大操作视野，使驾驶员将精力集中在路况和车况上（见图５）。对某些受空间限制的形体，则首先考虑功能的要求，再考虑造型要求。
色彩设计是造型设计中很重要的一部分，要与使用环境、人的心理感觉相协调，要有利于安全行驶和作业。由于铰接式自卸车经常在野外露天场地作业，为了安全和醒目，外观上采用明度较高、纯度较低的黄色为主色调。黄色比较鲜明，又是暖色，在施工现场使人感到一种生气。在主色调上间以黑色条纹镶嵌徐工集团标示和产品代号，不仅美观，而且警示醒目（见图６）。驾驶室内顶棚可用高明度的乳白、米黄、浅蓝或浅灰等色，这样可使驾驶室既明亮，又不至于产生过强的刺激。仪表盘宜用深灰、灰绿等明度和纯度较低的色彩，用以对比亮艳的仪表盘，提高认读率。在具体的细节设计中，我们将用合理的面饰来加强总体造型的艺术效果（见图７数字样机）。
３、强度与刚度校核
强度和刚度不仅对整车性能有很大的影响，而且对整车造型同样有很大的影响，如果强度和刚度不够，会直接导致结构件的扭曲变形从而影响造型美观。因此，我们在计算机上对数字样机进行各结构件的强度校核、刚度校核以及有限元分析计算，从而提高了产品设计的可靠性。
４、工程设计
美学造型的物质基础是结构、材料和工艺，造型设计最终要落实到具体的实际生产中去，才能体现其价值，所以在造型设计完成之后，我们即可进行二维工程图纸的绘制以及物理样机的试制，这一过程要按照既定产品造型方案进行，包括色彩的使用。材料的选择和不同的加工工艺会影响所表现的形体式样和外观艺术效果，在现有技术条件和工艺手段基础上，我们将充分利用新材料、新工艺充分体现出产品外观的形体美、线型美、色彩美和面饰美，并力求降低生产成本，以取得最佳经济效果。
随着我国加入ＷＴＯ，国家将进一步加大知识产权的保护，我们应及早利用工业设计这一现代设计方法，开发设计适合我国国情，满足用户需求的、融技术美学与设计创造为一体的高水平的工程机械产品，早日走出重复模仿国外产品的老路，自己独立设计开发以形成具有自主知识产权的外观专利，从而迅速提高我国工程机械产品的整体造型水平。
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