浅谈工业造型设计在轨道交通车辆设计中的应用

杨泽东 卢 慧 李付姝玉

中车南京浦镇车辆有限公司设计开发部 江苏 南京 210031

正文：

引言

基于市场和轨道行业的迫切需求，2018年10月20日中国工业设计协会轨道交通分会正式成立，我们可以看出工业设计已经在轨道交通领域有着举足轻重的作用。而工业造型设计作为工业设计学科的一个重要组成部分，在轨道交通设计中发挥着不可替代的作用。随着这一学科的发展和实践总结，形成了工业设计产品造型设计的三个基本原则：实用、经济、美观。下面我们从这三方面来谈谈工业造型设计在轨道交通设计中的应用。

1 实用

实用性体现了产品在实际应用中最大限度满足其功能性的要求。轨道交通服务于大众，实用性可以说是基本原则，需要着重考虑以下几个方面。

1.1 确定产品的功能需求

随着生活水平的提高，人门对于产品的功能性的要求不仅仅满足单一的功能，还希望有其他方面的享受，比如轨道交通中的座椅，从轨道行业车辆的发展史我们可以看出，从最初的仅仅满足其“做”的单一功能且靠背毫无曲线的22B型车座椅到满足既有定员的基础上靠背加入些曲线结构提高其舒适度的25G、25T型车座椅，再到通过减少定员增加座椅间距以及靠背可调的动车组列车座椅，座椅的演变过程折射了出人们对于轨道交通设计中的功能性的更多诉求和期望。

1.2 遵循的科学依据

轨道交通是服务于大众的公共交通工具，不是任凭设计师天马行空和主观臆断的去设计而是需要遵循一定的科学依据，主要体现在以下几个方面：

⑴ 材料方面，不同的材料有不同的特性，对于设计师来讲，在设计之前务必了解材料的各种数据，对于设计的造型选材有个基本的把握，避免设计出实现不了的造型或者不合格的产品。比如城轨扶手的选材，基本上会选用强度比较大不易弯折的铝管或者不锈钢管等材料，而不会选用塑料等强度小的材料。此外我们还要及时了解新的科技讯息，以便于更多、更好的材料可以应用到车辆设计中去，比如车体的材料由碳钢车体到铝合金车体、不锈钢车体的发展，使轨道车辆迎来了一次次革新，及时掌握这些材料的新用法，我们才能用恰当的材料最大限度满足其功能性的要求。

⑵ 工艺方面，轨道车辆的设计应具备相应的工艺去实现，否则再好的设计实现不了也是失败的设计，不实用的设计。轨道车辆设计要满足批量化生产，而不是单个产品，所以要有相应的成熟工艺去支撑，比如车辆设计中的玻璃钢座椅，为了满足耐磨性和附着力要求采用了胶衣工艺，胶衣工艺限制了其不能像油漆分色那样无缝对接，而是需要在分色交接处增加凹槽或者凸起的造型结构以满足其工艺要求实现分色，设计中要考虑到这些，以避免造型实现不了。

⑶ 科研成果方面，轨道车辆设计在遵循技术要求的情况下，需遵照人机工程学原理、空气动力学原理等科学研究成果进行设计。比如司机室遵循人机工程学原理进行视野分析来设计前窗、座椅和司空台等司机室设备件的造型；不同速度等级的动车组基于空气动力学原理设计车头面罩时其弧度不断加大，以减少阻力。

2 经济

经济性体现了产品与设计、制造、市场、销售、价格等有不可分割的联系。如何降低成本、提高经济效益是作为产品造型设计必须考虑的因素，这也是企业可以持续发展的基本条件。接下来从以下几个方面进行探讨。

2.1 材料的选择

随着经济的发展和社会的进步可用于轨道行业的材料越来越多，符合产品技术要求的可选择的材料也越来越多，产品造型设计时需要对材料的价格和性能要有清晰的认识，以便于设计时选择合适的材料达到降本增效的效果。如轨道车辆扶手设计时在满足其功能需求的基础上可选择不锈钢、铝型材、碳钢等材质，这时候就要考虑其价格因素，是否经济性，而不是随意去选材，主观臆断；轨道车辆内饰用贴面板在市场调查交流中，我们发现随着国产贴面板生产技术的提高，也能满足产品造型功能需求，而且价格相对于国外产品有着价格优势，这样设计选材时就无需都选择国外的产品，从近几年国产贴面板开始广泛应用于轨道车辆设计中我们可以看出来，掌握这些讯息我们才能设计出物美价廉的产品，达到企业与用户双赢的效果。

2.2 加工工艺

纵观时间长河，我们可以发现产品的加工工艺日新月异，作为设计师我们要熟知各种加工工艺，在满足要求的基础上使用较为经济的加工工艺。比如轨道车辆铝型材设备件设计时追求金属质感进行的喷砂样化的处理效果，由于成本原因，只能选择压铸铝，压铸铝喷砂处理的话会有一条接缝影响整体效果，这时我们可以选用喷涂银粉漆的工艺，模拟喷砂氧化的效果同时也达到了降本增效的作用。

3 美观

美观是指产品造型美，是产品整体体现出来的全部美感的综合。主要包括产品的形式美、结构美、工艺美、材质美及产品体现出来的时代感和民族风格。产品的形式美体现了产品外观造型美，外观造型是人们可以直接感官的，因此在轨道行业中至关重要，比如通过研究不同城市的地铁，可以发现特别是头部面罩造型在设计时迎合的当地文化元素，通过提炼展现出了符合当地地域文化的造型美的产品。

随着工艺水平的进步，一方面过去实现不了的美的效果现在可以实现了，比如我们可以发现普通客车在内饰金属件处理上大都采用喷塑或者喷漆的处理方式，金属本身的颜色完全被遮盖，而近些年快速发展的动车组在金属件的处理上尽量保持金属本色，通过拉丝、抛光、喷砂样化等处理方式，展现出了金属的质感，得到了大众普遍性的认可，一致沿用到至今的动车组设计中；另一方面让我们可以不用过多的依赖色彩去实现产品的美，还可以通过新的结构、新的工艺、新的材料设计出美的造型，使造型与色彩达到相得益彰的效果。

4 结束语

实用、经济、美观是工业造型设计的三原则，是互相关联、互相制约的。轨道交通车辆服务于大众，因此设计中实用是基础，在实用的前提下讲究美观同时兼顾经济型，没有美观的产品注定要被市场淘汰，没有效益的产品无法稳健的持续下去，所以工业造型设计中要恰当的处理好三者关系，才能取得最佳效果，设计出具有价值的经得起市场考验的竞争力的产品。