基于solidworks的汽車座椅的參數化設計

歐陽格 梁燕 徐天龍 彭宇玲

摘 要：solidworks對于工業生產是一個強大的設計工具，從產品數字化設計、產品外型設計再到各類參數輸出，導入有限元程序分析，直至試做以及大估摸工業化生產，實現了工業設計全程的自動化，在汽車座椅零件制造業有著強大使用意義，本文以在solidworks環境下汽車座椅的參數化設計為例討論其在汽車零部件設計中的意義。該軟件為達索系統下的子公司，專門負責研發與銷售機械設計軟件的視窗產品。solidworks參數化設計是各種機械零部件的開發和設計創新的手段。

關鍵詞：solidworks；參數化；汽車座椅設計

一、Solidworks參數化設計的優越性

Solidworks軟件功能強大，組件繁多，易學易用，這使得SolidWorks 成為主流的簡便的三維工程制圖軟件。SolidWorks提供多種設計手段進行設計、提高產品設計中的精度和準確度，在工業生產中運用廣泛。SolidWorks 雖然有如此多的功能還有不少擴充附件，但是對于每個使用者無論是工程師還是實驗人員，都可以說操作易于上手。在目前市場上所見到的三維工程制圖軟件中，SolidWorks是設計過程比較簡便而方便的在強大的設計功能和易學易用的操作協同下，使用SolidWorks ，整個產品設計是全流程的可修改，從零件設計到整體設計最后裝配成型是一個有機的整體。

二、SOLIDWORKS 參數化在汽車座椅設計中應用

（一）SOLIDWORKS 三維設計參數化應用

SOLIDWORKS 具有完善的系統參數自動保留，提取功能，它能在草繪設計時，將設計人員在設計中輸入過的尺寸約束作為參數保留，在今后的設計中使用可視化的修改，從而生成最直觀的模型。用系統參數驅動圖形建模的關鍵在于如何將從實物中提取的參數轉化到SOLIDWORKS 中。

SOLIDWORKS 參數化技術設計對象的在設計之初就已經按照使用目的與功能，確定了一組參數來約定尺寸。這些理論結算結果的參數與設計對象在SOLIDWORKS界面中將會有顯然的對比，設計的最終結果和圖形只會受到輸入的參數約束影響。是汽車座椅設計全流程中的有效工具。

汽車座椅由零件組裝而成對于基于參數約束的自動建模，SolidWorks為用戶提供了下述開發方法：

尺寸驅動技術：利用尺寸驅動原理，從外部編程角度操作Solidworks對象，實現自動建模。尺寸驅動是指在是指零件的幾何約束不變的條件下，定義出符合尺寸參數的尺寸變量，同時設定參數之間的運算關系，只用知道其中一個參數變化就能得出其他的參數變化，最后自動時時計算出模型的各類尺寸參數。

（二）SOLIDWORKS 二維制圖參數化應用

過去，設計汽車座椅分別使用不同的三維與二維制圖軟件，導致一個變化但是另外一個不能同時變化的情況出現。這是因為制圖過程中二維和三維圖紙的相對獨立性，只修改一樣，另外一樣修改忘記，或者是必須使用大量人力物力。

汽車部品的設計中包括汽車座椅的設計中，零部件、裝配圖以及總裝圖的都是根據試驗部門與生產部門甚至是客戶的反饋情況進行時時的跟進式的修改與改善，所以二維和三維同時修改的難度與壓力較大，solidworks可以在更改三維圖紙時同時三維圖重新導出成新的二維圖紙。

如果需要將solidworks的三維的導出為二維有尺寸的平面圖，那么先將三維圖自動生成工程圖，然后在工具欄內命令生成三視圖，然后在對圖紙幅面添加設計注解，然后另存為DWG等格式的二維圖即可！并且在SOLIDWORKS 系統內各種投影方向是可以自定義的，只要輸入相關命令程序會自動創建我們所需要的視圖、斷面圖、剖視圖、局部放大圖等。這樣我們很多復雜的汽車座椅的設計變更就顯得如此的快捷、方便，三維數據更改完之后，只需要在SOLIDWORKS的命令界面進行更新操作，二維圖紙與三維圖紙完全同步變化，使得二維圖紙和三維效果圖表述內容始終如一。

三、參數化設計在當今汽車座椅開發中具有重要意義

汽車座椅設計不僅僅是一個簡單的設計，也不是一個部門能夠解決，涉及機械、電控、噴涂、沖壓、冷熱處理、工業設計、力學、人際工程學等多門學科，以及設計、實驗、制造、銷售和用戶體驗調查的等各個部門。

此外，僅僅依靠汽車設計制造部門也不夠的，應該有人體結構的相關人員和機構進行協同設計，通過對人體結構分析以提高座椅的乘坐舒適性，并且對座椅骨架、填塞物、座椅套、座椅扶手等等進行綜合設計考慮。

而且設計的圖紙經常是從理論與仿真出發，并未考慮到生產實際，銷售部門也會提出客戶不同的需求，所以汽車座椅設計是一個時時變化的動態設計，所以汽車設計如果用一種不能多角度，多維度，以及修改簡單的軟件平臺設計是遠遠不夠的，尤其是來自個反面的反饋導致尺寸和結構都不是從開始到最終不會變化，而是需要反復的優化、對比和實驗，在如此大的工作量當中，SOLIDWORKS 參數化設計只改變一個參數就能改變全局的功能就顯示出非常大的優越性。

四、總結

伴隨著汽車工業的進步和經濟的高速發展，我們的生活越來越離不開汽車，其中人體與汽車中零部件接觸最多的就是座椅，座椅不但關系到成員的乘坐汽車的舒適性，更加影響著汽車操控性，最后影響到汽車駕駛的安全性。

SOLIDWORKS 參數化設計減少了實體實驗次數，并且可以在生產實際中時時反饋，得到結果，最終減少開發時間，得到市場最暢銷的產品，提高產品的競爭力，最終更好的占領市場。

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作者簡介：

歐陽格（1984-），男，江西宜春人，碩士，助教，研究方向為汽車電控技術。