一種汽車內外飾斷面設計方法

王波

摘 要：隨著全球科學技術的快速進步，汽車設計行業的發展逐漸向專業化、多學科交叉的層面發展，需要汽車工程設計人員不斷學習更新知識體系，其中斷面設計是內外飾工程設計人員需掌握的基本技能與設計工具。斷面設計工作量大、持續時間長、調整頻繁、對工程設計人員的技術能力要求高，文章介紹了一種基于CATIA軟件內外飾斷面設計方法，可以有效提升斷面設計的效率。關鍵詞：斷面設計;調整;效率中圖分類號：U462 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2019）01-100-04

A method of automobile interior and exterior section design

Wang Bo

（Changan Automobile?Hefei Research institute， Anhui Hefei 230000）

Abstract：?With global the rapid progress of science and technology， the design of the automobile industry development gradually to a more professional and multidisciplinary cross the level of development， automotive engineering designers need to continue to learn new knowledge system， the design of section is inside and outside decoration engineering design personnel to master the basic skills and design tools. The section design work has the characteristics of large workload， long duration， frequent adjustment， and high requirement of the technical ability to the engineering designers. This paper introduces a method of automobile interior and exterior section design base on CATIA software， which can effectively enhance the efficiency of the section design.Keywords： section design; adjustment; efficiencyCLC NO.： U462 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2019）01-100-04

引言

隨著全球科學技術的快速進步，汽車設計行業的發展逐漸向專業化、多學科交叉的層面發展，需要汽車工程設計人員不斷學習更新知識體系;在設計過程中需考慮零件標準化、部件通用化、產品系列化;考慮使用條件的復雜多變;重視汽車使用中的安全、經濟、可靠與環保;使工程設計與美學設計相結合;在保證可靠性的前提下盡量減小產品的自身質量;設計要在有關標準和法規的指導下進行，考慮人機工程、交通工程、制造工程等要求。其中斷面設計是內外飾工程設計人員需掌握的基本技能與設計工具。

斷面設計工作量大、持續時間長、信息量大、調整頻繁、對工程設計人員的技術能力要求高，本文介紹了基于CATIA軟件一種內外飾斷面設計方法，可以有效提升斷面設計的效率;從造型斷面實現方式、斷面位置定義調整、固定點布置調整等過程詳細介紹了所應用斷面設計方法。

1 斷面的含義

1.1 定義

在汽車內外飾零部件設計初期，表達零件本身的典型結構及與邊界零件的典型配合的二維截面圖;斷面設計是內外飾設計過程中非常重要的一個環節，貫穿于造型效果圖、油泥模型制作、造型面設計、結構設計的整個過程。

在工程設計階段，斷面是定義內外飾主要結構零部件分塊邊界、間隙面差、定位安裝、搭接關系、成型結構等的重要手段，也是保障工程設計符合法規、人機工程、運動空間、強度、穩定性等的重要措施。

1.2 分類

1.2.1 按作用分類

1.2.1.1 外觀斷面

是指用來反映內外飾系統零件與邊界零件可見外表面間隙面差搭接關系的截面圖;

1.2.1.2 結構斷面

是指用來反映內外飾系統零件之間或與邊界零件的安裝配合結構關系的截面圖。

1.2.1.3 校核斷面

是指用來校核內外飾系統零件與邊界零件法規、人機工程、運動空間、強度、穩定性等的截面圖。

1.2.2?按設計階段分類

概念（宏觀）斷面、典型（主）斷面、設計（詳細）斷面等

1.2.3 按對象分類

總布置斷面、車身斷面、內外飾斷面等

1.3 作用

體現內外飾設計的結構方案，是連接造型面到工程設計的橋梁;給造型提供工程支持，包括件的分塊，位置，尺寸等，并提供給造型必要的布置分析做參考;檢查和控制關鍵造型特征以及內外飾系統的間隙面差。

明確每個內外飾零件的拔模方向和角度;明確零件之間的定位、安裝、配合、結構形式;分析結構的可行性，空間、結構、邊界關系等，以確保工程的結構能夠實現;校核和確認法規與人機工程符合性，以及裝配拆卸操作及運動空間可行性。

2 設計方法

2.1 要求

2.1.1 表達要求

選取的斷面應能反映件與邊界（如車身、底盤、電器等分組）的裝配搭接關系;重點表達配合、安裝，應盡可能多地反映該處的特征信息;對于左右對稱件只繪制左側斷面;對于開閉件、運動件需繪制閉合開啟及遠動極限狀態等;

2.1.2 斷面位置

斷面方位應優先平行于坐標基準面;密封件的剖切斷面的方向為法向;所有體現周邊件間隙剖切斷面的方向為法向等。

2.1.3 參數化

斷面應能便于調整，包括適應及控制A面變動、適應及控制剖切位置變動等;斷面里固定結構應能快速插入、調整等;斷面應全部用定位草圖繪制。

2.2 定義斷面位置

參數化三維點控制斷面位置，不建議直接使用基準面作為斷面草繪平面。

2.2.1 直接偏移基準面作為斷面草繪平面

2.2.2 經過點偏移基準面作為斷面草繪平面

先初步定義參考點的位置，若是無參的點通過三維坐標控制的有參點，圓整點的三維坐標，經過此點偏移基準面確定斷面的設計平面。

2.2.3 經過點與線垂直的平面作為斷面草繪平面

常見于門洞直口邊處斷面草繪平面確定，當直口邊或基準點更改時通過參數調整或替換點與線使草繪平面可以隨著更新。

2.2.4 與基準面成角度的平面作為斷面草繪平面

如門護板上水瓶放置空間斷面定義，經水杯布置位置中心軸線與Y方向線形成的平面確定作為斷面草繪平面。通過調整點的坐標和角度可以快速地重新布置水瓶，調整后已繪制好的斷面平面隨著更新，僅需修訂斷面信息;避免反復繪制斷面的工作量。

2.3 定義拔模方向

2.3.1 拔模線確定方法

可以參照改型前零件或同類件定義;若無參照，以CAS面主要大面法向初步設定，檢查CAS面是否滿足拔模要求，再調整直至最佳狀態。

2.3.2 拔模方向的確定順序

首選與X、Y、Z三個坐標軸平行的方向;次之，僅與一個坐標平面成夾角;再次之，與兩個坐標平面成夾角;最次，與三個坐標平面都有角度。所設夾角最好是整數值;

2.3.3 總成內部零件拔模方向定義

通常一個總成的內部零件拔模方向盡量一致;不一致時，要注意子零件與本體的配合結構，既要符合各自的拔模要求又要實現配合的功能要求。

2.3.4 參數化拔模線

將旋轉過程帶參數設定，方便后續調整非坐標軸平行方向的拔模線。

2.4 基準與邊界

2.4.1 基準

如門洞直口邊、前后風擋玻璃位置及直口邊，側窗玻璃、內外辟水條位置以及自定義的基準線等。

2.4.2 邊界

借用的內外飾周邊件、以及車身、電器、底盤、動力系統、附件等;車身、總布置先期提供斷面、校核要求輸入。

2.5 擬合外表面

在草繪界面，采用樣條曲線逼近造型曲面，擬合外表面或定義新的造型面位置，為后續因造型面變化方便調整做好準備。

2.6 定義分縫位置

對于CAS面沒有分縫或分縫位置我們不符合要求時，需要定義分縫位置。可以用一根線也可以用兩根線表達分縫位置，可以表達分縫中心位置也可以直接將分縫邊界定出。

2.7 繪制結構斷面

帶參投影外表面擬合曲線，偏出料厚，根據拔模線與分縫位置，繪制配合結構斷面。

這時，如果需要減小水瓶的內部空間，可以返回2.5擬合外表面，調整樣條曲線位置，調整后結構斷面隨之更新，提高調整造型面的效率，如圖：

2.8 插入固定結構

2.8.1 建立固定結構

建立固定結構（含標準件、固定座、對手件、及其它固定結構等）草繪圖的超級副本;

2.8.2 初設固定結構控制點

2.8.3 插入固定結構超級副本

2.8.4 調整固定結構位置并修剪固定結構斷面

通過調整固定結構控制點位置可以方便、快速、精準地調整位置。

2.9 修整并標注

刪除或隱去與斷面無關的信息，按規定設置好線寬、線型、顏色，進入功能公差標注模塊，完成斷面信息標注。

3 結束語

本文介紹了基于CATIA軟件一種內外飾斷面設計方法，可以有效提升斷面設計的效率;從造型面的斷面繪制方式、斷面位置定義調整、固定點布置調整等過程詳細介紹了斷面設計方法。

基于CATIA軟件，利用設計過程的參數化、超級副本的應用、樣條曲線擬合造型位置，使得原本較為工量作量大、持續時間長、信息量大、調整頻繁的斷面設計過程變得可控與高效。

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