自卸車的參數化設計技術初探

屈葵林

摘 要：在當今科學技術高速發展的今天，參數化設計技術已經廣泛的應用到汽車領域，自卸車作為廣泛應用的一種專用汽車，采用常規的模仿設計或交互設計不僅嚴重制約了產品的設計及市場的要求，甚至不能滿足用戶對交貨節點的要求，因此對其參數化設計是一種趨勢。文章根據自卸車設計、制造實際情況，對自卸車結構設計的特點進行了分析，并且對自卸車應用參數化設計的方法進行了探究，從對參數化變量的選取到進行參數化設計都找出了一定的理論依據，參數化變量的選取工作要根據自卸車車廂的特點來進行，文章對自卸車參數化設計出來的對話框以及其程序進行了具體的介紹，并且通過參數化設計技術的應用對專用車的優勢進行了介紹。

關鍵詞：自卸車；參數化；設計技術

中圖分類號：TH242 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0097-02

自卸車的應用領域很廣，其基本工作原理為通過應用發動機驅動液壓舉升模塊來使自卸車的車廂向一定角度傾斜，由此可以將車廂里的貨物全部卸出，而車廂的復位功能的實現是通過控制液壓回路模塊，使車廂因本身的自重量回位。一般來說，自卸車可以分成兩大類：第一種是非公路應用的超重型以及重型自卸車，其軸荷及外形尺寸長度、寬度、高度等不受國家相關公路法律法規的限制，這類車因為其載重較大所以不被允許在公路上進行運輸工作，主要應用在水利工地、礦山等特定地點，一般情況下與挖掘機一起工作。另外一種就是最常見的公路運貨用的普通自卸車，這類車按其載貨量分為輕、中、重型自卸車，其主要進行運輸的貨物為煤炭、砂石、泥土等。

要想將參數化技術應用到自卸車的設計中，則需要通過對其結構特點及各類參數進行分析梳理，以便在參數化設計過程中找主要參變量，為自卸車實現參數化設計奠定基礎。

1 自卸車車廂的結構特征

常見的自卸車按照車貨廂舉升的方式不同可以分為兩種，分別是中頂式、前頂式。而中頂式根據油缸設置位置的不同又可分為F式以及T式兩種。盡管自卸車的舉升方式有所不同，但是行業中所常用貨箱廂體的結構都是具有相似性，其具體形狀為矩形結構，一般來說，由前板、底板、邊板及后板五大總成通過組焊形成了矩形結構的主體廂（見圖1）。

五大總成的結構也具有相似性，基本都是由平板構件及骨架構件通過焊接的方式而成，骨架結構在細節處還有些差異，例如其構件放置密度以及截面尺寸。如常見的邊板及底板形式（見圖2及圖3）。

2 自卸車箱體結構設計中的參數的確定

進行廂體設計所用到的參數中最重要的是長、寬、高這三類參數。我國有相關的政策對自卸車箱體的設計寬度進行了規定，其外寬不可以超出2500mm。而在一些企業內部，則對廂體的內寬做出了規定，規定其在2300mm左右，所以我們在對廂體進行參數化設計時不會將廂體的寬度參數設置為變量，而是將寬度參數以及長度參數設置為變量，這兩個變量可以用邊板的設計參數來進行關聯，因此，廂體整體的參數要求可以通過對邊板參數的調控來滿足。

自卸車參數化設計的主要參數可以通過客戶的定制要求以及企業的相關規定和廂體材料尺寸來確定。而一些細節性的設計參數可以先不納入整體參數化設計的參數選取范疇，例如焊接參數、很小的圓口直徑等。這些較小的局部參數一般來說對自卸車整體車廂的設計影響不大，因此這類參數的設計可以放在主體結構設計完成并且經檢測無誤之后再進行，將已經設計好的宏觀結構進行微調，完善那些細小部位的參數化設計，使整體結構更加的完整。反之，如果在最開始參數化設計時就將這些細小的參數納入設計范圍，會導致因參數數量太多而出現設計失誤的情況發生，并且參數如果過多，會使設計編程的工作量增大，在設計的過程中不能夠靈活的運用各個參數。

3 自卸車車廂參數化設計中對話框的設計

在對自卸車車廂進行參數化設計時，要求其對話框不僅僅有用來設置各個參數的編輯框來方便設計者將參數進行輸入或者修改，并且會有圖片來提升各個參數的可識別性，在設計界面中，還需要有確定以及取消的操作按鍵，并且各個按鈕以及操作框的位置應該具備一定的協調性，這樣有利于對話框保持美觀的外形。

自卸車車廂參數化設計中的對話框應該根據參數的數量來隨時對自己的大小進行調整。對話框要以UG的規則為基礎來實現。第一步是先要將UG的界面打開，然后進入應用菜單，在此菜單中選擇用戶界面式編輯器，然后點擊之后進去編輯器的頁面（見圖4）。第二步是要以選好的參數以及定制模塊做為基礎來定制對話框，完成之后再進行保存，這樣可以生成三個文件，分別是頭文件、界面文件以及模塊文件，形成界面效果圖（見圖5）。

4 自卸車參數化設計技術的應用

對于一般企業來說，普遍應用UGNX3.0來對產品進行參數化設計，因為將UG3.0應用在開發軟件中會顯示其使用方便、開發便捷等特點，VC++6.0和UGNX3.0作為開發工具來進行應用。自卸車參數化設計中工程設置的路徑的環境變量設置為UGII_USER_DIR。舉個自卸車參數化設計技術具體應用的例子：筆者為公司客戶的訂單要求自卸車車廂的長度為7600mm，寬度為2300mm，高度為1500mm，并且其前立柱以及后立柱要求尺寸都為550mm，上邊框要求250mm，下邊框要求寬度為300mm，中橫梁的寬度要求為220mm，中間縱橫梁的寬度要求為200mm，將相關參數輸入系統，很快形成了主體廂結構圖，設計出圖速度是常規設計無法比擬的。

基于實際的應用情況我們可以得出以下經驗：第一條是我們可以對客戶的訂單進行測試，由此可以基本看出自卸車車廂的底板模型、后板模型、前半模型以及邊板模型這四大部分。第二條經驗是通過參數化設計出來的模型圖只需通過一點改善就可以當作正式生產時的圖形。第三條，公司在對自卸車進行設計時已經將這個系統進行了應用，效果非常明顯。第四條，參數化設計軟件系統也存在著一些不足之處，自卸車設計人員在確定參數時需要將具體模型中的一些細節進行合理的修改，因為參數化設計系統在運行的過程中有可能會將一些細節的參數排除，所以需要設計人員對其設計出來的圖紙進行嚴格的把關。事實證明，在自卸車制造中使用參數化設計技術極大地提升了自卸車設計的效率。

5 結束語

現代社會的科技發展迅速，尤其是計算機專業技術的發展，為我國各個行業的工作帶來了很大的便利，參數化設計技術的應用不僅僅提升了自卸車設計工作的效率，還大大提高了設計質量，在自卸車參數化設計中合理的應用UG軟件及其二次開發和參數化設計的理論在專用車設計中有一定的創新意義，參數化設計技術應用到自卸車設計中加大了企業的競爭力，使自卸車的設計更加的智能化，節省了人力以及物力，為企業帶來了更大的經濟效益。

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