汽車底盤設計中參數化技術的運用研究

趙君秀 劉定強 甘杰雄 李斌鑫

摘 要：汽車底盤設計是汽車制造過程中十分重要的一部分，將參數化技術引入到汽車的底盤設計中可有效減少設計人員的工作量。本文對汽車底盤設計過程中參數化技術的應用做出了論述及深入分析。

關鍵詞：汽車底盤設計；參數化技術；運用研究

在進行汽車生產的過程中，汽車底盤的合理設計是決定汽車整體質量的重要元素之一，其設計過程需要經過工作人員的反復探討與斟酌以及設計人員對設計方案的不斷優化。在傳統的汽車制造產業中，工作人員對汽車底盤進行設計時，工作中存在很多重疊的部分，一項工作有時重復多次，這無疑造成了人力與物力資源的浪費。參數化技術的引入可有效改善汽車生產中的這種狀況，與傳統技術相比，應用參數化技術可對汽車的相關設計流程進行簡化，諸如對于汽車零部件的相關設計、汽車總體設計等相關流程的簡化，從而減少工作人員在使用傳統設計方法進行設計時重復的工作量，提升汽車制造的整理進度，促進汽車生產的過程又快又好地進行。隨著參數化技術的不斷純熟，其在汽車制造行業的應用逐漸廣泛。

一、參數化技術

早期在進行汽車設計時，汽車零部件的規格都有一個固定值，因此，在已繪制好的設計圖上對相應的部件進行尺寸和形狀的調整是具有一定難度的，甚至在對部件局部進行修改時，都要對設計圖進行重新繪制。而通過參數化技術進行汽車設計時，各類相關產品的大小及形狀都是通過相應的參數和特定條件來呈現的，以符合產品需求的各項參數來代替傳統工藝設計中的原始圖形，這些決定產品規格的參數本身就是依據產品而確定的，這就是應用參數化技術進行相關設計的基本原理。在實際工作中，利用參數化技術進行設計工作可降低設計人員的工作量，使設計人員能將更多的時間和精力放到汽車設計的創新性方面上，并在提高工作效率的基礎上，不斷優化相關產品的整體品質。

二、應用參數化技術的軟件基礎

1.AutoCAD

AutoCAD是一款用于設計輔助的通用軟件包，其研發公司為美國的奧特克公司，具有極強的繪圖能力。這款軟件自20世紀80年代誕生以來，憑借著在繪圖方面的優越性能，在各個領域都得到了廣泛的使用，以該軟件為基礎開展的計算機繪圖操作約占到90%的比例。

2.UG

UG軟件的本質是隸屬于產品工程的解決相關問題的方案，其以在航天行業和汽車制造產業中的應用為基礎，對各個行業的相關經驗進行匯總，逐漸向著集成化軟件的方向發展，不斷提升其高端性能。通過長時間的實踐，UG軟件在汽車制造行業的應用已相當純熟，與目前應用較廣的幾種軟件相比較，UG軟件汽車制造產業的影響更深。

三、參數化技術在汽車底盤設計中的應用

1.建立坐標系

在涉及汽車底盤的過程中，對于總成部件的安裝位置及所需要的尺寸都是通過一定的坐標系來確定的，在建立坐標系時，首先要先建立一個基準坐標系，該坐標系要具備定位的職能，我們也將它稱為總成坐標系。在建立全面系統的坐標系之后，要對總成部件的局部位置進行調整就顯得簡單很多了，只需要找到與之相對應的坐標系，并從坐標系上找到相應的參數，進行修改即可。若在汽車底盤設計的過程中引入三維坐標系，將便于設計人員更好更快地找到需要修改的具體參數。另外，工作人員在實際的設計流程中大多習慣使用右手坐標系。

2.建立零部件參數化模型

總成部件的整體結構及安裝位置是否合理是決定汽車底盤整體質量的關鍵性因素。另外，在保證零部件尺寸和形狀設計合理的前提下，需要修改的零部件與總成部件在安裝位置及整體結構上需存在一定聯系。因此，在進行參數化模型建立的過程中，首先應將某些細節性的相關參數進行省略處理，從而建立和設計與結構有關的參數。結構參數由兩部分組成，分別為形體參數和位置參數。不難理解，這兩種參數分別決定了部件的形狀、尺寸和安裝位置。架構參數的建立和確定可極大程度地減少工作人員的設計量和修改量。

3.底盤參數化設計

（1）底盤裝配參數化的關系結構

汽車底盤裝配涉及的零部件種類繁多、錯綜復雜，而這許多的零件有可能是由眾多的子部件構成的，在底盤裝配的過程中就存在了一定的樹狀結構。因此，在汽車底盤裝配時，掌握其中包含的參數化關系樹是關鍵性的一步。

（2）總成部件與零部件之間的參數裝配

在進行底盤裝配時，可供選擇的裝配方法有兩種，一種是利用坐標點進行裝配的方法，這種方法易于操作，適用于一些簡單的裝配流程；而在裝配過程較為復雜時就要選用另一種裝配方法——約束裝配法。

四、結語

隨著現代化的不斷推進，汽車產業也不斷得到發展。在汽車制造的工作流程中，汽車底盤的設計具有重要的地位，其實影響汽車整體品質的關鍵性因素，而傳統的設計過程中，相應的工作有所重復，給工作人員增加了一些無意義的工作量，降低工作效率。參數化技術的引入有效地解決了這種問題，即通過參數代替傳統的原始圖形，以便于設計人員在進行方案優化時對部件局部的修改，極大地提高了設計人員的工作效率和產品的整體質量。

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（作者單位：四川省成都市西華大學）