基于CATIA軟件的重卡車型雨刮運動校核

何毓，楊文德，蔡發林，張盼，黃丹

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基于CATIA軟件的重卡車型雨刮運動校核

何毓，楊文德，蔡發林，張盼，黃丹

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

運用CATIA三維數字模型“DMU Kinematics”模塊，分別對雨刮相關件進行約束，獲得雨刮運動模型以及雨刮運動件的運動包絡，用以驗證雨刮運動件與周邊件間隙是否符合設計要求。

雨刮；運動校核；CATIA；DMU

引言

隨著科技的不斷進步，產品數字化設計以及制造技術的突飛猛進，汽車產品的設計開發周期也越來越短，利用先進的三維設計軟件進行產品的設計分析，是提高設計效率的有效方法。CATIA三維軟件不但具有強大的三維數字模型創建功能，而且還可以進行動態模擬分析（DMU-Digital Mock-Up）、CAE分析、人機工程模擬分析等，為產品的設計分析提供強有力支持，特別是汽車產品的設計開發，更是離不開三維軟件的支持。

數字樣車技術（DMU）指利用CATIA V5軟件所具有的裝配、干涉檢查、機構仿真、運動包絡等功能，對樣車產品進行虛擬的模仿和再現，使其具有物理模型的特性，從而取代物理模型，驗證產品的設計、功能（運動）、工藝、制造和維護等方面內容的產品開發技術，形成一輛模擬現實的數字樣車，對產品的真實化進行計算機模擬參數演算。

1 雨刮運動校核輸入條件

雨刮運動校核之前需要輸入駕駛室本體前圍、前擋風玻璃、雨刮電機、雨刮連桿總成、雨刮刮臂總成、雨刮支架總成、等相關數據。

2 雨刮運動校核零部件分解

圖1

在進行雨刮運動校核前將參與運動的各個零部件進行分解。雨刮電機、軸套1、軸套2固定于本體前圍。雨刮連桿由三部分組成：連桿1、連桿2、連桿3。雨刮臂共有兩個，分別為雨刮臂總成1、雨刮臂總成2。具體見下圖1。

3 雨刮運動模型的建立

（1）打開CATIA，在CATIA界面中點擊開始——數字模型——運動學（DMU Kinematics）進入運動分析模塊。

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

建好各運動副后如果沒有錯誤，此時在所建的運動分析總目錄機制處的自由度標識DOF應為“DOF=0”，此時雙擊“機械裝置”可手動拖動行程滾條運動，整個機構可以進行運動演示。

圖9

4 雨刮運動包絡體的制作

通過檢查雨刮連桿的包絡體與周邊零件的間隙，判斷雨刮連桿是否與其他零件干涉。

圖10

選擇機械裝置1，單擊確定按鈕，彈出對話框，勾選動畫視點和自動插入欄，用鼠標拖動滑條，來回拖動一次，點擊確定按鈕，同時目錄樹會生成一欄“模擬”，如圖11所示。

圖11

圖12

包絡體默認的格式是CGR，不能直接打開，只能在裝配模塊中打開。因此切換到裝配模塊，通過插入命令把生成的雨刮連桿包絡體導進去，導入后檢查包絡體與周邊件的間隙以及干涉情況。

圖13

圖14

由于本文只講述雨刮運動校核的方法，請讀者在實際的工作中，利用此方法檢查雨刮包絡體與周邊件的間隙情況，更好的指導設計。

5 總結

利用CATIA軟件對汽車雨刮機構進行仿真模擬，不僅在概念設計階段具有重要的指導意義，同時在樣車試驗階段可迅速發現設計缺陷并提出改進方案。通過仿真模擬——優化設計——實驗驗證的設計流程，可以提高產品設計的效率和品質。

[1] 張洪欣.汽車設計.[M]北京機械工業出版社.1995.

[2] 陳家瑞.汽車構造.[M]北京機械工業出版社.

Heavy truck Check Of Wiper motion Based on CATIA

He Yu, Yang Wende, Cai Falin, Zhang Pan, Huang Dan

（Automotive Engineering Research Institute, Shaanxi Heavy-duty Automobile Co., LtD, Shaanxi Xi'an 710200）

The wiper related parts are constrained to obtain the motion envelope of wiper motion mold and wiper motion model by using CATIA 3D digital model "DMU Kinematics" module.The envelope and the model are used to verify the gap between wiper and peripheral parts that tests the design requirements.

wiper; motion check; DMU

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.10.035

U467

A

1671-7988(2019)10-100-03

U467

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1671-7988(2019)10-100-03

何毓，就職于陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院。