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基于CATIA的汽车零部件逆向设计.pdf
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1、重型汽车HEAVY TRUCK16基于 CATIA 的汽车基于 CATIA 的汽车零部件逆向设计零部件逆向设计1 正向设计与逆向设计在国内,一款全新的车型外观正向设计周期一般在 2-5 年时间。首先,设计师们从各处吸取灵感:收集当下潮流信息、了解竞争对手、思考其他设计领域、注重与消费者的交流与沟通等。经过无数次的思维碰撞,最终得到 30-50 张设计草图。这一部分工作需要设计师对汽车潮流趋势有足够的认识,以及必不可少的审美和美术水平。第二,将精选的设计草图结合在一起,绘制成全尺寸的设计草图后,设计师运用二维和三维设计软件完成虚拟模型的数据搭建。这一部分工作需要设计师具有软件运用水平,当前应用较
2、多的软件有 PS、Alias、CATIA、ICEM Surf 等,同时对车的结构分布要有相当高的要求。第三,通过可塑性的油泥完成实物汽车模型制作,即汽车油泥模。这一部分工作主要是模型师根据设计师的定义将虚拟数据模型手工完成实体展示。最后,公司决策层根据完成的油泥模型进行评审决策,确定是否进行投产。目前,大部分主机厂及设计公司,一般是在自身成熟车型或者国内外热销车型的基础上针对局部造型进行修改,逆向设计就在这个过程被大量运用。逆向设计有着技术难度低、开发周期短、设计成本低等优点,同时对设计师的审美、美术水平要求较低,尤其在快速解决量产车型质量问题中发挥着至关重要的作用。2 基于 CATIA 的逆
3、向设计方法逆向设计一般流程:产品样件数据采集数据处理模型重构新产品,其中数据采集、数据处理、模型重构是逆向设计的三大关键环节。数据采集,即样件的表面数字化,是逆向设计的第一步。一般而言,数据采集有接触式和非接触式两种测量方法。当前使用较多的是非接触式测量,根据原理不同,可以分为三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法、CT 测量法、MR 测量法、超声波法和层析法。当下以三维激光扫描仪使用最为广泛,逐渐取代了其他测量方式,它有着采集速度快,易操作,点云数据成型快等优点,通过对零部件进行 3D 扫描,获得精度可达 0.02mm的完整三维点云数据,如图 1。引言当前人们生活节奏日新月
4、异,汽车当前人们生活节奏日新月异,汽车作为人们一个重要的消费品,汽车厂家作为人们一个重要的消费品,汽车厂家的竞争愈加剧烈,各大主机厂为了短周的竞争愈加剧烈,各大主机厂为了短周期、低成本生产出各具特色且有竞争力期、低成本生产出各具特色且有竞争力的产品,常规的正向开发方法很难满足的产品,常规的正向开发方法很难满足复杂产品的更新迭代,逆向设计由此产复杂产品的更新迭代,逆向设计由此产生。逆向设计是产品设计技术的再现过生。逆向设计是产品设计技术的再现过程,通过对现有目标产品实物进行分析程,通过对现有目标产品实物进行分析研究,得出该产品的外形和结构数据、研究,得出该产品的外形和结构数据、工作原理、工艺流程
5、、功能特性及技术工作原理、工艺流程、功能特性及技术规格等设计要素。初级的应用是直接利规格等设计要素。初级的应用是直接利用逆向设计的结果,单纯仿制或在仿制用逆向设计的结果,单纯仿制或在仿制的基础上做少量改动而开发相似的产的基础上做少量改动而开发相似的产品。高水平的应用在于对同类产品进行品。高水平的应用在于对同类产品进行技术分析和借鉴,用于新产品开发,或技术分析和借鉴,用于新产品开发,或者为加快新产品开发进度,以逆向设计者为加快新产品开发进度,以逆向设计结果为基础进行创新,开发出新产品。结果为基础进行创新,开发出新产品。汽车开发过程中经常要对竞争车型汽车开发过程中经常要对竞争车型进行分析研究,包含
6、外观造型、结构设进行分析研究,包含外观造型、结构设计、性能设计等方面,以确定新产品开计、性能设计等方面,以确定新产品开发的目标值,选择性进行技术借鉴,有发的目标值,选择性进行技术借鉴,有时为研究和技术积累设计经验,或者规时为研究和技术积累设计经验,或者规避自身车型设计质量问题,对代表性的避自身车型设计质量问题,对代表性的车型进行技术分析,在这些工作中逆向车型进行技术分析,在这些工作中逆向设计技术均得到广泛应用。设计技术均得到广泛应用。文文/张 盼 朱 冲 高 峰(张 盼 朱 冲 高 峰(陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院)【摘 要摘 要】逆向设计是汽车设计过程
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