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摘要：作為汽車制造生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，底盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系這汽車行駛的平順性、舒適性和安全性?，F(xiàn)階段，參數(shù)化技術(shù)是影響汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。文章在闡述汽車底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)支撐及思路的基礎(chǔ)上，就參數(shù)化布置實(shí)現(xiàn)的過(guò)程進(jìn)行分析，同時(shí)指出參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)要點(diǎn)。期望能提升參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用水平，進(jìn)而在保證汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，推動(dòng)汽車制造行業(yè)的有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車；底盤(pán)設(shè)計(jì)；參數(shù)化；數(shù)據(jù)庫(kù)

汽車是人們交通出行的重要支撐，在汽車生產(chǎn)過(guò)中，底盤(pán)設(shè)計(jì)至關(guān)重要?？茖W(xué)合理進(jìn)行汽車底盤(pán)總體布局，能夠有效的提升汽車出行效率和質(zhì)量，滿足人們生產(chǎn)生活需要。從設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)具有較高的專業(yè)性，其需要設(shè)計(jì)師反復(fù)的進(jìn)行協(xié)商、調(diào)整?，F(xiàn)階段，利用參數(shù)化技術(shù)進(jìn)行底盤(pán)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為汽車生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。

1汽車底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)的支撐與思路

1.1底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)的軟件支撐。AutoCAD和UG是汽車底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要軟件。就AutoCAD而言，其繪圖功能齊全，具備極強(qiáng)的開(kāi)發(fā)性，同時(shí)與微機(jī)設(shè)備適用性較強(qiáng)。歷史上，第一個(gè)AutoCAD軟件包由美國(guó)Autodesk研發(fā)，截止今日，超過(guò)90%的軟件圖形開(kāi)發(fā)都由AutoCAD完成，其是汽車底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)的主要載體[1]。UG軟件是航空航天設(shè)計(jì)與汽車工業(yè)設(shè)計(jì)的堅(jiān)實(shí)后盾，從設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，其實(shí)現(xiàn)了汽車關(guān)軟件的集成化管理，借助于UG軟件，設(shè)計(jì)師可以實(shí)現(xiàn)汽車底盤(pán)構(gòu)件的數(shù)字化處理，故而緊密性更強(qiáng)，充分滿足了汽車制造加工產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需要。1.2底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本思路。明確底盤(pán)設(shè)計(jì)思路，能為底盤(pán)構(gòu)件的規(guī)劃和布局提供指導(dǎo)，從而提升車輛制造加工質(zhì)量，確保車輛運(yùn)行的平穩(wěn)、舒適和安全。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要構(gòu)件底盤(pán)零件的幾何模型，就必須了解具體構(gòu)件的尺寸值，這使得汽車零件結(jié)構(gòu)形狀的修改過(guò)程較為繁雜，一個(gè)細(xì)節(jié)失誤都可能導(dǎo)致繪圖精度降低，影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。而汽車底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)模式下，產(chǎn)品或零件的結(jié)構(gòu)形狀通過(guò)特性的參數(shù)和條件實(shí)現(xiàn)。參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用的基本任務(wù)在于實(shí)現(xiàn)圖形、數(shù)字自檢的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而滿足實(shí)際產(chǎn)品的應(yīng)用需要。設(shè)計(jì)過(guò)程中，創(chuàng)建原始圖形，確定圖形參數(shù)，分析參數(shù)與圖形關(guān)系，編制設(shè)計(jì)圖紙及文檔是底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)的四個(gè)重要環(huán)節(jié)[2]。并且其不僅能實(shí)現(xiàn)參數(shù)的快速修改，而且能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的累積繼承，此外，參數(shù)化技術(shù)注重設(shè)計(jì)過(guò)程的全局把控，其在時(shí)間、精力、創(chuàng)造性概念集中的同時(shí)，有效的提升了底盤(pán)設(shè)計(jì)精度，滿足了汽車制造及應(yīng)用需要。

2汽車底盤(pán)參數(shù)化布置實(shí)現(xiàn)過(guò)程分析

汽車底盤(pán)參數(shù)化布置是一個(gè)專業(yè)要求較高的系統(tǒng)實(shí)踐過(guò)程，其能在尺寸參數(shù)控制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)底盤(pán)零件的最優(yōu)集合，并在底盤(pán)總成中，實(shí)現(xiàn)布置方案最優(yōu)化。汽車底盤(pán)參數(shù)化布置過(guò)程如圖1所示。2.1構(gòu)建汽車底盤(pán)坐標(biāo)系。構(gòu)建底盤(pán)坐標(biāo)系是汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)所在，能為確定底盤(pán)部件裝配位置提供參考。從設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，汽車底盤(pán)總成坐標(biāo)系能為實(shí)際設(shè)計(jì)提供基準(zhǔn)。實(shí)際設(shè)計(jì)中，通過(guò)修改底盤(pán)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)總成早底板位置的變更?，F(xiàn)階段，人們通常會(huì)基于三維坐標(biāo)環(huán)境進(jìn)行底盤(pán)坐標(biāo)系布置，并以此實(shí)現(xiàn)汽車底盤(pán)的定位，同時(shí)，當(dāng)前的坐標(biāo)系均為右手坐標(biāo)系。2.2設(shè)置零部件參數(shù)化模型。確定底盤(pán)各總成的基本結(jié)構(gòu)形式和空間位置是底盤(pán)總布置設(shè)計(jì)的基本任務(wù)；并且為保證零件空間位置及基本結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)修改的有效性，人們通常會(huì)只考慮零件的主要尺寸[3]。具體設(shè)計(jì)過(guò)程包含兩個(gè)環(huán)節(jié)：其一，抽取零部件的總體參數(shù)，該環(huán)節(jié)中，需忽略一些細(xì)節(jié)參數(shù)。通常，形體參數(shù)和位置參數(shù)是該環(huán)節(jié)的所要考慮的兩個(gè)主要參數(shù)。通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)優(yōu)化，設(shè)計(jì)師可以控制零件的簡(jiǎn)化迷行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變量化參數(shù)調(diào)整。其二，當(dāng)零部件參數(shù)確定華，建設(shè)模型圖庫(kù)，并以此優(yōu)選具體的底盤(pán)模型。2.3基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的底盤(pán)裝配。參數(shù)化底盤(pán)總成裝配要點(diǎn)把控：其一，優(yōu)化參數(shù)化底盤(pán)總體裝配的樹(shù)形關(guān)系結(jié)構(gòu)。具體而言，底盤(pán)設(shè)計(jì)牽扯較多的零部件，而單個(gè)零部件由多個(gè)子零件構(gòu)成。從整體上看在，底盤(pán)各零件之間構(gòu)成樹(shù)形關(guān)系結(jié)構(gòu)，實(shí)際設(shè)計(jì)中，可將大總成作為一級(jí)節(jié)點(diǎn)，而一級(jí)節(jié)點(diǎn)下涵蓋二級(jí)、三級(jí)階段，由此實(shí)現(xiàn)各零件關(guān)系的精確把控。其二，優(yōu)化零部件的裝配方式。現(xiàn)階段，坐標(biāo)點(diǎn)裝配和榆樹(shù)裝配是汽車底盤(pán)總體裝配的兩種主要方式，相對(duì)而言，坐標(biāo)點(diǎn)裝配效率較高，裝配方式簡(jiǎn)答，而約束裝配能實(shí)現(xiàn)零部件關(guān)系的有效協(xié)調(diào)。故而在實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的裝配目標(biāo)進(jìn)行裝配方式選擇。其三，底盤(pán)裝配還應(yīng)強(qiáng)化裝配尺寸鏈的優(yōu)化，即要求設(shè)計(jì)師明確各零件支架內(nèi)的依附關(guān)系和對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后利用這些裝配尺寸鏈來(lái)表示個(gè)總成部件相互位置的動(dòng)態(tài)關(guān)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)底盤(pán)裝配修改的自動(dòng)化控制?，F(xiàn)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、后車橋是底盤(pán)尺寸鏈的基本流程，同時(shí)也是底盤(pán)尺寸鏈規(guī)劃中最復(fù)雜的的環(huán)節(jié)。故而在這些鏈條規(guī)劃中，應(yīng)注重各變量的動(dòng)態(tài)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)底盤(pán)各構(gòu)件的有效關(guān)聯(lián)。2.4規(guī)范底盤(pán)設(shè)計(jì)檢查和運(yùn)動(dòng)校核。為進(jìn)一步提升汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量，還應(yīng)對(duì)具體設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行檢查，同時(shí)做好運(yùn)動(dòng)校核?，F(xiàn)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)與牽扯橋運(yùn)動(dòng)間隙校核、前輪轉(zhuǎn)向時(shí)運(yùn)動(dòng)間隙校核是其控制的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)[4]。就發(fā)動(dòng)機(jī)與牽扯橋運(yùn)動(dòng)間隙校核而言，其與發(fā)動(dòng)機(jī)所處的位置具有較大關(guān)系。底盤(pán)設(shè)計(jì)中，發(fā)動(dòng)機(jī)處于前車橋上方，這使得在汽車形式過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼會(huì)與汽車車橋的跳動(dòng)發(fā)生作用，形成運(yùn)動(dòng)干涉。故而在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)確保車橋與油底橋保持足夠的運(yùn)動(dòng)間隙。實(shí)際校核中，設(shè)計(jì)師會(huì)對(duì)車架與前車橋的位置闡述進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)優(yōu)化兩者的相對(duì)位置。前輪轉(zhuǎn)向時(shí)運(yùn)動(dòng)間隙校核的目的在于檢查轉(zhuǎn)向輪與縱拉桿、車架間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是否合適。通常，當(dāng)這些位置運(yùn)動(dòng)關(guān)系出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)在減小車架的寬度，同時(shí)增大前輪距，以此保證轉(zhuǎn)向輪與縱拉桿、車架的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。

3參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)要點(diǎn)

作為參數(shù)化設(shè)計(jì)的重要組成部分，在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中，應(yīng)注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的合理規(guī)劃，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響著底盤(pán)的運(yùn)作性能。具體而言，汽車底盤(pán)參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)要點(diǎn)包括：3.1標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)設(shè)計(jì)。汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)中，為確保底盤(pán)參數(shù)的合理控制，設(shè)計(jì)師需查閱大量國(guó)家汽車制造法規(guī)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，從而確保在底盤(pán)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)技術(shù)也指標(biāo)滿足汽車使用的基本要求。傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)中，采用手工查閱的方式查閱汽車制造法規(guī)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，這種資料查閱方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)查閱內(nèi)容相對(duì)有限，難以獲得全面的汽車制造生產(chǎn)資料，給具體設(shè)計(jì)帶來(lái)較大不便。基于此，在參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們會(huì)依托現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建基礎(chǔ)資料的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。就基礎(chǔ)資料標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)而言，其包含了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、ISO標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等類容；同時(shí)新標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)還能進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的查詢、增刪，這使得汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)效率大大提升，有效的滿足了實(shí)際設(shè)計(jì)需要。3.2零部件參數(shù)化模型規(guī)劃。零部件參數(shù)化模型直接影響著汽車底盤(pán)裝配設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)對(duì)其使用率也有一定影響。從本質(zhì)上講，零部件參數(shù)化模型是一個(gè)存儲(chǔ)各零件參數(shù)的圖形庫(kù)，在圖形庫(kù)中，已存的零部件能夠表示底盤(pán)零件的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而為實(shí)際設(shè)計(jì)提供依據(jù)。從模型總體參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)看，原始圖形是參數(shù)化設(shè)計(jì)的母圖形，創(chuàng)建原始圖形是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基本任務(wù)?，F(xiàn)階段，在原始圖形創(chuàng)建過(guò)程中，常見(jiàn)的方式包含兩種：其一，利用啞圖創(chuàng)建原始圖形。該方法是事先繪制好零件圖形，然后在建立原始圖形數(shù)據(jù)后存入里面調(diào)用。與其它模型規(guī)劃方式相比，啞圖節(jié)省了繪圖程序，生成速度較快。其二，利用活圖創(chuàng)建原始圖形。在活圖數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中，首先應(yīng)優(yōu)化繪圖軟件，為數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)創(chuàng)設(shè)平臺(tái)，然后在繪圖軟件的驅(qū)動(dòng)下，直接繪制底盤(pán)總成模型突。與啞圖相比，活圖在一個(gè)原始圖形下，可以生成多個(gè)衍生圖形；即整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用具有較高的開(kāi)放性，借助于該設(shè)計(jì)平臺(tái)，設(shè)計(jì)是可以不斷的添加新零件模型，并在后期應(yīng)用中，直接調(diào)用庫(kù)中的模型劑型修改，其極大的提升了汽車底盤(pán)的設(shè)計(jì)效率，保證了零部件設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4結(jié)論

新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下，汽車在人們生活生活中的應(yīng)用不斷普遍，作為汽車加工生產(chǎn)的重要構(gòu)件，底盤(pán)設(shè)計(jì)至關(guān)重要?，F(xiàn)階段，利用參數(shù)化技術(shù)進(jìn)行底盤(pán)設(shè)計(jì)是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。設(shè)計(jì)實(shí)踐中，人們只有充分認(rèn)識(shí)到參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的必要性，并在底盤(pán)坐標(biāo)系、零部件參數(shù)化模型、底盤(pán)裝配、底盤(pán)設(shè)計(jì)檢查和運(yùn)動(dòng)校核優(yōu)化過(guò)程中，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)設(shè)計(jì)和零部件參數(shù)化模型規(guī)劃的系統(tǒng)應(yīng)用，才能有效的提升參數(shù)化技術(shù)應(yīng)用水平，繼而在提升底盤(pán)設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，推動(dòng)汽車加工制造行業(yè)的不斷發(fā)展。

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作者:劉潔浩 單位:安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司