参数化设计在汽车内饰设计中的应用

参数化设计在汽车内饰设计中的应用

【摘要】本文介绍了基于UG的参数化建模方法在汽车内饰设计中的应用，从整体建模思路，自定义特征、WAVE功能、表达式、运动分析的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。

【关键词】: 参数化建模；汽车内饰设计；WAVE功能。

0. 前言

汽车内饰设计与造型面关系密切，参数化建模不但可以让工程师轻松地进行数模更新，提高数模质量，还可以大大提高建模效率，缩短零件开发周期，是内饰设计的主流方向。本文介绍了基于UG的汽车内饰件参数化建模方法和应用，从整体建模思路，自定义特征、表达式、运动分析、WAVE方法的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。

1. 参数化建模应用背景和定义

计算机辅助设计在汽车行业的应用越来越广，从CAS（计算机辅助造型）、CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助分析）到CAM（计算机辅助加工），都离不开计算机。但软件设计仅仅只是工具，怎么如何高质量地使用这些工具很大程度上取决于人的良好习惯和使用工具的能力。对于CAD更是如此，好的CAD工程师通常也是参数化建模的高手，关注标准结构重复使用，重视布置分析和校核才能提高建模效率，更好地保证设计质量。

图一 汽车内饰数模开发流程图

大部分汽车内饰件都是外观件，与造型设计密切相关。在汽车内饰的开发流程中（如图一所示），工程师往往需要根据不同阶段的造型面和不同阶段的工程交付物要求做两到三次数模：有安全强度、刚度相关要求的零件会首先在造型冻结时做一版数模供CAE 分析和优化用；接着工程师会基于非正式发布的造型面做一版数模用来做设计验证和软模样件制造；最后才是基于正式发布造型面的产品数模用于生产模具开发和制造。每一版造型面在造型和数据质量上都不相同，相应的每一版数模都需要更新。如果不采用参数化建模的方法或不保留参数，每次三维建模都要从造型面重新开始，不仅费时费力而且还很容易出错。

在产品数模发布之后，因为造车过程问题或本身数模不完善而发生工程更改，也往往需要更改数模，同样地，参数化设计可以仅更改参数或仅做少量的更改就完成数模更新。

那么，什么是参数化建模呢。参数化建模，从广义来说，参数化建模是用参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。具体到CAD设计，零件参数化建模将零件模型的构造工作划分为几何约束、尺寸约束、确定尺寸值和模型生成四个基本任务。模型生成是一项工作量巨大、琐碎但是有规律的工作，可以由计算机基于UG等三维CAD软件完成；几何约束、尺寸约束和尺寸值的确定是非规律性的创造性工作，由设计者根据设计要求设定，并建立零件特征之间的尺寸关联，用户修改零件模型时，只需输入一组新的特征尺寸值, 更改某些特征参数，而不需要重新设计。