(整理)基于CATIA平台的车身数字化设计应用.

精品文档

基于CATIA平台的车身数字化设计应用

车身设计流程

一辆新车从前期调研到后期的批量生产，需要耗费大量的时间和成本，而车身的开发占据整个车型开发的70％，所以车身的开发在整车开发的过程中尤为重要。

车身开发流程CATIA V5在车身设计流程中的应用 1．车身总布置阶段

汽车车身总布置是其他设计阶段的前提和基础，是汽车设计的最初始的步骤，车身总布置的好坏，在很大程度上决定着车身设计的成败。

车身总布置可以初步确定驾驶室长宽高尺寸、前后风窗位置和角度、发动机罩高度、地板平面高度、前围板位置、座椅布置、内部空间尺寸、方向盘位置角度与操作机构和踏板的相互位置等，对车身的结构设计起控制和指导作用。

图2 CAITA 2D Layou车身应用

精品文档

精品文档

CAITA 2D Layou车身应用在这个过程中，使用CATIA中的2D Layou（LO1）模块进行车身总布置设计，专门用于加速3D概念设计流程，它能够使设计师工作在内置2D绘图功能的3D环境中，使设计师能够工作在一个多视图功能的绘图工作台上。在这里我们可以直接使用2D的人体模型模板，也可以将其转换到三维的设计中。2D人体模板利用CATIA的模板化功能进行定制，并把SAE或其他人体标准规范嵌入到模板中，使其更加符合现实的人体设计。该模块能够调用一切的二维或三维资源到我们的布置中，可以最大程度上利用资源，大大提高效率。，图中直接调用目标车型的断面线，利用模板调用二维人体模型，调用三维的座椅模型等进行布置工作。利用2D概念集合图形设计3D模型，利用完整的图纸功能规划3D模型布局，利用遗留图纸启动新项目。 2．产品开发阶段

首先根据所设计车型的规划方向、实现生产车所需的要点及概念，绘制出能使第三者充分认识这些概念的内容和特点的表达设计的草图。

在外观概念草图阶段，可以直接利用FSK模块将造型师的作品（JPG、BMP等格式）直接集成到3D格式中，提供了一个直观工具箱，帮助我们将二维数据直接转化为三维数据。该功能可直接将JPG等图片按照实际尺寸大小摆放到三维空间，使用CATIA的自由曲面和创成式外形设计，绘制出参考线框，生成曲面，直接转换到加工模块对其进行数控编程，以用于后期的油泥制作等阶段的数控加工模型等功能。该功能快捷、方便、直观，不用数据转换，可提高设计效率。

从很多概念图中选出数种方案，使其特征鲜明化，考虑细部形状布置等问题后，以严格的透视图画法，画出效果图，一般还要画出正侧、正前和正后等效果图，并且所有的形体变化、装饰件、附件等都要仔细画出，给人以真实的质感。

图3 效果图

效果图现在人们对于汽车的外观和舒适性要求越来越高，而且汽车的外观也直接影响其销售业绩，所以在产品生产之前，对其进行真实化的渲染必不可少。在这里可以直接利用一些专业的渲染软件，对其进行2D的渲染，也可以利用上面步骤做出来的3D模型在CATIA中进行渲染，2D的渲染总有一些视觉差异，而三维的渲染更能突出地表现出空间的效果。 随后，利用工业油泥制作油泥模型，使模型的外表感观上像真车一样。

精品文档

精品文档

图4 油泥模型 油泥模型油泥模型制作完成后，通常采用先进的数字化扫描技术将实物的表面和结构细节部分用点的云图方式在CAD系统中显示，在油泥模型阶段确定之后，利用扫描设备对其进行扫描，得到点云格式的三维数据），利用CATIA软件中数字化编辑器（DSE）将其直接导入到CATIA的三维环境中，并对其进行下一步骤的A级曲面建模工作。DSE模块支持多种点云格式文件（txt、igs、stl、asc等各种扫描设备的点云文件），可以对点云文件进行整理、组合、剔除坏点、截面生成以及实时外形质量诊断等各种操作。

图5 点云

点云根据所采集的数据点云，开始线图工作。线图数据必须满足A級曲面的要求，这一点非常重要。A级曲面（线图数据）的建模，利用CATIA专门的A级曲面建模模块（ICEM SUR DESIGN缩写ISD）对其进行A级曲面的建模工作。利用该模块可以生成高质量的A级曲面，并带有相应的曲面检查工具，来对A级曲面进行检测，查找不符合要求的地方，并对其进行修整。该步得到的模型可以直接用于后期的模具设计和加工，整个过程属于无缝连接，并不需要数据转换。

精品文档