逆向工程视域下车门设计工艺

《逆向工程视域下车门设计工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、逆向工程视域下车门设计工艺第一章绪论1.1课题的背景汽车车门是汽车的重要幵闭件，它包括车门内外板、玻璃、加强梁（板）和车门附件。在利用逆向技术进行车门设计与布置时，首先要对车门外板进行逆向设计。但是车门外板不是一个孤立的部件，而和车身侧围是一个整体，在设计过程中如何快速的得到高质量车门外板，并与侧围有一个良好的配合，是光顺设计师必须要认真对待的一个关键问题。车门内板则是安装车门附件的重要零件，内板上孔、岛众多。一方面要保证与外板结合的内部有足够的空间安装这些附件，同时又要保证内板本身有足够的强度和刚度，以保证各个

2、附件的正常工作。在车门附件中，特别是车门玻璃和玻璃升降器最为关键。由于车身内部布置设计的限制，一般希望车门的厚度比较薄，但是现代汽车特别是轿车的外形又要求有很好的流线型，使得玻璃在两个方向上都是曲的，即双曲率曲面。在拟合玻璃曲面时，玻璃不仅要贴近点云，而且要上下、前后都能流畅的运动，就必须有一种合适的方法，使得拟合的玻璃曲面又好又快；玻璃升降器是玻璃升降的重要部件，当然也要进行考虑。因此，本课题考虑依据所测绘的点云，给出车门内外板反求的方法、玻璃曲面拟合的合适方法，以提高车门设计的效率和质量。1.2课题的意义汽车

3、是现代生活的必要交通工具，而车门是车身上一个结构复杂的开闭件，其设计直接影响到汽车的行驶安全性、侧面视野性、乘坐舒适性、进出方便性等。良好的车门（幵闭件）是现代汽车必备的要求，也是产品能够在市场中胜出的法宝之一。目前，各大汽车厂商在车身设计方面很多都采用逆向技术，通过对已有车型的数据采集，将数据进行处理并反求内外板，并考虑各附件的安装。汽车车门从布置到设计再到制造，每一个环节考虑的因素都比较多，既要保证车门与整车的协调一致，还要保证车门本身的技术要求。很多时候，各个环节是一个循环反复的过程，造成了传统的车门设计难

4、度大、周期长。因此，进行基于逆向工程的车门关键技术研究，提高产品质量，降低生产成本，缩短产品的开发周期，提高劳动生产率，具有重要的意义。1.3课题的研究现状车门设计是一个复杂的过程，既要保证与整车协调一致，又要保证车门本身的技术要求。车门是由众多部件组成的，通常车门设计的各个环节是一个循环反复的过程，便造成了车门设计周期长和设计难度大的特点[4]。众多学者一直对车门设计进行着研究，希望找到更合理更高效的设计方法。下面从逆向工程设计、车门和车门玻璃的设计两个方面对研究现状进行综述。1.3.1逆向工程研究现状车门的内

5、外板的逆向设计属于车身逆向设计的一部分，也有称其为曲面光顺。针对汽车车身曲面逆向设计，学者们从设计流程、设计方法、曲线曲面的过渡以及车身特殊部位曲面的构建方面进行了大量的研究，取得了较好的效果。彭晓俊，周錢等通过对Santana3000车门实物模型实施反求工程来构建其CAD数字化模型，在给出曲线曲面表示方法的基础上，也给出了数据的测绘与处理方法、车门内外板的重建流程及其曲面的评价方法。相似的文献也见。针对复杂对象反求工程中散乱点数学模型无法与其他通用CAD/CAM系统进行数据交换的瓶颈问题，陈志扬等[11]提出了

6、一种基于等参数分割原理的复合三角B6zier曲面重构NURBS曲面的技术，应用递归分割原理将复合三角曲面模型转化为若干块G1光滑拼接的NURBS曲面模型，实现了三角曲面模型的通用化处理，进一步拓展了反求工程中CAD等专门系统的应用范围和水平。徐家川等针对车身曲面重建过渡曲面，特别是复杂过渡曲面的问题，提出了一套曲面间复杂过渡曲面的处理方法，得到了很好的效果。相似的研究也见文献[13]。为提高曲面逆向的品质和效率，学者们在曲面逆向之前进行点云的分割，Lin等[14]将输入的网格分割成四边形片，对四边形面片的每条边界

7、构造一条标准曲线和边界拟合曲线，分别与各自边界控制顶点的法线和位置相对应，提出了一种自适用网格拟合方法。通过用B6zier面片插值每个四边形边界的法线和拟合曲线，产生一组G1连续的B6zier曲面片，该方法既能保证B6zier曲面G1连续又能满足逆向工程的要求。swithApplications,2010,5:3853-3862.[5]彭晓俊，周銨，徐惠星.曲面重建技术在车身逆向工程中的应用[J]，2008汽车工程学会年会论文集，2008:858-862.[6]张志亮.逆向工程开发技术及其在福田重卡车身开发中应用

8、[D]:[硕士学位论文].辽宁省：大连理工大学，2003.[7]周峰.逆向工程在汽车覆盖件设计及制造中的应用研究[D]:[硕士学位论文].上海：上海大学，2007.[8]刘占兵.基于逆向工程的轿车覆盖件设计及制造中的应用研究[D]:[硕士学位论文].上海：上海大学，2007.[9]乌秀春，胡丽娟.基于逆向工程的车门外板曲面重构[J]，拖拉机与农用运输车，2009,1:24