CATIA曲面造型技术在汽车产品设计中的应用

文章编号:1008-35X (1999)03-0053-03

CAT IA 曲面造型技术在汽车产品设计中的应用

荀　斌

(广东省机械研究所,广东广州510630)

摘要:简要介绍CAT IA 曲面造型技术的主要功能以及汽车产品设计的特点,结合排气歧管设计实例探讨了CAT IA 曲面造型设计的方法和要点。

关键词:CAD,曲面造型,汽车设计

中图分类号:T H391.72　文献标识码:B

1　概述

CATIA 是由法国Dassault 公司开发的大型CAD/CAM 应用软件,后被美国的IBM 公司收购。该软件运行于IBM 的工作站上,驱动系统为VM /CM S 。与UG 、EUCLID 相比,该软件在曲面造型方面具有独特的优势,因而广泛应用于航天、汽车等行业的复杂曲面造型设计中。

汽车产品设计中很大部分零部件是由一系列复杂的空间曲面构成的,这些曲面是由不同曲率的空间曲面相互连接而成,这种连接既要满足零件功能、结构的要求,又要光滑过渡,达到平顺、和谐的效果。CAT IA 软件的曲面造型技术为这类零部件的设计提供了先进、

方便、快捷的手段,使汽车的设计更趋完美,设计周期越来越短,极大地提高了汽车开发效率。

2　CAT IA 曲面造型原理与方法

2.1　曲面造型原理

图1　B 样条曲面

任意空间曲面可以看作是无数点的集合。如图1所示,在V 方向

任意截面上选择M +1个点为特征顶点,用最小二乘积逼近方法可

生成一条曲线,该曲线即为B 样条曲线。同样,在V 方向的不同截面

上可生成一组(N+1)条B 样条曲线。用同样的方法在U 方向的不

同截面也生成一组(M +1)条B 样条曲线。两组B 样条曲线的直积

可求得B 样条曲面。该曲面即为我们要描述的任意复杂空间曲面。

其数学表达式为:

P (U ,V )= n i =0 m j =0P ij N ik (u )N j 1(V )[1] B 样条曲线特征顶点越多、样条曲线数量越多,B 样条曲面与实际曲面越接近,但同时计算量也越大[2]

。CATIA 曲面造型的原理就是基于上述曲面数学模型来描述任意空间曲面。在汽车产品设计中,一般采用B 样条曲面为双三次B 样条曲面。

2.2　CATIA 主要曲面造型方法

531999年第3期 机械开发 收稿日期:1999-06-27

CATIA 曲面造型技术主要有规则曲面造型和复杂曲面造型两种。

规则曲面造型,如柱面、球面、管面由旋转、拉伸等方式生成,相对简单,此处不作介绍;复杂曲面的造型设计是产品设计中的难点和重点。CAT IA 软件中复杂曲面造型即SURF2、FREE FORM DESIGN 、PATCH 、NET 等功能提供了十几种曲面造型方法,根据其曲面构造的方式,分为以下几类:

1)扫描曲面:发生线沿“脊线”运动扫过形成的曲面;

2)截面驱动曲面:控制各截面形状/面积,按“脊线”运动形成的曲面;

3)连接曲面:以确定的控制线对两个曲面倒圆形成的曲面;

4)填充曲面:在已有的曲面围成的区域的空白处填充形成的曲面;

5)网格曲面:由一系列纵横交错的曲线逼近形成的曲面;

6)规律描述曲面:对构成曲面的某一特征量如角度、半径、面积等按定义的规律变化形成的曲面;

7)布尔运算曲面:对几个曲面的布尔运算形成的曲面。

复杂曲面造型是以不同曲线、曲面及各种边界为约束条件,由一组曲线按一定的规律运动和变化产生的[3]

。曲面的质量即曲面的光顺性取决于曲线的光顺性,因此构造高质量的曲面,必须先构造高质量的曲线。CATIA 提供了REFLECT 、COMBINE ,PROP 等生成光顺曲线的强大功能。通过光顺处理的曲线构造出的光顺曲面还可进一步借助于曲面上光着色等方法进行检验、修正,使之达到更满意的效果。3　曲面造型设计流程

CATIA 曲面造型设计流程框图:零部件结构、功能分析

和曲面分解 选择造型方法

,进行独立曲面的造型设计

曲面组合独立曲面质量评价

,形成整体曲面

整体曲面评价 下面结合汽车排气歧管的设计,讨论CATIA 复杂曲面造型的过程和各步骤要点。图2　排气歧管外型图图2为要求完成的排气歧管。具体设计时,应结合排气歧管的功能和结构要求进行,步骤如下:

(1)零件分析、曲面分解

按零部件的功能和结构要求对零件进行分析,将构成零部件整体

的曲面分解为基本曲面和过渡曲面。基本曲面为形成零部件主要轮廓

的曲面,过渡曲面为配合面或结合面。排气歧管整体曲面划分为4个基

本曲面1～4和一个过渡曲面5,如图2所示。在曲面分解时,应使分解的

曲面数量尽可能少。

(2)曲面的设计

首先,根据功能的要求及结构的特点,选择正确的曲面设计方法。54机械开发 1999年第3期

图3　曲面约束曲线其次,按曲面造型方法的要求,构造“脊线”和其他约束曲线。“脊

线”为曲面造型的方向约束线,其他约束线指形状约束线和边界条

件。确定约束条件时应注意: “脊线”应比要生成的曲面长些,以

保证生成的曲面足够大; “脊线”尽量与其他约束线平行,生成

曲面的质量较好; 通过“脊线”上任何位置的法线与其他约束曲

线的交点不应多于2个。对这类封闭型管状零件,可选其分模面与断

面的交点来生成约束线。对生成的各种约束曲线进行评价,满意后,

用SURF 2、NU RBS 等功能即可构建曲面。曲面2的“脊线”和约束

图4　曲面连接曲线如图3所示。

(3)曲面质量评价

对生成的单个曲面进行简单的上光着色检查,确认生成的曲面

平滑、无扭曲变形。

(4)曲面组合,构造零部件整体曲面

将前述生成的曲面两两连接为一个整体。曲面连接时利用生成

的曲面的边界,用SURF 2+FILLET 功能作变半径倒圆,实现曲面

3与曲面4的光滑连接,见图4所示。

(5)曲面整体的评价光顺的独立曲面连接并不能保证一定能生成光顺的整体曲面,因而对整体曲面的评价是保证设计零件光顺的重要一步。

CATIA 曲面造型技术应用于汽车零件复杂曲面造型设计中,使设计过程简化、快捷、精确,缩短了产品开发周期。

参考文献:

[1]郭竹亭.汽车车身设计[M ].吉林:吉林科学技术出版社.1995.

[2]J .G .Latim er THE OMEGA COURSE [Z ].APX International .M I ,U SA .1995.55

1999年第3期 机械开发

关于汽车造型设计的英文文献

Developing a vehicle is an arduous process of design and evaluation, trial and error - constant improvement and adaptation. Initial design concepts go through a range of stages to bring them closer to realisation and modelling is key to evaluating a design at each stage. Modelling can take several forms. Traditionally, clay models have been used at various scales to help understand and resolve the form and proportions of a vehicle. To varying degrees, this has been supplemented, sometimes even replaced, by CAD modelling. Whilst clay is still a medium used to evaluate predominantly visual characteristics, CAD systems can additionally help evaluate other factors such as aerodynamics, impact scenarios and other physical considerations Clay Modelling Clay modelling is one of the most established 3D visualisation techniques used in the automotive industry. Clay modelling is one of the oldest a nd most traditional methods used in car design. Studios are divided in their preferences relating to CAD or clay but many believe that it remains one of the best ways to visualise developing designs in three-dimensions GM modellers use renderings, sketches and tape drawings as reference to create a 1/4 scale half model. Using a mirror in this way enables modellers to produce results more quickly. With full proportioned models, substantial time is spent balancing one side with the other. In this view it is possible to see the rig beneath the clay. In the rear wheel arch the base can be seen along with the core of light blue modelling foam. Clay has been used since the earliest stages of car design and emphasises the strong links between three-dimensional automotive styling and sculpture. Working on the form of a vehicle in clay is a very tight form of sculpture, reliant upon a expert eye and an advanced perception of form and proportion. Clay modellers work on the Holden FJ many decades ago. This practice is still common today. The modellers shown here are using, amongst other things, gauges to measure height and depth (to balance both sides) and profile guides to ensure the model corresponds to the design. Manual Method With the rig configured, clay is applied. Using a system of '10-lines', reference points are transferred from the drawings to the model. Clay is built up to match the profile from the drawings and is then added to fill out all the proportions.From here, designers can either rigidly follow their drawings, creating guides and templates to help develop the model from the package drawing, or they can begin to experiment and develop the form freely. The beauty of automotive styling clay is its ability to be reworked and continually adjusted. This freedom of form development is rarely matched by computer.Chevrolet designers work on a full scale Corvette model. Dynoc has been applied to give the impression of real glass and upper body paintwork. Real wheels add to the effect whilst designers make final adjustments to the surfaces Automated Method Instead of designers and modeler labouring over a clay for weeks, many car firms are now in the habit of sending a CAD model directly to a specialist milling machine. The machine can precisely mill out the form and proportions of the 3D computer design in a relatively short period of time, although humans may still be called in to finish the surfaces or make slight adjustments. Although most aspects of a design can be resolved on computer, especially with the aid of virtual reality evaluation, almost all companies will still produce a full size clay towards the end of the process. The cold light of day can produce suprie that manufacturers want to be aware of before

catia汽车设计流程

catia汽车设计 汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰，使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关的知识：车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现，需要一系列的步骤。得到市场的认可，性能优良的内“芯”，再加上一袭新衣包装，才是新车待嫁时。下面，让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括：项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图 1为项目策划阶段的示意图。 图1 项目策划阶段示意图 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划，具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书，明确汽 身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段，要开发一个什么样的车型，类似于同行什么等级的车型，其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 项目策划的最后阶段是组建项目组：组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位，因此，新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分：

1. 总体布置草图设计：绘制产品设计工程的总布置图（如图2），一方面是汽车造型的依据；另一方面它是详细总布置图确认的基础，在此基础上将产品的结构具体化，直至完成所有产品零部件的设计。 图2 某车型的总布置草图 2. 造型设计：包含外型和内饰设计两大部分。 设计阶段包含创意草图和效果图设计：在这一过程中，要比较竞争对手的产品，拓宽思路，勾画出多种效果图，再从中选择较为满意的几种效果图，供专家小组评审。图3、4分别为造型设计阶段的草图与效果图。创意的过程需全面融入产品设计与产品制造的要求，这个阶段要进行多方面的评审与修改，直到最后确定效果图方案。 图3 前期设计草图 图4 设计方案效果图 3. 油泥模型制作阶段 概念设计的最后阶段是制作油泥模型：制作3～5个1：4油泥模型，制作小比例模型主要是为了节约成本及时间。对外观评审后，选定其中一个制作1：1油泥模型；根据总布置图构建1：1的主模型线图，接下来制作1：1的油泥模型。在制作油泥模型的过程中，还需要组织多次总布置验证，各领域的问题都要考证造型的合理性，直到最后的油泥模型冻结。

汽车造型课程设计

汽车造型课程设计 指导书 交通运输教研室编 甘肃农业大学工学院 2007.8

现代汽车造型技术是汽车自主开发能力的核心部分，也是提高汽车产品竞争能力的最有力手段之一。随着计算机辅助设计水平的日益提高，传统的手工油泥模型造型方法已不能适应现实发展的需要，因此，计算机辅助设计已成为现代造型设计的主要途径。 汽车造型课程设计是汽车造型课程教学后进行的综合应用该课程基本知识和技能的一个教学环节，通过课程设计，使学生系统地掌握汽车造型设计的任务和原则，色彩学等基本理论，造型设计程序和表现技法，人体工程学、空气动力学对汽车造型的作用，从而，学生可以全面了解技术与艺术、设计与审美的相互关系，汽车造型的特点，培养学生解决生产实际问题的能力和所学基本知识的综合应用能力。培养学生的动手能力和创新能力，加强学生基本技能的训练。要求学生牢固掌握和深入理解每个设计步骤的技能，养成独立操作和分析能力。

1目的与要求 (4) 2设计步骤 (6) 3编制课程说明 (10) 4时间地点 (11) 5.设计评分要求 (11)

1目的与要求 汽车造型设计是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一段综合构思。汽车造型设计是依据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状，是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学的表现汽车的性能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以其美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，但却是决定产品命运的关键。汽车造型最终通过车身结构设计而体现为产品，它是科学技术与艺术手法相结合的产物。 汽车造型设计是现代化工业设计的一个重要方面，它能够体现工业设计工作的特色。汽车造型要能表现出汽车的特征，使人们对这种交通工具的性能、材料等内容产生美感。例如，汽车外形的高速感和稳定感，内饰造型的舒适感和安全感等。造型设计的目的是使使用者由审美、鉴赏上升为对产品内容更为深刻的理解，并由此产生去使用和占有这种产品的欲望。如果造型的结果不能达到这样的效果，则绝非是成功的造型。现代汽车造型是从产品形式上考虑如何满足人们的生理和心理的需要，所以对于汽车工业，造型是产品方案选择的决策性步骤，由此其设计才被工业界认为是决定产品命运的关键。 现代汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的技术，它涉及很多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、各种材料的工艺学、汽车机构布置、经济成本、商业心理学等等。另外，汽车造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的，它随着科学物质条件、时间、人的审美格调和经济水平而不断的演变。至于民族风格问题也是一样，不同国家和民族具有不同的审美格调，做生产的汽车也具有不同的特点。如美国车给人的感觉是豪放、狂野，注重车厢宽敞、豪华、外观大方，有派头。日本车小巧玲珑，轻便省油，重经济性甚于安全性。德国车沉静、深藏不露，很少以外观哗众取宠。而意大利车则外形超前，马力强劲、追求速度，艺术色彩很浓。 不可否认，汽车造型工作中视觉美的规律和汽车结构形式之间存在矛盾，因为汽车整车及各部结构本身只是对功能的保证，材料只是组成特定结构的需要，而造型设计的任务是利用其已有的条件，从视觉规律上予以发挥、协调，在这些矛盾中寻求一种既能满足结构功能需要又可在视觉上体现这种结构或材料质地

汽车的造型设计基础

汽车造型设计基础—空气动力学 姓名：赵逸昕

班级：T1113-10 学号：20110131007 指导老师：刘敏 目录 1. 空气动力学的概述 2. 空气动力学的发展 3. 空气动力学的研究 4. 空气动力学对汽车造型的影响 5. 改善汽车空气动力学性能的措施 6. 总结 7. 参考文献

摘要： 汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识，研究汽车行驶时，即与空气产生相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力(称为空气动力)，以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。所以，深入了解空气动力学对汽车造型设计汽车有很大的帮助。 关键词：汽车；空气动力学；汽车造型设计。

1. 空气动力学的概述 空气动力学是流体力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学特性直接影响汽车的经济性、动力性、操纵稳定性和乘坐舒适性等。为改进汽车性能，汽车工业界投人大量人力、物力和财力研究汽车内外的空气流动及其相关的各种现象。风洞试验是汽车空气动力学研究的传统而又有效的方法，但风洞建设投资大，试验周期长。随着计算机和计算技术的迅速发展而蓬勃兴起的数值仿真方法为汽车空气动力学的研究开辟了新的途径。近年来，汽车空气动力学数值仿真发展迅速，数值仿真在汽车流场研究中的重要

性不断增加，应用范围不断扩大。下面从不同方面阐述汽车空气动力学的发展情况。 2 空气动力学的发展 国外的汽车空气动力学研究可以追朔到本世纪的20-30年代，但直到7O年代以觑，还没有比较完整系统的研究。此学科在近3O年中得到了较大发展。7O年代以来，国外陆续发表了汽车空气动力学方面的研究成果、研究报告和专著，研究手段普遍采用航空试验用的风洞对汽车空气动力特性进行研究，研究的重点主要是空气动力的特性以及它们对汽车性能的影响。

汽车造型设计技术与方法

2.3、汽车造型技术与方法 2.3.1 汽车造型必需遵循的法则 (1) 汽车用户需求 用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。 (2) 法规需求 为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等 (3) 技术进步 过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平. 由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量. 2.3.2 汽车造型设计方法与步骤 (1) 造型设计内容与流程 造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示

汽车造型设计说明书

汽车造型设计 学生姓名_________________________ 年级专业 _________________________ 学号__________________________ 指导老师__________________________ 甘肃农业大学工学院 ___年 _月

绪论 汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的专业，它涉及到和那多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、材料学、制造工艺学、经济学、商业心理学、环境学等。另外，造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的。它随着科学发展水平、物质条件、时间、人的审美调和和经济发展水平，而不断的演变。至于名族风格问题也是一样，它决不是一种固定形式所能表达的。 迈入2009回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。 汽车作为一种商品，它具有双重性，首先它是功能产品，具有满足行走和运载的使用价值，同时它具有艺术产品，有美的品质，在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来大的享受。向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲

汽车内饰设计多实例解析要点

汽车内饰结构设计流程分析 提纲： 1、造型设计数据输入、输出 2、安装结构初步分析 3、结构设计细化. 4、最终数模整体后期分析 5、模具件试装分析、调整! 国内汽车设计起步比较晚，真正的自主设计（也只是在逆向阶段）也是最近这几年的事，而内外饰的设计相对来说又更晚，原因可能是主要是因为以前设计大家主要是把精力集中在白车身的设计上，认为只要把白车身设计出来了，这车也就出来。另一个原因也可能是用户也不大注重车的外形要求吧。直到最近这几年，能买得起车的用户越来越多，而对车的要求也越来越高，不光是性能，对外形的要求也有较高的要求。这样一来，使得在设计汽车的过程中，对汽车内外饰在设计过程中所占的份量也越来越多。外饰是第一眼就看到的，其重要度自然不用说，而汽车内饰，对于用户来说，是要与自己亲密接触所占时间最长的，是可以直接影响到自己部分。它的外形美观与否、舒适的好与坏、各部件的操作方便与否等等，都直接影响了用户心情。而组成这些部分的完整，需要合理的安装结构来保证。以下是我个人对内饰设计的一些看法和观点，有些看法可能比较肤浅，甚至是错误的，我想这些应该是可以原谅的，毕竟个人的能力和经验都非常的有限。 接下来按几步来分析： 一、配合造型设计提供数据： 内饰设计从造型到A面，最后结构设计，看似是一个先后顺序关系，其实这几方面都是要相互配合、相互协调的。在内饰造型初始时，需要有一些以下内饰相关的输入条件： 1、主断面：在汽车设计之初，通常会在一些重要部位作一些主断面，作为以后要重点控制参数，不管是结构还是造型都需要考虑此参数。 2、硬点：硬点参数也是一个很重要的数据，硬点对控制整车布置有着很重要的作用，在造型之初就提供与内饰布置有关的硬点参数，使造型能正确表达整车的设计参数。比如侧围护板在设计时，就要考虑车身直口边及门框密封条的硬点参数，使侧围各护板内表面位置是正确的。 3、拔模方向：内饰的内表面一般都有皮纹，而皮纹也都有拔模角度，不同的皮纹拔模角度也是不一样的，因此，在内饰造型的同时确定拔模方向，使在此就能初步控制内表面拔模角度，减少给结构设计带来不方便，甚至是因错误而返工带来的损失。皮纹拔模角度一般是：细皮纹在3度拔模角左右，粗皮纹在5度拔模角左右，当然，这得因不同的皮纹来定。 内饰拔模方向确定原则：一般为整车坐标某坐标轴方向，或是此拔模方向在某坐标平面内（即与某坐标轴垂直）； 4、内饰整体外观参数确定：内饰整体外观参数主要是各护板间的间隙、段差、分型线等，这些参数的好坏直接影响到内饰整体外观的品质；而这些参数都是需要合理的安装结构、生产工艺水平来决定的，因此使在造型之初，需配合造型合理确定此参数，既能使整体外观协调，又能合理设计安装结构。 二、安装结构初步分析确定： 在内饰造型的同时,可也进行内饰安装结构的初步分析确定,也就是进行安装断面的设计.此过程大致有以下几个方面需要考虑、确定： 1、与车身的安装方式：对于内饰件与车身的安装方式，主要要求能达到安装简单、快捷、牢固、可靠等。一般安装都是选用卡扣连接安装，对每个部位工作环境、性能要求、安装要求等进行分析，以选择或设计合理的卡扣，达到最佳的性能。在安装方式设计过程中，有一点比较重要，就是要求各护板或总成在坐标Z方向有一硬安装方式，可以是金属卡片安装，也可以是护板上一些加强筋安装，或是某一零件支撑护板等，其作用主要使护板在Z轴方向有一支撑力，避免卡扣损坏，影响护板安装。 2、内饰件间的安装方式：内饰件外观品质有两个主要因素是间隙和段差，而这两因素主要是由内饰件间的安装方式来控制的，这除了合理安装方式（包括结构、位置等），还要有合理的定位方式（尽量用点、线定位，避免用面定位，特别是大面定位）。

使用CATIA设计汽车焊接夹具的流程教学教材

基于CATIA汽车焊装夹具设计流程 1 Project文档Directory的预备 1.1创建Project Directory 具体位置请向你的System Administrator问询。其目录结构，如图1.1所示： 图1.1 文档目录结构 1.2 文件名命名规则 ◆工件：工位代号—UNIT号—零件序号（与相应图纸图号相比，少项目代号） 例：FW002L-00-00 ——FW002L工位的GA FW002L-01-00 ——FW002L工位的U01 FW002L-01-01——FW002L工位U01的零件01 ◆标准件：名称与标准件号一致。但若文件内容更改，文件名也要作相应修改。 ◆外购件：名称与样本订购编号一致。气缸后面加“_ 实际应用行程” ◆国标件：国标号_型号例：GB93-87_8 代表弹簧垫圈8

2 CATIA 设计过程中的工作环境 如图2.1所示，设计所涉及的模块包括： 2.1零部件设计 做基本PART 的设计，对某个PART 一般设计和修改时所在的工作状态。 2.2装配件设计 在对PRODUCT 操作和修改时所在的工作状态。可以完成装配和新建产品和零部件。 2.3草图绘制器 图2.1 CATIA 主要模块

当新建文件时要先画草图再拉伸，当在PART下画草图时自动进入该状态。按工作台按钮自动退出。 2.4工程图绘制 做二维图时所在的状态。新建DRAWING时自动进入。 2.5线框和曲面设计/创成式外形设计 是在操作PART时的一种状态，可以和零部件设计状态互换，当一些操作在零部件设计状态下不能完成时可以在该状态下完成。如画圆、作曲面的有关操作时。 3设计步骤 3.1 新建PRODUCT文件为工位总成 图3.1 新建产品对话框

23 汽车造型设计技术与方法

23 汽车造型设计技术与方法 2.3.1 汽车造型必需遵循的法则 (1) 汽车用户需求 用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。 (2) 法规需求 为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等 (3) 技术进步 过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平. 由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量. 2.3.2 汽车造型设计方法与步骤 (1) 造型设计内容与流程 造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示

汽车开发设计流程管理【项目】

整车设计流程 1、概念设计 1.1设计内容 市场定位分析、初期总布置设计、整车动力性、经济性分析和计算、造型设计指导书，参考样车分析、供应商平台调查、成本分析、编制产品描述书。 1.1.1初期总布置 根据市场及用户需求，选定各分总成，初步确定整车基本参数，在此基础上完成人体布置和各类运动分析，视野分析，手触及空间分析和仪表可视性分析等。该过程借助三维设计软件模拟完成，分析出现的问题反馈到模型中进行调整，使所设计的汽车满足现代汽车高水平的驾驶操作性、乘坐舒适性和居住性等要求。 1.1.2整车动力性、经济性分析和计算 进行整车初步动力性和经济性计算，分析整车性能满足产品定量目标的程度并进行必要的调整。 1.1.3确定造型设计方向 确定初步外部尺寸、整车技术参数、造型风格和内部配置。 1.1.4参考样车分析 对参考样车进行分析研究，确定其优势和不足，结合市场情况提出所开发产品的目标定位。 1.1.5供应商平台调查 对潜在的供应商进行货源可行性评估，评价他们在满足质量、供货能力及开发水平的前提下提供总成和部件的能力。识别价格及质量具有相对竞争力的供应商，以满足产品定位的要求。 将所有涉及该过程的开发伙伴协调在一起，整合资源满足用户最大需求。在供应商和制造者之间建立信息沟通，提升整个汽车生产链运作的效率，并增进更高层面上的技术创新。 1.1.6成本分析 确定各系统和整车的目标成本。 1.1.7编制产品描述书 描述书作为产品开发的依据文件，将所要开发的产品项目的背景、目标、车型规划、总成选择、装备、进度等进行详细描述。 1.2团队 一支有着丰富汽车理论知识和设计经验的优秀团队，熟知中国汽车配套资源及现有车型。以敏锐的眼光洞察中国的汽车市场，能很好的把握中国汽车发展的潮流。 1.3市场定位 从消费者调查、市场调研、竞争对手分析及，企业制造能力分析来确定产品的市场定位。 2、汽车造型 2.1 分析造型设计任务书 2.2收集和整理相关资料并进行样车准备 2.3工程与造型的契合 2.4确定设计理念，提出设计方案 2.5阶段评审 2.6初步草图设计 2.7方向性评审 2.8细化效果图草图设计 2.9设计评审 2.10效果图设计 2.11效果图评审 2.12效果图修改及提交 2.13根据客户的意见修改效果图 2.14效果图批准

CATIA汽车摩托车企业设计人员内部培训资料CATIAA级曲面检查规范说明OK

重庆南方摩托车技术研发有限公司CATIA A级曲面检查规范 北京迅利创成科技有限公司 日期：2011年12月7日

目录 1.规范描述 (1) 2.A级曲面介绍 (2) 2.1定义 (2) 2.2特征 (2) 3.A级曲面标准 (3) 3.1设置建模精度 (3) 3.2曲面间的间隙/重叠 (3) 3.3曲面间的连续性 (3) 3.4光顺性要求 (4) 3.5脱模 (4) 3.6配合间隙 (4) 3.7输出格式 (4) 4规范内容 (5) 4.1高光连续性检查 (5) 4.2 连续性检查 (9) 4.3曲率梳连续性检查 (10) 4.4两零件搭接关系检查 (12) 4.5 A级曲面的间距离检查 (12) 4.6 曲面“阶”数检 (13)

1.规范描述 A级曲面检查是为了规范使用CATIA对外委数模和本公司设计的高质量模型表面的检查，检查的目的是检验模型的质量是否符合A级曲面的标准、要求。本规范对A级曲面检查的标准进行了初步的定义，并对采用CATIA V5进行A级曲面检查的具体功能和操作进行了详细的说明。

2.A级曲面介绍 2.1定义 A级曲面是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面，曲率连续意味着在任何曲面上的任一“点”中沿着边界有同样的曲率半径。 A级曲面广泛应用于汽车行业的外观件和内饰件。同样的，针对摩托车行业，所有的摩托车覆盖件原则上都应当遵循A级曲面的质量要求。 摩托车覆盖件A面造型汽车车身外表面A面造型 2.2特征 同一般的零件结构曲面不同，A级曲面通常具有如下的一些特征：一般CLASS A的阶次与控制点数目都不多，一般曲面UV方向大概为6 个控制点； 单独一个CLASS A曲面在UV方向都保证曲率的连续性及变化趋势的一致； CLASS A曲面之间的连接需要满足曲率连续（G2)，在部分特殊曲面可以 用切连续来保证（G1），绝对禁止仅仅是点连续（G0）； 使用多种数学检验方法来检验CLASS A曲面，不应该出现视觉上的明显 瑕疵。

汽车设计流程

简介：在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。一般意义上的造型设计是从产品 ... 在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。 一般意义上的造型设计是从产品规划开始的，包含二维设计、三维设计、样车试制等。下面就各阶段做详细介绍。 产品规划 造型开发的前期需要对所开发车型做市场调研，以便对有针对性地规划造型定位，这个调研包含价位、目标客户群、竞争车型、流行元素等方面。在产品规划过程中，设计师了解到即将进行的造型的风格定位与功能定位有助于设计师更好的把握方向，也能使得新造型尽可能被目标客户群接受。 总布置设计是预先对车内各部件以及乘员坐姿等的布置，以满足功能空间要求，以及驾乘人员的人机工程要求。 二维设计 二维设计的开始需要造型设计师根据前期输入条件进行创意构思，新颖的创意是一款车区别于另一款车的关键，体现了车的不同个性，通常新颖的创意也是汽车产品吸引消费者的亮点所在。因为汽车的开发周期相对很长，一般要18－48个月，即使现在技术的发展很多的过程可以被压缩或者省略，一般也需要两年左右。这就决定了现在的造型是为了在至少两年以后的市场，要保证现在的创意在两年后不过时。这就需要设计师必须要有敏锐的造型观察力、判断力和对流行的预测能力。 表达创意最直接和快速的手段是草图，草图是设计师思维创意的快速表达。草图表现的方法多种多样，彩铅、钢笔、油性笔、马克笔、色粉和电脑辅助等都可以单独或者混合使用来表现。草图是设计师记录和推敲创意的途径，往往会充满了很多设计师的主观色彩，比较随意和放松，创意也往往是新颖别致。 草图结束后通常会有一个内部的评审，选出几个具有代表性的造型方向进行下一步的细化工作，也就是效果图。 效果图是用来指导油泥模型、数字模型和做方案展示用途，所以需要有精准的效果。比例、透视、色彩、材质都需要有准确的表达。这个时候对于草图中天马行空的创意需要有一些收敛，市场审美、价位成本、政策法规、材料工艺等等都需要被考虑周全。效果图一般分为外饰、内饰和细节效果图。效果图的表现技法也多种多样，较流行的画法是马克笔、色粉的结合使用。电脑软的应用很大程度上提高了设计的工作效率，很多设计师愿意通过电脑来完成这个步骤。 三维造型

汽车内饰设计的分析和思考

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/051609617.html, 汽车内饰设计的分析和思考 作者：党融 来源：《时代汽车》2017年第05期 摘要：随着汽车普程度的不断提高，消费者对汽车的认知度不断进步，消费者的吹毛求疵和市场的压力迫使汽车制造商对汽车内饰的关注度产生了巨大的变化，作为具体的使用者来说，他们接触汽车内饰的时间要远远多于汽车外形，内饰设计的好坏将直接影响到他的使用乃至心情，目前，汽车制造商及其设计师们将汽车内饰的重要性上升到了与外观同样的高度。内饰设计除了在满足消费者对功能性和舒适性，满足基本功能需求的基础上，还需要在消费者对内饰的感官品质要求上不断改进，以取悦消费者。 关键词：内饰设计；消费者需求；造型；色彩；精致工艺 1.什么是汽车的内饰设计 1.1汽车内饰为什么要设计？ 车与人是想通的，车的外观就像是人的外表，给人第一印象；而内饰就像是人的品质，只有深入接触之后才能够真正的了解。随着私人汽车市场开始陕速增长，人们才逐渐开始关注汽车内饰，内饰设计也慢慢开始发展变化，并不断完善以符合消费者的需求。 消费者对实现模糊概念的一种需要和渴望（功能性，舒适性，合理性，空间…），设计由多个需要解决的问题而引发，从而产生解决问题的方法，往往一个问题，一个需求或者是一个很偶然的机会造成了设计，从而改变了内饰设计。 所有内饰设计改进都是为了满足消费者的需求。汽车外观可以吸引人们的注意力，但当消费者坐进汽车时，他们才感觉自己与汽车之间的零距离。 1.2设计目的 所有的设计是都应该以“以人为本”这个目的来设计。 满足“人”的生活及生理需求；通过对设计品的材料、技术、价值分析，达到产品和环境良好的相互关系，产品和“人”之间的和谐共处。 1.3设计师对内饰设计应关注那些方面 首先需要了解人们需要什么样的内饰设计，通过市场调研和日常的观察。 2.汽车内饰与工业产品的关联

精选CATIA汽车车身设计资料

CA TIA汽车车身设计方法 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关知识，包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段，对于设计出消费者认可的新车型至关重要。 汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰，使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关的知识：车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现，需要一系列的步骤。得到市场的认可，性能优良的内“芯”，再加上一袭新衣包装，才是新车待嫁时。下面，让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括：项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1为项目策划阶段的示意图。 图1 项目策划阶段示意图 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划，具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书，明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括：政策法规分析、竞争对手和竞争车型、自身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段，要开发一个什么样的车型，类似于同行什么等级的车型，其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 项目策划的最后阶段是组建项目组：组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位，因此，新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分： 1. 总体布置草图设计：绘制产品设计工程的总布置图（如图2），一方面是汽车造型的依据；另一方面它是详细总布置图确认的基础，在此基础上将产品的结构具体化，直至完成所有产品零部件的设计。 图2 某车型的总布置草图

汽车设计开发流程

现代汽车造型开发流程 在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。 一般意义上的造型设计是从产品规划开始的，包含二维设计、三维设计、样车试制等（如图1所示）。下面就各阶段做详细介绍。 产品规划 造型开发的前期需要对所开发车型做市场调研，以便对有针对性地规划造型定位，这个调研包含价位、目标客户群、竞争车型、流行元素等方面。在产品规划过程中，设计师了解到即将进行的造型的风格定位与功能定位有助于设计师更好的把握方向，也能使得新造型尽可能被目标客户群接受。 总布置设计是预先对车内各部件以及乘员坐姿等的布置，以满足功能空间要求，以及驾乘人员的人机工程要求（如图2所示）。

二维设计 二维设计的开始需要造型设计师根据前期输入条件进行创意构思，新颖的创意是一款车区别于另一款车的关键，体现了车的不同个性，通常新颖的创意也是汽车产品吸引消费者的亮点所在。因为汽车的开发周期相对很长，一般要18－48个月，即使现在技术的发展很多的过程可以被压缩或者省略，一般也需要两年左右。这就决定了现在的造型是为了在至少两年以后的市场，要保证现在的创意在两年后不过时。这就需要设计师必须要有敏锐的造型观察力、判断力和对流行的预测能力。 表达创意最直接和快速的手段是草图，草图是设计师思维创意的快速表达。草图表现的方法多种多样，彩铅、钢笔、油性笔、马克笔、色粉和电脑辅助等都可以单独或者混合使用来表现。草图是设计师记录和推敲创意的途径，往往会充满了很多设计师的主观色彩，比较随意和放松，创意也往往是新颖别致（如图3）。 草图结束后通常会有一个内部的评审，选出几个具有代表性的造型方向进行下一步的细化工作，也就是效果图（如图4所示）。 效果图是用来指导油泥模型、数字模型和做方案展示用途，所以需要有精准的效果。比例、透视、色彩、材质都需要有准确的表达。这个时候对于草图中天马行空的创意需要有一些收敛，市场审美、价位成本、政策法规、材料工艺等等都需要被考虑周全。效果图一般分为外饰、内饰和细节效果图。效果图的表现技法也多种多样，较流行的画法是马克笔、色粉的结合使用。电脑软的应用很大程度上提高了设计的工作效率，很多设计师愿意通过电脑来完成这个步骤。 设计知识资源网

catia在汽车车身设计方面的应用

catia在汽车车身设计方面的应用 摘要：目前，中国汽车工业发生了翻天覆地的变化。尤其是汽车车身的设计好坏直接影响到汽车产品的质量和销售状况。车身的更新速度较快，因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前，计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段，尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。文中以网上某轿车数据为设计为对象，运用catia三维造型软件进行轿车车身造型，着重研究曲线构造、曲面构造、曲面过渡连接以及轿车车身曲面的分块、内饰设计和整车的虚拟装配造型等进行研究。 关键词：车身设计、曲面构造、内饰设计、catiaV5R18 catia design in automotive body applications Abstract：At present, China's auto industry has undergone enormous changes. In particular, the design of the car body to the car a direct impact on product quality and sales. Body of the update speed, so the body design of the new car's development has a very important role. Currently, computer-aided technology has penetrated into the car life cycle stages, in particular, CAD technology has become a routine means of automobile design. In this paper, online data for the design of a car as an object, use catia 3D modeling software for car styling, focused on the curve structure, surface structure, surface blending car body connection and block surfaces, interior design and virtual assembly model vehicle were studied. Key words:Body design;surface construction,;interior design,;catiaV5R18 0引言 我国的汽车工业从无到有、由小到大、从引进到自主创新，已获得很大发展，并已成为我国重要的支柱性产业。各国发展的历史与实践证明，汽车整车生产能力的提升主要取决于车身的生产能力，汽车的更新换代、造型改装、产品促销等都取决于车身。特别是轿车，其发展取决于车身技术水平。 汽车车身应为驾驶员提供良好、舒适的乘坐和工作环境，使其免受震动、噪声、废气以及恶劣气候的影响。 故汽车车身及内饰的设计就显得尤为重要。本文对汽车车身及内饰的一些大体环节进行设计，运用二维、三维软件进行制图并结合《车身设计学》、《汽车设计》、《造型设计》等知识所作。 汽车车身设计涉及面广，远远超出一般机械产品的范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践经验。汽车车身设计要考虑节能、环保、安全三大主题，也要考虑车身外观的美观性；还要考虑所设计的加工可能性。所以汽车车身设计并不是某一个人能够单独完成的，但是大学生有需要进行此类方面的训练，所以本文以大学生的角度结合大学所学知识并且细化建模方法，为大学生以及汽车catia爱好者提供一个参考。 1车身的catia建模 catia是法国达索公司开发的CAD/CAE/CAM一体化软件。现在的catia软件分为V4和V5两个系列，V4版本应用于UNIX平台，V5版本应用于UNIX和WINDOWS两种平台。V5版本界面更友好、易学、易用、功能强大。catia软件广泛应用于多种行业，软件集成解决方案