理工设计开题报告

毕业设计开题报告(理工类)设计题目某型小客车车身侧围构造设计学生姓名唐慧聪学号专业车辆1103一、课题背景、目的、意义：1、课题背景侧围承当连接轿车前部和后部，支撑顶盖，轿车车身侧围是整个车身设计中的一种重要基准，对轿车的纵向刚度有很大的影响。侧围的设计考虑A立柱部分视野、门槛、门洞部分的乘降性、密封性等。同时还要考虑车辆的整车碰撞安全性能的规定。随着计算机辅助设计在汽车设计工作中的应用，对于汽车车身侧围的快速开发系统构造和办法已经日趋成熟。其中，逆向工程设计办法是汽车车身设计过程中的一种重要环节，也是一种快速设计的工程办法。2、课题目的本课题根据汽车车身构造设计的规定，对现有某汽车侧围进行反求和正向的构造设计，给出一款造型美观、工艺性合理的车身侧围。当今的CAD软件如UG、CATIA等都为汽车车身的设计提供了较好的平台，如何根据这些软件提供的办法，按照汽车车身侧围的正逆向设计规定进行快速设计。纯熟地掌握运用三维工程设计软件进行车身零部件三维数字化设计。3、课题意义汽车车身侧围是汽车的重要部件，首先要有光顺的外表面,这是进行内部构造设计的基础，对外形美观和加工工艺好坏有很大的影响。通过对汽车车身侧围的设计，熟悉正逆向工程的流程、设计办法和有关软件的使用，为后来的学习和工作打好基础。二、近年来国内外研究现状：逆向工程设计办法是汽车车身设计过程中的一种重要环节，也是一种快速设计的工程办法。汽车车身侧围是汽车的重要部件，首先就是采用逆向设计，快速地转变为三维曲面数模，获得光顺的外表面,这是进行内部构造设计的基础，对外形美观和加工工艺好坏有很大的影响。国外现状国外在开发一种新车型时，车身设计流程大多是先运用CAD的技巧构想出创新的美观外型，再以手工方式塑造出模型，然后再以三维尺寸测量的方式建立出自由曲面模型的CAD图形文献。逆向设计应用到汽车车身设计中来是在20世纪80年代分别由美国3M公司、日本名古屋工业研究因此及美国UVP公司提出并研制开发成功的。进入20世纪90年代以来，逆向设计有关技术才被放到大幅度缩短新产品开发周期和增强公司竞争能力的重要位置上。在逆向工程软件方面，国外已有了诸多较为成熟的产品，如：美国EDS公司的Imageware、美国Raindrop公司的GeomagicStudio、英国DELCAM公司的CopyCAD、法国Dassault公司的CATIA和韩国INUS公司的RapkiForm等。2、国内现状我国汽车设计领域的计算机辅助设计工作还处在起步阶段，汽车整车厂特别是中外合资的轿车生产公司由于受国外汽车公司的技术支持的影响，已逐步应用大型三维软件进行汽车的设计和改型，但汽车零部件公司大多在计算机辅助设计应用水平高，大部分还是采用较初步的计算机辅助二维图——AutoCAD方式进行设计，最后还是要以打印在纸上的图纸作为生产根据，但是随着整车厂对零部件公司的规定越来越高，规定零部件厂在新产品设计中进行同时设计，整车厂提供应零部件厂的设计数据是三维的，短期内零部件厂商能够通过三维转制二维图的办法应付，但是长久来看，直接的三维设计是将来发展的必然趋势。国内的大众，通用，昌河等汽车厂家在设计新车型或车型改制的时候，已经开始使用三维设计软件进行设计，能够预见在很快的将来二维图板为主的设计将会在汽车车身设计中逐步裁减和消失。我国的汽车开发技术尚有相称长的路要走。我们应用当代技术进行车身数字模型设计工作仅仅是刚刚开始，许多技术仍在探索中。赵建宁，刘卓凡等（）通过测量某实物轿车，得到车身点云图。应用Imageware的点云解决功效和UG的曲面造型办法，提出了运用逆向设计来快速构建侧围模型的办法。先用ATOS扫描仪测量某轿车车身，获得点云图。将整个车身点云图导入到Imageware中，由于只进行侧围的逆向设计，运用Imageware的剪切功效将多出的点云切除，得到所需的侧围点云图，将文献保存为.stl格式。在UG中新建.prt格式文献，导入侧围点云的.stl文献。划分网格，然后进行曲面重构。将侧围分成两块，侧围外板和门框外板进行曲面构建。最后将外板和门框外板配合，然后进行间隙缝合，最后得到完整的轿车侧围模型。朱俊杰，黄翊之等（）采用RSM型三维扫描抄数机对甲壳虫汽车车身进行数据测量，并在UG平台上对车身的点云数据进行数据解决、曲线建立、曲面重构、验证分析及造型等过程。通过整车通盘考虑，逐步创立各个曲面片体，进行光顺分析，再对各曲面片体进行裁剪缝合。邓亚东，钟诗清等（）等也提出了基于UG软件进行客车车身设计的优势。从UG提供的实体建模模块、装配模块、工程制图模块、图形数据装换接口模块、二次开发模块等进行了简朴的介绍。同时，给出了客车车身的后续解决和改善工作。张志云（）对车身侧围快速开发系统的构造设计和办法，汽车侧围断面构造，断面数据库进行了进一步研究，在UG软件平台下，以二次开发技术实现快速设计的系统化。汽车侧围设计程序重要有汽车车身的整体简易模型设计，汽车车身截面数据库、车身侧围构造设计、轮罩设计等、质量估算等。王志英（1998）基于北方牌QCJ7082微型轿车的车身侧围构造设计作了概要介绍，他将构造分块，对每个构造进行分析，例如为减少制造精度，提高外观完整性和美观，前支柱采用隐式构造。侧围外板考虑到装配工艺的简朴化，由一块钢板冲压而成，而内板设计则重要考虑到冲压工艺的简朴化和制造精度能够适宜减少，采用分块型式。综上分析不同的研究能够发现，基于Imageware或UG进行逆向设计快速地得到了完整的侧围模型。逆向设计能够简化流程，缩短了车身的开发周期，提高了车身设计效率，为正向设计累计经验。参考文献[1]张世俊.逆向工程在车身构造动力学分析中的应用[D].河北:石家庄铁道大学,.[2]赵建宁,刘卓凡,沈明辉.基于Imageware和UG的某轿车车身侧围逆向设计研究[J].汽车实用技术.,13(8).[3]朱俊杰,黄翊之,刘长灵.基于UG甲壳虫汽车车身的逆向设计[J].机电工程技术.(11).[4]邓亚东,佘翊妮,钟诗清.基于UG软件的客车车身设计[J].客车技术与研究..[5]陈家瑞．汽车构造[M]．吉林:人民交通出版社．[6]王志英.北方牌QCJ7082微型轿车车身侧围的设计[J].上海汽车工业技术中心.[7]张志云.基于UG平台的汽车车身侧围快速开发设计[D].上海:同济大学汽车学院.,03.[8]黄金陵.汽车车身设计[M].北京:机械工业出版社.,9.[9]易永红.轿车侧围外板中立柱的工艺改善.风神襄樊汽车有限公司.TG386.[10]高荣.轿车整体侧围冲压工艺的优化.南京南汽模具装备有限公司..[11]廖毅.汽车车身的侧围构造设计[D].第五届中国汽车车身开发与模具制造技术论文集..[12]李少波,谢庆生,楚甲良.汽车车身设计办法探讨[R].贵州工业大学学报(自然科学版).1999,12.[13]王峰,王玉林.汽车车身曲面点云数据分割办法的研究[R].山东理工大学学报(自然学版).,11.[14]刘慧.汽车车身正逆向混合设计技术研究[D].扬州大学.,5.[15]周煜,杜发荣.汽车覆盖件逆向设计办法[D].北京航空航天大学..[16]黄天泽,黄金陵.汽车车身构造与设计[M].机械出版社..[17]叶家飞.汽车覆盖件逆向设计办法及应用[J].中国物流与采购.,(6).[18]石晓祥.当代汽车车身设计办法的研究和展望[J].机械科学与技术.,11.[19]王宏雁等.汽车车身造型与构造设计[M].上海:同济大学出版社.1996.[20]刘文祥.基于逆向工程的当代车身设计办法的研究和应用[D].中国农业大学.,10.[21]P.O.MarklundandL.Nilsson.Optimizationofacarbodycomponentsubjectedtosideimpact[J].Industrialapplicationsandcasestudies.[22]RobertJ.Sze6,ReductionofVehicleLeadTimebyBodyEngineering.SAE970578[23]GaryJ．Heydingeretc.TheDesignofaVehicleInertiaMeasurementFacility.SAE950309.[24]CoonsSA.Surfacerforcomputer—AidedDesignofSpaceFroms.MITMAC-TR-41,1967.[25]ZhongDongsheng,LvZhanglai.TheCarBodyModelingDesignbyReverseEngineeringTechniques[J],EnergyProcedia,,13(4):4—17.三、重要设计内容和设计路线1、重要内容（1）轿车车身侧围外板逆向建模设计；（2）轿车车身侧围内板正向建模设计；（3）轿车车身侧围内外板装配分析；（4）图纸内容：（三张1号）内板构造图+外板构造图（1张）B立柱构造图+构造截面（1张）总装配图（1张）2、设计目的（1）获得车身侧围光顺曲面模型，掌握车身侧围的曲面重构工作，最后获得完整的轿车侧围模型。（2）答辩前应提交完整的、阐明具体的、可读性好的设计阐明书。3、技术路线（1）前期解决，熟悉并进一步理解车身逆向设计的有关环节，收集资料，理解车身设计办法的历史、现状和基本原理。构建车身侧围的设计流程，熟悉并运用软件UG构造侧围曲面。（2）车身侧围外板的逆向设计，用UG软件的剪切功效将多出的点云切除，得到所需的侧围点云图，划分网格，然后进行曲面重构。（3）外板构造（涉及整形、修边、翻边、冲孔等）的正向设计。（4）车身侧围内板的正向设计，根据侧围外板模型和各截面构造正向设计侧围内板。（5）完整的轿车侧围模型，将外板内板装配在一起，并制作装配动画，分析各个截面。（6）后期总结，整顿设计资料，编写设计阐明书，完毕毕业设计，完毕答辩。四、可行性分析本课题设计的基础是在熟悉掌握车身正逆向设计的有关环节下开始进行的，查阅了一定量的车身逆向设计的原理和办法，奠定了理论基础。另首先，UG含有强大的测量数据解决、曲面造型、误差检测功效，学习并应用到轿车车身侧围设计中去能快速对的的构建车身侧围模型。四、所需要的仪器设备、材料：光学扫描仪测量设