張捷

摘要： 對于汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)來說，UG起到了非常重要的作用。建立一個新的UG軟件平臺三維懸架圖形優(yōu)化軟件設(shè)計管理系統(tǒng)，需要在UG軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上進行懸架三維圖形參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計建模，并建立基于懸架相關(guān)零配件的三維圖形設(shè)計數(shù)據(jù)庫。文章介紹了汽車懸架系統(tǒng)的總體設(shè)計;從實現(xiàn)參數(shù)化繪圖、圖形庫和相關(guān)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計等方面分析了汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)圖形庫及相關(guān)數(shù)據(jù)庫的建立;最后介紹了UG軟件在汽車懸架系統(tǒng)中的開發(fā)與應(yīng)用。

Abstract： For the development of automobile suspension system， UG plays a very important role. To establish a new UG software platform 3D suspension graphic optimization software design management system， it is necessary to carry out the optimization design modeling of suspension 3D graphic parameters based on UG software technology， and establish the 3D graphic design database based on suspension related parts. This paper introduces the overall design of automobile suspension system; This paper analyzes the establishment of graphic library and related database of automobile suspension development system from the aspects of parametric drawing， graphic library and related database design; Finally， the development and application of UG software in automobile suspension system are introduced.

關(guān)鍵詞： UG軟件;C++Builder語言;汽車懸架開發(fā)系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫

Key words： UG software;C++Builder language;vehicle suspension development system;database

中圖分類號：U472.43??????????????????????? ????????????? 文獻標(biāo)識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0012-02

0? 引言

懸架系統(tǒng)是汽車制動底盤的重要基礎(chǔ)和組成部分，其制動性能的優(yōu)劣，直接地影響到駕駛員在車輛行駛中的駕乘平順性、運行穩(wěn)定性等。因此，懸架系統(tǒng)的設(shè)計是轎車制動底盤的重要設(shè)計內(nèi)容。一套設(shè)計成熟的懸架系統(tǒng)一般都是經(jīng)過長年累月的積累，不斷從實踐中汲取經(jīng)驗形成的，并且不會輕易進行改動。汽車的車型研究一般多采用平臺化策略進行，其底盤中懸架系統(tǒng)的剛度和變化范圍是非常有限的，因此選擇懸架系統(tǒng)的剛度與阻尼是非常重要的[1]。

1? 系統(tǒng)總體設(shè)計

軟件管理系統(tǒng)主要是在計算機C++Builder編程設(shè)計語言基礎(chǔ)上進行的，它采用SQL server編程設(shè)計語言技術(shù)來支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的自主開發(fā)與設(shè)計維護，同時該編程已經(jīng)采用了windows98/2000和新版windowsnt

4.0以上的版本。通過集成UG軟件可以完成各種零部件的三維建模與裝配設(shè)計，并且可以搭建一個圖形資料庫來進行信息管理。系統(tǒng)中CAD/CAE/CAM各主要功能可以有機地緊密結(jié)合在一起，CAE和CAM兩個功能模塊可以同時起到設(shè)計反饋的作用，實時的協(xié)助系統(tǒng)做好修改和重新設(shè)計的相關(guān)工作，提高了系統(tǒng)設(shè)計的工作效率與系統(tǒng)服務(wù)器的運行質(zhì)量。再由C++Builder5.0編寫一個面向應(yīng)用對象的懸架用戶界面，對各種不同懸架功能模塊的懸架數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息分別進行了數(shù)據(jù)輸入、輸出、查詢和功能修改，完成了汽車懸架控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計和實際使用任務(wù)管理。如圖1給出了一個基于軟件的系統(tǒng)整體操作系統(tǒng)設(shè)計框架[2]。

2? 汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)圖形庫及相關(guān)數(shù)據(jù)庫的建立

2.1 實現(xiàn)參數(shù)化繪圖

UG軟件的功能相對其他汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)更加簡單，是一套應(yīng)用于大型機械工程軟件設(shè)計與開發(fā)套餐，它集合了CAD/CAE/CAM等多種軟件功能來進行機械設(shè)計、分析等。該系統(tǒng)涵蓋了眾多軟件功能模塊，如應(yīng)用數(shù)學(xué)機械建模、實體機械建模等。UG軟件可以很方便地繪制出具有特殊要求的零件及優(yōu)化參數(shù)處理、加工畫像與典型零件加工圖，在特殊加工情況下，只需分別輸入不同零件參數(shù)優(yōu)化值，就可以直接得到一系列的零件圖，同時還可以對未經(jīng)加工的三維處理參數(shù)值優(yōu)化典型零件圖片進行模型尺寸的修改。因此，將UG軟件進行了測試，采用了車體參數(shù)可視化自動繪圖與交互式自動繪圖兩種綜合測試?yán)L圖方式，建立了汽車車體懸架結(jié)構(gòu)圖形信息倉儲數(shù)據(jù)庫等。用戶在日常使用時，可以直接把圖形庫中的各種相關(guān)圖形零配件或者圖片進行實時操作，以達到UG軟件在汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)中的繪圖作用。

2.2 圖形庫和相關(guān)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

在車輛設(shè)計工作中，要充分運用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計概念和Rsqlserver來設(shè)計車輛懸架構(gòu)造或機械上零部件組件。汽車專用零部件的產(chǎn)品種類繁多，一般來說我們可以大致劃分為三類：汽車標(biāo)準(zhǔn)件、通用汽車零部件和各種自定義專用零部件。其中，根據(jù)汽車標(biāo)準(zhǔn)件的相關(guān)功能和特點還可以將其劃分為齒輪、緊固件、軸承等子類，其各個子類還可以具有分支。因為，汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)對各標(biāo)準(zhǔn)件的需求不同，因此各標(biāo)準(zhǔn)件的類別和型號有很多，其中各類型零件的結(jié)構(gòu)大致相似，只是在工作中使用的參數(shù)和家族圖表方式不同[3]。從汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)所使用的零件家族中的任意一個零件，它的大小或者尺寸較高的零件可以被作為類屬家族的組織成員，最后按此操作方法依次搭建起來一個圖形零件倉庫。

3? UG軟件在系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 三維模型設(shè)計

汽車設(shè)計工程師在完成汽車產(chǎn)品的基本設(shè)計之后，再利用UG軟件的分支Smart models和Model navigator等技術(shù)對設(shè)計產(chǎn)品進行實體建模，然后在進行汽車系統(tǒng)的三維模型設(shè)計，主要是針對產(chǎn)品的特征形象進行一個參數(shù)化設(shè)計。UG軟件在其中起到了重要的作用，它的主要功能中的成形特征、體素特征、掃描特征以及特征運算操作等都在起到了重要的作用。在汽車懸掛系統(tǒng)的接口技術(shù)上，UG軟件也起到了作用，它的Import模塊可以為接口技術(shù)提供多種方式，如STL、IGES等數(shù)據(jù)格式，該UG軟件的數(shù)據(jù)格式既可以方便各種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，同時又可以實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的輸入輸出。

3.2 軟件設(shè)計

當(dāng)系統(tǒng)完成三維CAD建模后，在UGE的基礎(chǔ)上將三維實體模型應(yīng)用于Ansys的總系統(tǒng)中，該軟件也可來用于進行應(yīng)力場、溫度場等多種汽車實體加載場的實驗。除此之外，該繪圖軟件是一款專門應(yīng)用于設(shè)計完整二維工程零件繪圖的專用工具，它不僅可以為用戶提供裝配圖，而且可以通過UG/Drawing繪圖模塊可以省去人工部分直接自動生成一張二維工程圖，實現(xiàn)了圖紙從實體到二維的智能化變化。基于UG軟件的汽車懸架開發(fā)系統(tǒng)，可以大大減少企業(yè)復(fù)雜產(chǎn)品的造型設(shè)計和工作周期，同時能夠有效的提高企業(yè)設(shè)計的設(shè)計效果。如圖2為UG在操作系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中的實際應(yīng)用進展情況設(shè)計示意圖。

3.3 輔助制造

UG軟件的輔助制造功能主要應(yīng)用在系統(tǒng)的模具生產(chǎn)與數(shù)控編程，UG軟件包含多個模塊，這些模塊就相當(dāng)于汽車工程設(shè)計師的應(yīng)用工具。工程師們將汽車系統(tǒng)的零部件設(shè)計完成后，再利用三維CAD模型將這些零件快速的設(shè)計制造成零件模具（型芯、模腔等），除此之外，輔助制造軟件還可以產(chǎn)生一個完整的模具安裝模型，它們都可以為汽車工程設(shè)計師其中和客戶提供一種使用途徑，可以對已經(jīng)設(shè)計和制造完成的零部件起到數(shù)控編程的作用[4]。

4? 結(jié)語

汽車懸架系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)系統(tǒng)軟件是在UGII的環(huán)境中進行的，該系統(tǒng)利用大型三維懸架系統(tǒng)設(shè)計軟件的強大功能，快速地進行汽車懸架系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，為縮短汽車懸架系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的周期提供了保障[5]。同時，還可以幫助工作人員不斷積累懸架設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗。

參考文獻：

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[2]田磊，張立玲，黃黎，等.汽車底盤件結(jié)構(gòu)耐久自動分析系統(tǒng)研究[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），2020，34（05）：58-

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[3]趙樹國，張慶良，程金霞，等.汽車盤式制動器輕量化設(shè)計研究[J].邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019，32（01）：46-50.

[4]李敏，陳吉林.UG軟件在汽車模具三維結(jié)構(gòu)設(shè)計中的合理性應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2018，49（10）：76.

[5]林梅彬.基于UG的“汽車機械基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探析[J].木工機床，2020（03）：35-38.