吳東霞，張 敏，李 華，程麗娜，吳月仙，楊 旭

（中策橡膠集團股份有限公司，浙江 杭州 310018）

輪胎胎側圖主要包含文字內容和圖形，文字內容包含品牌、花紋代號、速度級別、結構、層級、認證及法規(guī)要求的其他內容。同一個花紋系列的不同輪胎產品的文字內容略有不同，在AutoCAD軟件中，若采用系統(tǒng)自帶字體并進行環(huán)形排列，則不滿足加工條件；采用線框圖形，則不利于修改內容。設計不同產品時，需刪除原設計然后重新進行排列，操作繁瑣，且容易出錯。因此將文字內容與位置進行關聯設計是解決這一難題的關鍵。

隨著3D設計軟件的普及，越來越多的企業(yè)應用CATIA等參數化設計軟件。但CATIA軟件在輪胎設計方面的應用研究大多集中在花紋和結構設計等方面[1-2]，雖然對胎側字體建模也有所涉及[3-7]，但都沒有深入研究。因此為滿足胎側設計的需求，設計人員需深入研究參數化和關聯設計等方面內容[8-11]。

本工作提出了一種基于CATIA的輪胎胎側文字內容與位置關聯的設計方法，將胎側設計分為文字內容及其位置信息2個模塊，分別建立相應的標準模板庫，在使用CATIA裝配設計平臺進行胎側設計時進行調用，實現胎側文字內容與位置信息的關聯設計以及胎側的快速建模。

1 建模流程

模板具體創(chuàng)建流程如圖1所示。

圖1 建模流程示意

2 胎側位置信息模塊創(chuàng)建

依據模板中輪胎胎側定位標準、設計計算公式和位置參數創(chuàng)建所需的定位點、定位線和定位面。

2.1 創(chuàng)建內容位置模板

（1）二維模板中定位面固定1個平面，三維模板中定位曲面為胎側輪廓旋轉面，定位線和定位點采用半徑和角度參數創(chuàng)建。

（2）將所作內容封裝為內容位置模板，模板可以發(fā)布定位點、定位線、定位面及相關參數及圖形元素。根據內容和形式的不同，此類模板數量較多。

2.2 創(chuàng)建胎側定位分區(qū)

（1）將用于定位的設計參數錄入Excel表中作為設計表PTT，其中第1行是參數名，下面每1行定義1個產品配置的參數值，每1列定義1項內容位置的設計參數，某1列或幾列構成了某一內容所需的全部位置設計參數。配置設計表的每1行代表一種可能的參數值，也就對應著一種尺寸規(guī)格的零件模型，因此設計表的每1行被稱為一個配置。

（2）按設計配置中各內容位置的不同，調取所創(chuàng)建零件庫中相應的內容位置模板，并與設計表PTT的相關設計參數關聯（見圖2）。

圖2 內容位置模板實例化界面

（3）逐一調用內容位置模板，直至完成整個胎側定位分區(qū)。

3 內容信息模塊創(chuàng)建

內容類別模塊建立步驟如下。

（1）將胎側所有文字內容按類別進行整理。

（2）對于每一個類別，以定位點、定位線和定位面及相關內容參數為輸入，建立相應的內容類別模板。內容參數中有字符串內容、對齊信息、字高和字形等參數，可完整定義一個類別的內容。

（3）依據定位點、定位線、定位面及相關內容參數，采用二次開發(fā)的排列程序依次從字體庫中調取單個字體模板并實例化，得到整串字符串內容。

（4）依據相關內容參數完成其他相應的繪制工作，如活絡塊外形等。

（5）將上述工作封裝，建立內容標準零件庫（見圖3）。

圖3 內容標準零件庫界面

4 文字內容與位置關聯設計模塊

使用胎側定位分區(qū)里相應類別發(fā)布的定位點、定位線和定位面，調用相應內容標準模板，創(chuàng)建具體內容，然后逐一調用各個內容標準模板，直至完成整個胎側內容。

在此過程中，采用設計表（Design Table）技術，將每一類別內容的具體參數錄入Excel表Content對應的參數列，將CATIA所建內容參數集與Excel表所對應參數集進行關聯，從而實現內容參數表驅動CATIA模型中文字內容變化，最終實現內容參數化驅動設計。

內容信息創(chuàng)建模塊采用產品規(guī)格Size進行驅動參數表Content的配置選行。在位置信息創(chuàng)建模塊設計表PTT和內容信息創(chuàng)建模塊參數表Content之間，用產品規(guī)格Size進行統(tǒng)一驅動。

在裝配設計下，通過零件-定義上下文鏈接將位置零件發(fā)布的內容與內容零件所使用的發(fā)布內容進行更新鏈接關系（見圖4），胎側文字內容與位置更新為當前參數所驅動的位置，可實現胎側文字內容與位置自動關聯設計及快速建模，建模效果如圖5所示。

圖4 定義上下文鏈接界面

圖5 建模效果

5 結論

本工作對基于CATIA的輪胎胎側文字內容與位置關聯設計方法進行探討。該方法將胎側設計過程分為位置信息創(chuàng)建、內容信息創(chuàng)建和文字內容與位置關聯設計等多個模塊，在設計過程中結合CATIA知識工程靈活組合，大幅度增強了胎側建模的功能利用程度，極大地提高了建模效率。