基于solidworks的汽车座椅的参数化设计

欧阳格 梁燕 徐天龙 彭宇玲

摘 要：solidworks对于工业生产是一个强大的设计工具，从产品数字化设计、产品外型设计再到各类参数输出，导入有限元程序分析，直至试做以及大估摸工业化生产，实现了工业设计全程的自动化，在汽车座椅零件制造业有着强大使用意义，本文以在solidworks环境下汽车座椅的参数化设计为例讨论其在汽车零部件设计中的意义。该软件为达索系统下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。solidworks参数化设计是各种机械零部件的开发和设计创新的手段。

关键词：solidworks；参数化；汽车座椅设计

一、Solidworks参数化设计的优越性

Solidworks软件功能强大，组件繁多，易学易用，这使得SolidWorks 成为主流的简便的三维工程制图软件。SolidWorks提供多种设计手段进行设计、提高产品设计中的精度和准确度，在工业生产中运用广泛。SolidWorks 虽然有如此多的功能还有不少扩充附件，但是对于每个使用者无论是工程师还是实验人员，都可以说操作易于上手。在目前市场上所见到的三维工程制图软件中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的在强大的设计功能和易学易用的操作协同下，使用SolidWorks ，整个产品设计是全流程的可修改，从零件设计到整体设计最后装配成型是一个有机的整体。

二、SOLIDWORKS 参数化在汽车座椅设计中应用

（一）SOLIDWORKS 三维设计参数化应用

SOLIDWORKS 具有完善的系统参数自动保留，提取功能，它能在草绘设计时，将设计人员在设计中输入过的尺寸约束作为参数保留，在今后的设计中使用可视化的修改，从而生成最直观的模型。用系统参数驱动图形建模的关键在于如何将从实物中提取的参数转化到SOLIDWORKS 中。

SOLIDWORKS 参数化技术设计对象的在设计之初就已经按照使用目的与功能，确定了一组参数来约定尺寸。这些理论结算结果的参数与设计对象在SOLIDWORKS界面中将会有显然的对比，设计的最终结果和图形只会受到输入的参数约束影响。是汽车座椅设计全流程中的有效工具。

汽车座椅由零件组装而成对于基于参数约束的自动建模，SolidWorks为用户提供了下述开发方法：

尺寸驱动技术：利用尺寸驱动原理，从外部编程角度操作Solidworks对象，实现自动建模。尺寸驱动是指在是指零件的几何约束不变的条件下，定义出符合尺寸参数的尺寸变量，同时设定参数之间的运算关系，只用知道其中一个参数变化就能得出其他的参数变化，最后自动时时计算出模型的各类尺寸参数。

（二）SOLIDWORKS 二维制图参数化应用

过去，设计汽车座椅分别使用不同的三维与二维制图软件，导致一个变化但是另外一个不能同时变化的情况出现。这是因为制图过程中二维和三维图纸的相对独立性，只修改一样，另外一样修改忘记，或者是必须使用大量人力物力。

汽车部品的设计中包括汽车座椅的设计中，零部件、装配图以及总装图的都是根据试验部门与生产部门甚至是客户的反馈情况进行时时的跟进式的修改与改善，所以二维和三维同时修改的难度与压力较大，solidworks可以在更改三维图纸时同时三维图重新导出成新的二维图纸。

如果需要将solidworks的三维的导出为二维有尺寸的平面图，那么先将三维图自动生成工程图，然后在工具栏内命令生成三视图，然后在对图纸幅面添加设计注解，然后另存为DWG等格式的二维图即可！并且在SOLIDWORKS 系统内各种投影方向是可以自定义的，只要输入相关命令程序会自动创建我们所需要的视图、断面图、剖视图、局部放大图等。这样我们很多复杂的汽车座椅的设计变更就显得如此的快捷、方便，三维数据更改完之后，只需要在SOLIDWORKS的命令界面进行更新操作，二维图纸与三维图纸完全同步变化，使得二维图纸和三维效果图表述内容始终如一。

三、参数化设计在当今汽车座椅开发中具有重要意义

汽车座椅设计不仅仅是一个简单的设计，也不是一个部门能够解决，涉及机械、电控、喷涂、冲压、冷热处理、工业设计、力学、人际工程学等多门学科，以及设计、实验、制造、销售和用户体验调查的等各个部门。

此外，仅仅依靠汽车设计制造部门也不够的，应该有人体结构的相关人员和机构进行协同设计，通过对人体结构分析以提高座椅的乘坐舒适性，并且对座椅骨架、填塞物、座椅套、座椅扶手等等进行综合设计考虑。

而且设计的图纸经常是从理论与仿真出发，并未考虑到生产实际，销售部门也会提出客户不同的需求，所以汽车座椅设计是一个时时变化的动态设计，所以汽车设计如果用一种不能多角度，多维度，以及修改简单的软件平台设计是远远不够的，尤其是来自个反面的反馈导致尺寸和结构都不是从开始到最终不会变化，而是需要反复的优化、对比和实验，在如此大的工作量当中，SOLIDWORKS 参数化设计只改变一个参数就能改变全局的功能就显示出非常大的优越性。

四、总结

伴随着汽车工业的进步和经济的高速发展，我们的生活越来越离不开汽车，其中人体与汽车中零部件接触最多的就是座椅，座椅不但关系到成员的乘坐汽车的舒适性，更加影响着汽车操控性，最后影响到汽车驾驶的安全性。

SOLIDWORKS 参数化设计减少了实体实验次数，并且可以在生产实际中时时反馈，得到结果，最终减少开发时间，得到市场最畅销的产品，提高产品的竞争力，最终更好的占领市场。

参考文献：

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作者简介：

欧阳格（1984-），男，江西宜春人，硕士，助教，研究方向为汽车电控技术。