基于逆向工程的车门设计技术.pdf

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山东理工大学山东理工大学硕士学位论文基于逆向工程的车门设计技术基于逆向工程的车门设计技术CarDoorDesignTechnologyBasedonReverseEngineering研究生：

邢鲁超邢鲁超指导教师：

徐家川副教授徐家川副教授协助指导教师：

王仁广王仁广高工高工申请学位门类级别：

工程硕士工程硕士学科专业名称：

车辆工程车辆工程研究方向：

车辆数字化设计与制造车辆数字化设计与制造论文完成日期：

2012年4月10日2012年4月10日单位代码：

10433学号：

Z1009309分类号：

U463.82密级：

万方数据万方数据万方数据山东理工大学硕士学位论文摘要I摘要随着以计算机技术为核心的现代工程技术的飞速发展，日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在汽车车身设计领域得到了广泛应用。

与此同时，结合先进的计算机技术，以测量技术、曲面重构技术为基础的逆向工程技术在汽车车身新产品开发中得以推广。

传统的车身正向设计方法正逐步被车身逆向设计方法所取代。

而车门是车身上的重要部件，如何高效、准确地设计车门，缩短设计周期，是目前汽车行业研究的重点。

在这个大背景下，本文对车门的逆向设计技术进行了深入研究，具体包括：

（1）车门曲面逆向建模技术。

曲面重建非常复杂，曲面模型往往需由多张曲面经拼接、过渡、裁剪而成。

所以在车门的逆向设计过程中，尤以车门曲面模型重构最费时费力。

针对上述问题，本文以UG软件为平台，以两款车门曲面逆向重构为例，给出了逆向工程中快速反求的流程，并总结了车门曲面逆向重构技术，以提高车门曲面逆向重构质量，缩短车门曲面逆向重构时间。

（2）车门玻璃曲面拟合技术。

现代乘用车为了美观的需要，车门玻璃广泛使用双曲率玻璃,但对双曲率玻璃设计方法的研究较少且不够完善。

所以本文在车门逆向设计的基础上，研究并总结了两种典型双曲率玻璃的拟合方法，提出了两种方法的优缺点，完善了双曲率玻璃的设计理论及设计流程。

（3）车门附件设计技术。

在本文的最后，以交叉臂玻璃升降器和铰链为例，总结了车门附件的设计、安装和运动校核等流程。

通过以上研究内容，本文获得了一些新的设计方法：

（1）对车门曲面重构中的特征消失进行了研究，并根据其特点给出了特征消失的曲面构建方法。

（2）对双曲率车门玻璃曲面的拟合方法进行了研究,给出了两种拟合方法的设计理论及设计流程。

结果表明，以上方法较好的满足了设计要求。

关键词：

车门；曲面；车门玻璃；逆向工程万方数据山东理工大学硕士学位论文AbstractIIAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernengineeringtechnology，whosecoreiscomputertechnique，increasinglymatureproductdevelopmenttechnologyoftheintegrationofCAD/CAE/CAMhasbeenwidelyused.Atthesametime,withadvancedcomputertechnology,reverseengineeringtechnologywhichbasedonmeasurementtechnologyandsurfacereconstructiontechnologyhasbeenwidelyappliedinnewproductdevelopmentoftheautomotiveindustry.Thetraditionalautomobilebodyforwarddesignmethodwasreplacedgraduallybytheautomobilebodyreversedesignmethod.While，cardooristheimportantpartsoftheautomobilebody,howtodesignthecardoorefficientlyandaccuratelytoshortendesigncyclesisthefocusofthestudyoftheautomotiveindustry.Inthisbackdrop,anin-depthstudyofcardoordesignbasedonReverseEngineeringisperformed,andsomeofnewdesignmethodsaresummarized.Themaintasksareasfollows:

（1）Reversemodelingtechniquesofthecardoorsurface.Surfacereconstructioniscomplicated,andthesurfacedigitalmodelisoftenmadebymultiplesurfacesbysewing,transitionandtrimming.Inresponsetotheseproblems,usingUGsoftwareastheplatform,bothcardoorsurfacereversereconstructionsastheexample,therapidreverseprocessofreverseengineeringwasgivenandthetechnologyofreconstructionoftheautomobiledoorsurfacewassummarizedforimprovingthequalityandreducingthetime.

（2）Cardoorglasssurfacefittingtechniques.Nowadays,inordertosatisfytheaestheticneedsofpassengercars,double-curvatureoftheglassiswidelyusedincardoorglassdesign,butstudiesofthedesignmethodofdouble-curvatureglassarefewandimperfect.So,basedoncardoorreversedesignresearch,twotypicaldoublecurvatureglassfittingmethodsweresummarizedandthemeritsanddemeritsofthetwomethodswereanalyzed,toimproveandenrichthedesigntheoryandthedesignprocessesofthedoublecurvatureglass.（3）Thecardoorattachmentdesigntechniques.Atthelast,thedesign,installation,andsportscheckprocessoftheautomobiledoorattachmentwassummarized.Bystudyingtheabovecontent，somenewdesignmethodsweregiven：

（1）Featuresdisappearancewasstudiedinthecardoorsurfacereconstruction.Accordingtoitscharacteristics,processingmethodsoffeaturesdisappearanceweregiven.

（2）Doublecurvatureglassdesignmethodswerestudied.thedesigntheoryandthedesignprocessoftwotypicalfittingmethodswerealsogiven.Theresultverifiedthatthesemethodssatisfiedtherequirement.Keywords：

CarDoor,Surface,DoorGlass,ReverseEngineering万方数据山东理工大学硕士学位论文目录III目录摘摘要要.IABSTRACT.II第一章第一章绪论绪论.11.1课题的背景.11.2课题的意义.11.3课题的研究现状.21.3.1逆向工程研究现状.21.3.2车门布置与车门玻璃拟合方法.31.4课题的研究内容、创新点及章节安排.4第二章第二章车门设计基础车门设计基础.72.1车门的分类.72.2车门的组成.72.2.1车门门体.72.2.2车门附件.92.3本章小结.11第三章第三章车门曲面重构技术车门曲面重构技术.123.1逆向工程.123.2点云数据的测量.123.2.1点云数据测量方法的分类和比较.123.2.2光栅投影测量技术.133.3点云数据的处理.153.4曲面类型的选择.163.4.1曲线曲面的Bzier表示及性质.173.4.2曲线曲面的B样条表示及性质.193.4.3Bzier曲线曲面和B样条曲线曲面品质对比.213.5曲面构建方法的选择.223.6车门曲面的重构过程.233.6.1轿车车门外板曲面的创建.233.6.2轿车车门内板曲面的创建.353.6.3货车车门外板曲面的创建.38万方数据山东理工大学硕士学位论文目录IV3.6.4货车车门内板曲面的创建.393.7本章小结.42第四章第四章车门玻璃曲面拟合技术车门玻璃曲面拟合技术.434.1圆环面拟合方法的车门玻璃和导轨的设计.434.1.1圆环面车门玻璃的设计原理.434.1.2圆环面车门玻璃的设计流程.454.1.3圆环面玻璃导轨的设计原理.484.1.4圆环面玻璃导轨的设计流程.494.2腰鼓面拟合方法的车门玻璃和导轨的设计.524.2.1腰鼓面车门玻璃的设计原理.524.2.2腰鼓面车门玻璃的设计流程.534.2.3腰鼓面玻璃导轨的设计原理.554.2.4腰鼓面玻璃导轨的的设计流程.564.3双曲率车门玻璃设计方法的比较和选择.604.4本章小结.60第五章第五章车门附件的布置和安装车门附件的布置和安装.615.1交叉臂玻璃升降器的设计与安装.615.1.1交叉臂玻璃升降器的组成及参数的确定.625.1.2玻璃升降器的建模与装配.635.1.3玻璃升降器安装位置的确定.645.1.4玻璃升降器的运动校核.685.2车门铰链的布置与安装.715.3本章小结.74第六章第六章总结与展望总结与展望.756.1全文总结.756.2工作展望.76致致谢谢.77参考文献参考文献.78附录附录1:

作者在读硕士期间发表的论文和参加的课题作者在读硕士期间发表的论文和参加的课题.81附录附录2：

车门内外板数字模型：

车门内外板数字模型.82万方数据山东理工大学硕士学位论文第一章绪论1第一章