[发明专利]汽车车门玻璃升降器快速设计系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车设计领域，尤其涉及一种汽车车门电动齿扇式交叉臂结构玻璃升降器快速设计方法。 

背景技术

汽车车身的产品开发设计与制造是极其复杂的系统工程，随着汽车工业的不断发展，需要采用新技术以优化汽车车身开发过程，提高车身开发能力，加快设计进程以缩短整车开发周期，满足不断变化的市场需求。在以往的车身布置、确定车身结构方案、设计参数及工程设计的过程中，具有丰富专业知识和经验的设计人员起着举足轻重的作用。这就需要以计算机技术为基础，利用参数化建模设计方法和理论，开发智能化的基于专家知识和经验的、集成优化的设计思路和方法的CAD专用设计系统，实现可以支持设计人员顺利完成由知识驱动的专业自动化设计，达到提高设计效率和设计质量的目的。 

如果能够开发出结合知识工程理论将汽车车门及附件设计的相关的专业知识、专家经验、设计方法、相关设计标准，利用C语言及UG的多种二次开发技术，按照软件工程的开发规范和流程而编制完成的智能化车门玻璃升降器设计系统，将会缩短开发周期。它可以实现玻璃升降器和车门主体结构的并行设计和参数化关联，帮助车门设计人员快速高效率地完成车门玻璃升降器的参数化设计、布置、干涉检验、受力分析等一系列以往需要有经验的设计人员花费大量时间和精力才能解决的设计问题，并能够方便地进行快速更新和再验证。 

原来按照传统的3D建模方式需要几周才能完成的玻璃升降器系统的设计与校核工作，通过使用参数化、智能化设计模块，可以将设计周期缩短到30分钟。近两年UG公司的KDA部门按照汽车用户的要求，为GM等汽车公司开发了一些用于汽车布置设计的专用设计模块，如总体布置中的眼椭圆、人体模板、H点布置、手伸及界面等模块及车身设计中B柱、门口线、铰链布置等模块。 

发明内容

本发明所述的汽车车门玻璃升降器快速设计系统是集成在UG软件平台上的二次开发的专业化设计工具，用于汽车车身设计开发过程中车门玻璃升降器在车门系统中的CAD设计，方便用户快速准确的完成车门玻璃升降器及车门系统的布置、设计、校核等开发工作的智能化系统。 

本发明所述的汽车车门玻璃升降器快速设计系统，包括四个玻璃升降器设计子模块：绳轮式单滑道玻璃升降器、绳轮式双滑道玻璃升降器、齿扇式单臂玻璃升降器、齿扇式交叉臂玻璃升降器； 

进行设计时，系统输入包括：车窗玻璃上边界、前边界、后边界，玻璃曲面、车窗下窗口线、车门内板工作平面、玻璃上、下止点位置及玻璃行程、电机性能参数； 

完成设计时，系统输出包括： 

1)修裁后的车窗玻璃曲面和边界； 

2)各种安装支架的3D模型，包括导轨支架、升降器安装支架、玻璃托架、电机或手柄安装支架，并确定所述支架的安装位置； 

3)电机或手柄的形式及安装位置； 

4)玻璃安装点的位置； 

5)对于绳轮式升降器，建立导轨、托块、滑轮、钢丝绳、电机毂及罩的3D模型，并确定设计位置及其相互关系； 

6)对于齿扇式玻璃升降器，建立主动臂、从动臂、齿扇、滑动滑槽、固定滑槽的3D模型，并确定设计位置及其相互关系；

7)玻璃升降运动模拟及干涉分析，机构运动分析及间隙校核； 

8)玻璃升降器设计性能，包括玻璃重量、玻璃重心、导轨行程、从上止点到下止点的运行时间及速度、驱动力及扭矩、电机或手柄转动圈数； 

设计步骤包括： 

步骤1.确定结构形式为绳轮式或齿扇式，确定驱动方式为电动式或手动式； 

步骤2.根据用户输入的参数求得中间过程的点、线、基准面的参考物体，构造出回转体的玻璃曲面，计算玻璃导轨曲率，得到修裁后的玻璃曲面和边界； 

步骤3.结构设计： 

a)对于绳轮式升降器，建立导轨、托架、滑轮、钢丝绳、安装支架、电机毂及罩的3D模型，并确定设计位置及其相互关系； 

b)对于齿扇式升降器，建立主动臂、从动臂、齿扇、滑动滑槽固定滑槽、安装支架的3D模型，并确定设计位置及其相互关系； 

步骤4.电机或手柄设计确定。对于电动结构，进行电机的选取及安装位置确定； 

步骤5.计算玻璃升降器性能参数； 

步骤6.运动模拟，进行玻璃升降运动干涉分析及间隙校核； 

所述设计步骤中，步骤5后还包括进行相关设计间隙分析、受力分析、运动分析。 

所述导轨曲线的类型可以是螺旋线或者圆弧线。