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电动汽车车身钣金件轻量化逆向设计

    汽车产业发展趋势是轻量化、电气化和智能网联化,对汽车进行轻量化设计,不仅能改善汽车的操控性和动力性等车辆性能,还能降低能耗,提升续驶里程。

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    白车身是整车的重要组成部分,对电动汽车的白车身进行轻量化设计,具有很大的市场价值。对白车身结构进行钣金件外形、厚度的尺寸优化设计,并结合应用轻量化材料铝合金的方法,改善车身的结构性能,可显著提升轻量化效果。

    某汽车零部件制造商为了迎合市场需求,需研发设计新款的轻量化钣金件,在产品图纸缺失的情况下,通过获取现有钣金件的三维数据进行二次设计。

    汽车钣金件设计难点

    在汽车零部件设计中,大致可分为两类,一类为规则曲面,即可通过参数定义曲线而进行设计,另一类为不规则曲面,即一个曲面表面有凹凸形状的轮廓。

    不规则曲面在产品设计中常会遇到,正向设计周期长,成本高,比如汽车车身覆盖件,形状复杂的钣金冲压件,如何将复杂轮廓和曲面的零件还原为CAD模型,成为汽车零部件制造商面对的难题。

    3D扫描逆向设计解决方案

    逆向工程可将实物转化为CAD模型,在产品的设计开发,不论是创新、改进还是仿制,都蕴含着对已有技术的继承和应用。汽车钣金件轻量化设计也不例外,尤其是作为结构复杂的钣金件,更离不开逆向设计。

    为了进行产品创新设计,某汽车零部件制造商采用新拓三维XTOM三维光学扫描测量系统,对钣金件进行三维轮廓扫描,获取完整的三维数据模型,基于三维模型数据进行逆向工程,为产品创新和轻量化设计打下基础。

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    利用XTOM测量系统对工件进行扫描,获取工件完整的高精度三维模型。

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    扫描获取的STL数据

    在缺乏图纸和CAD模型的情况下,通过三维扫描重建与实物相符的CAD模型,并在此基础上进行后续的设计修改,实现产品的优化和改进。

    三维扫描助力逆向工程

    基于对钣金件进行三维扫描,快速测得钣金件的三维轮廓数据,并加以建构,编辑生成通用输出格式的曲面数字化模型。

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    直接生成STP文件,导入三维软件快速建模

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    最终三维模型,辅助逆向设计

    汽车钣金件作为整车关键总成之一,它是汽车直观的外在表现形式,也是在汽车的设计、改款、更新换代中占据主要地位的研究对象。汽车轻量化,可通过材料轻量化,结构轻量化,工艺轻量化等方法实现,在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的质量,对于电动汽车续航非常重要。

    从原有的钣金件产品原型,从材料、市场需求角度进行改进设计,利用新拓三维XTOM测量系统对钣金件产品进行扫描获取三维数据模型,这不仅充分利用逆向工程的优势,还可以大大加快创新设计的实现过程,助力新产品的批量生产制造。


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