轮胎是汽车及飞机等行业的必备产品。近年来,随着汽车行业的迅速发展,对轮胎各方面的性能提出的要求也越来越高。其中轮胎花纹是影响这些性能的主要原因之一,因此改进胎面花纹的设计方法、优化设计系统是提高轮胎质量的重要途径。从花纹设计角度来看,设计人员需要有更快、更准确的设计方法,传统的设计方法存在设计周期长、人力成本高、设计产品受人为因素影响大等弊端,因此企业迫切需要一种基于新型设计方法的设计系统来提高轮胎设计效率、规范设计流程。本文针对上述要求提出一种新型的设计方法,针对这种设计方法,开发了相应的设计系统用于满足企业产品设计需求。文章介绍了轮胎设计行业的现状以及发展方向,重点介绍了轮胎的分类方法、组成结构以及各部分的特点和作用。对各种理论知识在轮胎设计中的应用现状做了具体的阐述。列举了轮胎花纹设计的常用名词,并总结了现有的轮胎设计方法,通过对现有轮胎设计方法加以分析,结合佳通轮胎对轮胎3D花纹的设计需求,提出一种全新的3D花纹设计方法,用以避免现有方法存在的弊端,提高轮胎设计效率和质量。阐述了参数化和用户自定义特征的概念以及在产品设计中的作用,并通过其在各种CAD软件二次开发中的应用加以对比,选择了基于用户自定义特征的CATIA二次开发作为开发方法。结合上面设计方法,并以VC++2005和CAA为开发工具,通过对CATIA进行的二次开发设计出一套轮胎3D花纹自动设计系统。系统主要分为四个模块：花纹沟的生成、花纹沟之间的处理、装饰品设计以及工程图设计。详细介绍了花纹沟槽的参数化和特征化、沟底和沟间倒角的特征化和规范化、花纹沟相互之间的截面处理、装饰品的特征化等工具的开发,以及对生成的3D花纹辅助出工程图的方法。整个系统的设计以规范设计流程、提高设计质量和效率为前提,能够满足设计部门的实际设计需求。