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[摘 要]尾翼属于汽车外饰套件中的一部分，越来越受到人们的追捧，但也随之而来一些问题，比如尾翼在运动过程与车身顶盖干涉的情况。本文通过运用CATIA三维软件制作典型断面及运动校核的方法，以求在后续车型同类零件开发中组合运用这些方法能为设计者提供有效参考意见。
[关键词]虚拟产品开发 CATIA 典型断面 尾翼
中图分类号：U463.82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0306-01
1.引言
1.1 尾翼的功能
尾翼作为个性化需求的装饰件已经成为大部分车主必选的一个配置，设计合理的尾翼不仅能改善整车的风阻系数，在高速上也能增加车辆稳定性，但是如果设计不合理会导致干涉、增加风阻等各种问题，通过虚拟技术在产品开发初期做好校核是产品开发技术的进步也是一种趋势。本文运用开发虚拟技术对江淮某款车型的尾翼运动校核的方法进行了描述。
1.2 尾翼的运动校核的必要性
尾翼在设计时若没做运动校核，尾门开关运动时就有可能会出现尾翼与车身顶盖的运动干涉，导致尾翼破损。
1.3 虚拟运动校核
虚拟技术：通过各种计算机技术并充分发挥应用潜能使产品可靠地在计算机内部虚拟地实现和完成。
虚拟开发技术的优势有：1.降低开发成本；2.缩短开发周期；3.提前预测设计开发缺陷，减少开发后期修改率等。运用CATIA三维软件制作典型断面也是虚拟开发技术之一。
2.虚拟技术中典型断面的应用
2.1.典型断面
2.1.1.典型断面定义
典型断面是用来表达车身外板、内板、内饰板等特定位置和方向上的尺寸大小、结构形式、连接。典型断面的运用主要体现在2个方面：一是自身的尺寸、结构、连接方式；二是典型断面在整车中的位置。汽车正向设计中CAS及PH制作结束以后典型断面的设计随之启动。
2.1.2.典型断面作用
在典型断面设计阶段我们可以根据以往的经验库对各装置之间的配合关系、安装结构、间隙面差等进行分析、校核、修正、预测。典型断面阶段能发现很多问题，也能避免后期出现问题而导致的时间、成本的浪费。
2.2.典型断面示意图
江淮某车型典型断面分布示意图见图1。
图1 江淮某车型典型断面分布示意图
3 基于典型断面的尾翼运动校核分析
3.1 尾翼运动校核方法的概述
尾翼作为装饰件及对影响整车空气动力学非常关键的部件在设计中比较要做运动校核分析，因为尾翼一般装配在尾门上，而尾门作为闭合件，在交付客户使用之后因为要经常拿取放在后备舱里的物品，因此需经常闭合。尾门与车身顶盖是由铰链连接，在进行校核是不能只进行静态校核。不仅要考虑尾翼与顶盖的制造公差还要考虑尾门与顶盖的装配公差及使用过一定次数以后会不会有干涉。如要考虑这么多因素的话仅在3D数模中进行尾门旋转运动校核是不充分的，需通过典型断面进行分析，下面阐述如果运用典型断面进行尾翼运动校核分析的过程。
4.基于典型断面的尾翼运动校核步骤
4.1.尾翼的典型断面位置的选定
首先在外CAS面上我们要选择一个断面，这个断面要能充分地表示部件之间搭接关系和尺寸。尾翼与顶盖之间的断面选择在尾翼的中心沿Z0向断开。
4.2.尾翼的典型断面的制作
要制作尾翼运动校核的典型断面，首先需要顶盖外钣金的轮廓数据、尾门外钣金的轮廓数据、尾翼的轮廓数据、尾门安装铰链的位置、尾门与顶盖间的间隙面差定义、尾门的最大开启角度等输入。
有以上输入以后就可以开始制作尾翼典型断面的制作。
第一步，在CATIA三维设计软件Product模式下打开外CAS数模，然后在尾翼的中心沿Z0向剖切，得到的数据另存为CATpart格式，之后重新打开此CATpart文件。
第二步，打开CATpart文件之后，在此断面输入顶盖外钣金的轮廓数据、尾门外钣金的轮廓数据、尾翼的轮廓数据、尾门安装铰链的位置、尾门与顶盖间的间隙面差定义、尾门的最大开启角度等数据。
第三步，连接铰链轴心和尾翼前端，以此为半径、以尾门铰链轴心为原点中心，画圆弧，直至尾门的最大开启角，校核是否干涉。若干涉要么调整尾门和顶盖之间的间隙、面差，要么修正尾翼或顶盖的轮廓。若不干涉继续下一步。
第四步，以尾翼的最前端为基点，往X负方向1.5mm，Z正方向1.5mm取得一个点。X负方向1.5mm，Z正方向1.5mm为制造及安装误差，需要注明的是这个误差可能沿X、Y、Z正负方向都会产生，但是在做尾翼运动干涉校核的时候我们考虑的是尾翼和顶盖之间距离会变成最小值的状态，因此选择的是X负方向和Z正方向的误差；至于1.5mm这个数值是根据各个制造厂家的制造水平相关，需要制造厂对本身制造水平进行评估、验证。
第五步，连接铰链轴心和第4步时获得的尾翼前端点，以此为半径、以尾门铰链轴心为原点中心，画圆弧，直至尾门的最大开启角，校核是否干涉。
4.3.尾翼的运动校核结果
在以上3.2.2中得到的断面中我们可以测量最小值，在图5中我们可以看出，这款车型的尾翼在运动过程中与顶盖之间最小间隙为0.8mm，尾门在最大开启角96.5°时尾翼与顶盖之间的最小间隙为1.2mm。由此可以判断，此款车型的尾翼在运动中不会与顶盖发生干涉。
5.总结
此款车已经量产，经过实际验证，此校核方法的结果是可信任的。自主品牌在内外饰技术上的相对落后是影响国内汽车高品质、高质量和精细化的重要因素，只要我们积极引进先进的科学技术方法，利用先进的虚拟分析技术，就可以逐渐缩小自主品牌与一流汽车品牌的差距。
参考文献
[1] 施普尔·克劳舍《虚拟产品技术开发》机械工业出版社 p20-50.
[2] 丁炜，尹伟，胡平《应用虚拟技术加快汽车开发进程》人民文学出版社p42-44.
[关键词]虚拟产品开发 CATIA 典型断面 尾翼
中图分类号：U463.82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0306-01
1.引言
1.1 尾翼的功能
尾翼作为个性化需求的装饰件已经成为大部分车主必选的一个配置，设计合理的尾翼不仅能改善整车的风阻系数，在高速上也能增加车辆稳定性，但是如果设计不合理会导致干涉、增加风阻等各种问题，通过虚拟技术在产品开发初期做好校核是产品开发技术的进步也是一种趋势。本文运用开发虚拟技术对江淮某款车型的尾翼运动校核的方法进行了描述。
1.2 尾翼的运动校核的必要性
尾翼在设计时若没做运动校核，尾门开关运动时就有可能会出现尾翼与车身顶盖的运动干涉，导致尾翼破损。
1.3 虚拟运动校核
虚拟技术：通过各种计算机技术并充分发挥应用潜能使产品可靠地在计算机内部虚拟地实现和完成。
虚拟开发技术的优势有：1.降低开发成本；2.缩短开发周期；3.提前预测设计开发缺陷，减少开发后期修改率等。运用CATIA三维软件制作典型断面也是虚拟开发技术之一。
2.虚拟技术中典型断面的应用
2.1.典型断面
2.1.1.典型断面定义
典型断面是用来表达车身外板、内板、内饰板等特定位置和方向上的尺寸大小、结构形式、连接。典型断面的运用主要体现在2个方面：一是自身的尺寸、结构、连接方式；二是典型断面在整车中的位置。汽车正向设计中CAS及PH制作结束以后典型断面的设计随之启动。
2.1.2.典型断面作用
在典型断面设计阶段我们可以根据以往的经验库对各装置之间的配合关系、安装结构、间隙面差等进行分析、校核、修正、预测。典型断面阶段能发现很多问题，也能避免后期出现问题而导致的时间、成本的浪费。
2.2.典型断面示意图
江淮某车型典型断面分布示意图见图1。
图1 江淮某车型典型断面分布示意图
3 基于典型断面的尾翼运动校核分析
3.1 尾翼运动校核方法的概述
尾翼作为装饰件及对影响整车空气动力学非常关键的部件在设计中比较要做运动校核分析，因为尾翼一般装配在尾门上，而尾门作为闭合件，在交付客户使用之后因为要经常拿取放在后备舱里的物品，因此需经常闭合。尾门与车身顶盖是由铰链连接，在进行校核是不能只进行静态校核。不仅要考虑尾翼与顶盖的制造公差还要考虑尾门与顶盖的装配公差及使用过一定次数以后会不会有干涉。如要考虑这么多因素的话仅在3D数模中进行尾门旋转运动校核是不充分的，需通过典型断面进行分析，下面阐述如果运用典型断面进行尾翼运动校核分析的过程。
4.基于典型断面的尾翼运动校核步骤
4.1.尾翼的典型断面位置的选定
首先在外CAS面上我们要选择一个断面，这个断面要能充分地表示部件之间搭接关系和尺寸。尾翼与顶盖之间的断面选择在尾翼的中心沿Z0向断开。
4.2.尾翼的典型断面的制作
要制作尾翼运动校核的典型断面，首先需要顶盖外钣金的轮廓数据、尾门外钣金的轮廓数据、尾翼的轮廓数据、尾门安装铰链的位置、尾门与顶盖间的间隙面差定义、尾门的最大开启角度等输入。
有以上输入以后就可以开始制作尾翼典型断面的制作。
第一步，在CATIA三维设计软件Product模式下打开外CAS数模，然后在尾翼的中心沿Z0向剖切，得到的数据另存为CATpart格式，之后重新打开此CATpart文件。
第二步，打开CATpart文件之后，在此断面输入顶盖外钣金的轮廓数据、尾门外钣金的轮廓数据、尾翼的轮廓数据、尾门安装铰链的位置、尾门与顶盖间的间隙面差定义、尾门的最大开启角度等数据。
第三步，连接铰链轴心和尾翼前端，以此为半径、以尾门铰链轴心为原点中心，画圆弧，直至尾门的最大开启角，校核是否干涉。若干涉要么调整尾门和顶盖之间的间隙、面差，要么修正尾翼或顶盖的轮廓。若不干涉继续下一步。
第四步，以尾翼的最前端为基点，往X负方向1.5mm，Z正方向1.5mm取得一个点。X负方向1.5mm，Z正方向1.5mm为制造及安装误差，需要注明的是这个误差可能沿X、Y、Z正负方向都会产生，但是在做尾翼运动干涉校核的时候我们考虑的是尾翼和顶盖之间距离会变成最小值的状态，因此选择的是X负方向和Z正方向的误差；至于1.5mm这个数值是根据各个制造厂家的制造水平相关，需要制造厂对本身制造水平进行评估、验证。
第五步，连接铰链轴心和第4步时获得的尾翼前端点，以此为半径、以尾门铰链轴心为原点中心，画圆弧，直至尾门的最大开启角，校核是否干涉。
4.3.尾翼的运动校核结果
在以上3.2.2中得到的断面中我们可以测量最小值，在图5中我们可以看出，这款车型的尾翼在运动过程中与顶盖之间最小间隙为0.8mm，尾门在最大开启角96.5°时尾翼与顶盖之间的最小间隙为1.2mm。由此可以判断，此款车型的尾翼在运动中不会与顶盖发生干涉。
5.总结
此款车已经量产，经过实际验证，此校核方法的结果是可信任的。自主品牌在内外饰技术上的相对落后是影响国内汽车高品质、高质量和精细化的重要因素，只要我们积极引进先进的科学技术方法，利用先进的虚拟分析技术，就可以逐渐缩小自主品牌与一流汽车品牌的差距。
参考文献
[1] 施普尔·克劳舍《虚拟产品技术开发》机械工业出版社 p20-50.
[2] 丁炜，尹伟，胡平《应用虚拟技术加快汽车开发进程》人民文学出版社p42-44.