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汽车线束设计及线束用原材料汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。
随着人们对汽车的安全性、舒适性、经济性和排放性要求的提高，汽车线束变得越来越复杂，但车身给予线束的空间却越来越小。
因此，如何提高汽车线束的综合性能设计便成为关注的焦点，而且汽车线束制造厂家不再单纯地搞线束后期设计和制造，和汽车主机厂家联合进行前期开发成为必然的趋势。
笔者根据几年来从事线束设计和制造的经验，谈谈线束的一般设计流程和设计原则。
一、整车电路设计（一）电源分配设计汽车的供电系统设计是否合理，直接关系到汽车电器件的正常工作与否和全车的安全性，因此世界各国的汽车线束设计出发点基本都是以安全为主。
整车电气系统基本上由3个部分组成。
蓄电池直接供电系统（一般称常电或30电）。
这部分的电源所接负载一般都是汽车的安全件或重要件，主要目的是在为这些件提供电能时尽量少的加以控制，确保这些件即使汽车发动不起来也能短暂正常工作，以方便到站点维修等。
如：发动机ECU及发动机传感器的工作电源、燃油泵的工作电源、ABS控制器的电源、诊断接口电源等。
点火开关控制的供电系统（一般称为IG档或巧电）。
这部分电器件基本上是在发动机工作运转的情况下才使用，取自发电机的电源，避免了为蓄电池充电时争电源的可能性。
如：仪表电源、制动灯电源、安全气囊电源等。
发动机起动时卸掉负载的电源（一般称为ACC电源）。
这部分电器件一般所带的负载较大，且在汽车起动时不必工作。
一般有点烟器电源、空调电源、收放机电源、刮水器电源等。
（二）线路保护设计线路保护就是要对导线加以保护，兼顾对回路电器件的保护。
保护装置主要有熔断器、断路顺和易熔线。
1．熔断器的选取原则发动机ECU、ABS等对整车性能及安全影响大，另外，易受其他用电设备千扰的电器件必须单设熔断器。
发动机传感器、各类报警信号灯和外部照明灯、喇叭等电器件对整车性能及安全影响也较大，但该类电负荷对相互间的干扰并不敏感。
CATIA软件钣金设计步骤CATIA软件是一种应用广泛的CAD/CAM/CAE软件，它在钣金设计领域具有强大的功能和广泛的应用。
钣金设计是机械工程领域中重要的一环，它涉及到汽车、飞机、船舶等产品的外形设计和结构设计。
本文将介绍在CATIA软件中进行钣金设计所需的主要步骤。
一、准备工作在使用CATIA软件进行钣金设计之前，需要进行一些准备工作。
首先，确保安装并启动CATIA软件，并且具备基本的操作技能。
其次，了解钣金设计的基本原理和要求，熟悉相关的钣金零件和材料规范。
最后，准备好设计所需的图纸和相关数据。
二、创建零件在CATIA软件中进行钣金设计的第一步是创建零件。
打开CATIA软件后，选择“新建”命令，在弹出的对话框中选择“零件”选项。
然后，在“创建零件”对话框中填写相关信息，如名称、材料等，并确定。
三、绘制外形创建零件后，可以开始绘制零件的外形。
在CATIA软件中，可以利用多种绘图工具进行外形绘制，如线段、圆弧、矩形等。
通过这些绘图工具，按照设计要求绘制出钣金零件的外形曲线。
四、设定参数在绘制外形的过程中，需要设定一些参数以控制零件的尺寸和形状。
CATIA软件提供了灵活的参数化设计功能，可以通过在绘图中设定参数，然后进行公式关联，实现零件参数的调整和变动。
通过参数化设计，可以快速反应设计变更的需求，提高设计效率。
五、创建特征通过绘制外形和设定参数后，需要根据零件的功能和要求创建相应的特征。
特征是指对零件进行加工或形态改变的操作，如弯曲、压缩、切割等。
在CATIA软件中，可以利用特征创建工具，根据设计要求逐步创建特征操作，从而实现零件的加工和形态调整。
六、展开展开和平整展开和平整是钣金设计中重要的一步。
在CATIA软件中，可以通过展开和平整工具，将零件的三维模型展开为二维展开图，并进行平整。
展开图是指将钣金零件按照一定的规则展开为平面上的构造图，用于制作模具和加工。
平整是指将展开图的各个面按照设计要求进行折弯或修整，以保证零件的装配质量和功能需求。
基于VBS的CATIA二次开发在车身设计中的应用作者：吕奉阳申威韩强罗培锋来源：《时代汽车》2019年第03期摘要：为了减少重复设计，提高工作效率，对CATIA二次开发进行了研究。
介绍了CATIA二次开发的基本流程，采用VBS编写了批量导入坐标点、批量创建焊点球面、批量更改零件颜色和图纸链接替换等应用实例代码。
通过应用实例，验证了CATIA二次开发的实用性和高效性。
关键词：VBS；CATIA；二次开发；车身设计1 引言车身设计过程中，经常遇到一些重复性工作，例如将坐标点信息从EXCEL导入CATIA，焊点设计时将坐标点生成球面，统计车身材料分布时将零件用不同颜色区分，零件号更改后图纸链接失效导致重新出图。
这些工作内容本身并不复杂，由于坐标点数量多，焊点数量多，车身零件多，图纸信息量大，导致工时增加，影响工作效率及开发周期。
为了减少重复设计工作量，提高工作效率，CATIA二次开发日益受到重视。
2 理论介绍2.1 VBS脚本语言VBS全称Microsoft Visual Basic Script Edition，即微软公司可视化BASIC脚本版。
VBS是基于Visual Basic的脚本语言，是Visual Basic的一个抽象子集，是Windows系统内置的，用它编写的脚本代码不需编译成二进制文件，直接由Windows系统执行。
VBS脚本不需使用专业的编程软件，应用Windows系统自带的记事本即可。
将程序代码输入到记事本里面，然后保存为以.vbs为扩展名的文件。
双击VBS文件名即可执行程序。
VBS语法简单，灵活高效，功能强大，可以使工作任务自动化，可以让设计师从重复琐碎的工作中解脱出来，提高工作效率。
基于以上特点，本文采用VBS脚本进行CATIA二次开发。
2.2 CATIA V5 AutomationCATIA提供了两种编程接口，一种是自动化对象编程（V5 Automation），一种是开放的组件应用架构（CAA）。
CATIA中汽车百位线生成功能汽车中百位线的作用是能够快速得知汽车各部分零件相对于汽车坐标系的位置（如图所示）。
在车身质量控制，人机工程等方面相当重要。
这一用途同样适用于模具及其它行业，比如航空业飞机设计中的飞机框位图（如图所示）。
对于这样的百位线图用AUTOCAD软件进行设计的工程师一般都通过一步一步画直线，阵列，画圆来实现。
当然用CATIA软件进行三维模型设计，然后投影成工程图，也可以用如上的方法一步一步画出百位线，但这样工作效率非常低。
因此网上很多朋友就询问有没有比较好的方法自动生成百位线。
那么我在这介绍两种种CATIA软件自动生成百位线的方法，这两种方法在CATIA V5 R16以上的环境下测试过都没有问题。
汽车百位线飞机设计中的框位图第一种：Catia宏程序。
有从事Catia二次开发的朋友，针对百位线专门制作了宏程序。
该程序运用非常简单，首先投影生成工程图纸，然后在将你要生成百位线的矩形空间的对角点在工程图纸上绘制出（如图所示）。
然后点击宏程序，回到Catia工程图界面按照提示设置百位线之间的间隔，单位mm，最后选择两个角点自动生成百位线（如图所示）。
这一方法的缺点在于每生成一个视图都需要自己去点击宏程序生成百位线，并且百位线定位需要自己计算。
优点在于如果懂宏程序可以根据程序内容开发自己特殊的定制。
角点的绘制Catia宏程序自动生成百位线第二种：CATIA V5 R16版本以后CATIA加入了Work on support 3D功能。
这一功能允许CATIA工程师在3D环境下建立一个“百位线区域”。
建立这个“百位线区域后”当把模型处于标准视图状态下时（标准视图状态指正视图，俯视图、左视图等等，不包括等轴测图）界面上就会出现百位线，并且这个百位线会随着视图比例缩放（如图所示）。
当然经过一些设置之后这一百位线可以投影到工程图中去，其好处在于当进行剖视图时也会自动生成百位线。
遗憾的是这一功能只能在零件设计中使用，也就是说无法运用于装配图中。
CATIA软件模拟仿真案例解析CATIA是由法国达索系统公司开发的一种先进的三维设计软件，广泛应用于各个领域的产品设计和工程仿真中。
本文将通过对两个实际案例的解析，介绍CATIA软件在模拟仿真方面的应用。
案例一：汽车碰撞模拟汽车碰撞模拟是汽车工程中的一个重要环节，帮助设计师在产品开发早期发现并解决潜在问题。
CATIA的仿真模块可以模拟汽车在不同速度和碰撞角度下的碰撞情况，帮助设计师评估车身结构的强度和安全性。
在CATIA中，使用模块化的方法，先建立车辆的几何模型，然后设置碰撞参数，例如车辆速度、碰撞角度等。
通过调整碰撞条件，设计师可以观察到车辆碰撞过程中的应力、应变分布，并对车身结构进行优化。
案例二：飞机机翼弯曲仿真飞机机翼的强度和刚度对飞行安全至关重要。
利用CATIA软件的仿真模块，设计师可以预测飞行中机翼的变形情况，并进行优化设计。
在仿真过程中，设计师首先导入飞机机翼的三维模型，并设置飞行时的力和载荷情况。
通过仿真软件提供的弯矩和应力分布图，设计师可以了解机翼在受力情况下的变形情况，同时可以评估结构的强度和刚度，以便进行设计上的改进。
总结CATIA软件模拟仿真功能在产品设计和工程应用中有着广泛的应用。
通过模拟仿真，设计师可以预测产品在不同工况下的性能表现，并进行相应的改进和优化。
无论是汽车碰撞模拟还是飞机机翼弯曲仿真，CATIA都提供了可靠且准确的仿真结果，帮助设计师在早期的设计阶段发现和解决问题，从而提高产品的质量和安全性。
通过以上两个案例的解析，我们可以看到CATIA软件在模拟仿真方面的强大功能和广泛应用。
它为各个行业的产品设计和工程师们提供了有力的支持，帮助他们更好地进行产品的开发和改进。
随着技术的不断发展，CATIA软件在模拟仿真领域将会有更多的应用和突破，为工程界带来更多的创新和进步。
236CATIA V5从入门到精通 （4） Shape Morphing ：提供曲面变形的功能。
单击（菜单操作为Insert →AdvancedSurface →Shape Morphing ），出现图7-185所示的对话框。
● Surface to deform ： 需要变形操作的曲面，如图7-185中所选的无参曲面。
下面的列表中显示变形控制元素。
Deformation Element 为变形控制元素项，如图7-185所示，选中两条参考线，以及对应的两条目标线，结果如图7-186所示。
图7-185 Shape Morphing 定义对话框 图7-186 Shape Morphing 结果 在图7-186的基础上还可以做变形限制，如图7-187所示。
在Limit Element 项的Limit curve 中选中位于变形母曲面上的圆弧线，同时会出现一个红色箭头，箭头所指方向为要变形的部分。
可以用鼠标单击改变需要变形的部分，也可以单击 按钮改变Continuity 可改变形部分与母曲面在变形限制曲线处的连接情况，结果如图7-188所示。
图7-187 变形限制社设置 图7-188 变形限制结果 ● 可参考光盘\Chapter 7文件夹中视频文件：Shape Morphing● 做练习可参考光盘\Chapter 7 文件夹中例题：Shape Morphing.CATPart7.4 白车身模板（BiW Templates）白车身（Body in White ）是指经过焊接但未酸洗、涂装的冲压钣金件组合体。
CATIA 白车身模板工具条BiW templates提供有创建多种白车身特征的功能，下面分别叙述。
（1） Junction ：提供创建汇合曲面的功能，最典型的应用是在车门门框处，如图7-189所示，即B 柱与上边梁的连接部位。
图7-189 白车身创成式曲面设计（Generative Shape Design） 第 7 章单击（菜单操作为Insert→BiW Templates→Junction），出现图7-190所示的对话框。
CATIA工程图建立车身坐标方法
在CATIA三维图导二维图过程中，需要装配图或零件图的车身坐标系，一般情况建立车身坐标系使用宏命令是最快捷的方法，但没有宏命令或者夹具单元与车身坐标系成一定夹角的状况下我们应该如何建立车身坐标系呢？
一、确定坐标点
根据夹具某一点的坐标值确定需要建立的坐标参考起始点;
二、新建零件图
产品中新建零件，新图层已装配原点为零件原点（跳出提示点否）
三、创建坐标点
激活创建的的零件图，创建坐标点，根据选取点坐标值取起始点坐标值为X=3700\Y=-1000\Z=1300（坐标点的坐标值为100的整数倍）
四、创建坐标直线
根据部件尺寸分别沿X、Y、Z方向创建3条直线
五、导出工程图
开始进入工程制图模块，导出产品三视图，按创建的坐标点的坐标值添加坐标线的值。
六、阵列坐标线（50或100）
注：一些时候夹具单元与车身坐标系呈一定角度摆放的情况下我们也可以用相同的方法建立车身坐标系
建立参考坐标原点
建立参考坐标轴线
导出夹具单元工程图，阵列参考坐标轴线。
CATIA汽车车身设计方法 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关知识，包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段，对于设计出消费者认可的新车型至关重要。
汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰，使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征，同时还要能安全可靠地行驶，这就需要整个设计过程融入各种相关的知识：车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现，需要一系列的步骤。得到市场的认可，性能优良的内“芯”，再加上一袭新衣包装，才是新车待嫁时。下面，让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括：项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1为项目策划阶段的示意图。
图1 项目策划阶段示意图 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划，具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书，明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括：政策法规分析、竞争对手和竞争车型、自身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段，要开发一个什么样的车型，类似于同行什么等级的车型，其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 项目策划的最后阶段是组建项目组：组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位，因此，新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分： 1. 总体布置草图设计：绘制产品设计工程的总布置图（如图2），一方面是汽车造型的依据；另一方面它是详细总布置图确认的基础，在此基础上将产品的结构具体化，直至完成所有产品零部件的设计。
图2 某车型的总布置草图 2. 造型设计：包含外型和内饰设计两大部分。 设计阶段包含创意草图和效果图设计：在这一过程中，要比较竞争对手的产品，拓宽思路，勾画出多种效果图，再从中选择较为满意的几种效果图，供专家小组评审。图3、4分别为造型设计阶段的草图与效果图。创意的过程需全面融入产品设计与产品制造的要求，这个阶段要进行多方面的评审与修改，直到最后确定效果图方案。
图3 前期设计草图 图4 设计方案效果图
3. 油泥模型制作阶段 概念设计的最后阶段是制作油泥模型：制作3～5个1：4油泥模型，制作小比例模型主要是为了节约成本及时间。对外观评审后，选定其中一个制作1：1油泥模型；根据总布置图构建1：1的主模型线图，接下来制作1：1的油泥模型。在制作油泥模型的过程中，还需要组织多次总布置验证，各领域的问题都要考证造型的合理性，直到最后的油泥模型冻结。
图5 外型油泥模型 图6 内饰油泥模型 产品设计工程阶段 油泥模型冻结后，就全面进入到了产品设计阶段。产品设计工程是汽车自主创新开发中最为重要的一步，它贯穿整个汽车开发的全过程，包括整车总体布置、汽车工程分析、产品结构分析、具体总成与零部件的详细设计以及它们之间的相关协调工作。这一阶段耗时最长，如果撇开后期的设计改进时间不算，一般需要1年左右的时间。 在产品设计阶段，有必要让供应商提前介入，使产品的设计做得更经济、合理。要充分利用现代产品设计的手段，加快产品设计进程，缩短产品开发周期。利用三维软件对产品零部件进行装配，做各种断面与干涉检查，使产品结构尺寸准确无误；利用有限元分析软件对产品结构进行有限元模拟分析，产品性能模拟分析要达到合格水平。 1. 整车总布置设计 在前面总布置草图的基础上，细化总布置设计，精确地描述各部件的尺寸和位置，为各总成和部件分配准确的布置空间，确定各个部件的详细结构形式、特征参数、质量要求等条件。主要的工作包括：发动机舱详细布置图、底盘详细布置图，内饰布置图、外饰布置图以及电器布置图（如图7）。
图7 整车总布置图 图8 车身造型三维数据 2. 车身造型三维数据生成 油泥模型完成后，使用专门的三维测量仪器（ATOS）对油泥模型进行测量，生成点云数据，工程师根据点云使用汽车A面制作软件来构建外表面（如图8）。车身造型数据完成后，通常要用这些数据来重新铣削一个树脂模型（如图9），目的是验证车身数据。 图9 验证数据用树脂模型 3. 主断面设计 主断面设计作为车身设计中的一项重要工作，被越来越多的车身设计团队认可，通过主断面设计可以前瞻性的将车身结构的设计方案呈现出来，最大限度地指导详细设计（如图10）。
图10 主断面图 4. 白车身设计 汽车车身工程是目前世界汽车工业中研究最活跃、发展最迅速的一个领域。汽车白车身是汽车其他零部件的载体，是以“钢结构”为主的支撑部件，它是一个复杂的体系，其零部件数量众多、结构复杂，制造成本约占整车的40%～60%，通常有300～500多个形状复杂的薄板冲压零件（如图11），在55～75个工位上大批量、快节奏地焊接而成。
图11 某轿车白车身结构设计 轿车车身结构设计是以车身造型设计为基础进行车身强度设计和功能设计，以期最终找到合理的车身结构型式的设计过程的统称，其设计质量的优劣关系到车身内外造型能否顺利实现和车身各种功能是否能正常发挥。所以，它是完成整个车身开发设计的关键环节。 结构设计必须兼顾造型设计的要求，同时应充分考虑诸如结构强度、防尘隔噪性能以及制造工艺等多种设计要求。优良的结构设计可以充分保证汽车整车质量的减小，进而达到改善整车性能、降低制造成本的目的。 完成车身结构设计首先需要明确车身整体的承载形式，并对其做出载荷分析，以便能使载荷在整个车身上分配合理。在此基础上，进一步做出局部载荷分析，确定各梁的结构形式和联接方式。因通常轿车存在使用目的和级别上的不同，故常常会产生具体结构上的差异，最终导致它们在功能和价格上的差别。总之，车身结构设计是一个涉及到多方面因素的综合工程设计问题，常成为车身设计开发中的难点。 5. 内外饰工程设计 （1）内饰件设计 轿车的内饰件设计包括：轿车车厢的隔板、门内装饰板、仪表板总成、扶手、地毯等零部件和材料。相对于车上其他部件而言，虽然它们对车辆的运行性能没有什么影响，但其面目一览无遗，代表了整部车子的形象，孰优孰劣，决定着轿车的声誉、档次以及人们的选择意向。另外，对于轿车来讲，虽然内饰件只是一些辅助性的零配件，但它们要承担起减振、隔热、吸音和遮音等功能，对轿车的舒适性起到十分重要的作用。 （2）外饰件设计 汽车外饰件设计包括：前后保险杠、散热器罩、前后外挡泥板、扰流板、玻璃、车门防撞装饰条、行李架、天窗、后视镜、车门机构及附件以及密封条。 6. 工程分析阶段 在国外，很多大汽车设计公司建立高性能的计算机辅助工程分析系统，其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开展CAE应用，在指导设计、提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。CAE应用于车身开发上成熟的方面主要有：刚度、强度（应用于整车、大小总成与零部件分析，以实现轻量化设计）、NVH分析（各种振动、噪声，包括摩擦噪声、风噪声等）、机构运动分析等；而车辆碰撞模拟分析、金属板件冲压成型模拟分析、疲劳分析和空气动力学分析的精度有进一步提高，并已投入实际使用，完全可以用于定性分析和改进设计，大大减少了这些费用高、周期长的试验次数；虚拟试车场整车分析正在着手研究。此外，还有焊装模拟分析、喷涂模拟分析等。 在我国，CAE技术在汽车设计上的应用也很广泛，提高了设计的效果和效率。 样车试制和试验阶段 1. 样车试制阶段 样车试制是验证与完善产品设计的一个过程。样车的试制要严格按照设计数据进行，要能够切实反映产品的本来面貌，以便发现真实存在的问题。尽管现在拥有先进的设计手段，包括工程计算、工程仿真与模拟等，但样车的试制和相关试验是一定要进行的，因为产品的诸多细节问题在设计阶段是无法提供全面的数据，并加入工程计算体系的。目前的车身试制手段主要有中熔点、铸铁简易模、工序件等。 2. 样车试验阶段 试验要严格按照国家相应的标准进行，真实地出具相应的试验报告，为产品的确认与修改提供依据，为今后产品的正式投产铺平道路。在样车试制阶段，设计人员要经常跟踪产品的试制工作，清楚了解现场的进展情况并及时处理可能出现的问题，这对产品的设计修改十分有利。产品的测试报告反映产品的现实状况，是今后该新车型上目录的重要依据，要符合国家法规与各项强制性检查与试验标准（如图12、13）。
图12 道路试验 图13 碰撞试验 生产准备阶段 这一阶段包括产品工装的设计与制造、产品检查与调试设备的准备、工装夹具的验证、生产线的调试等。生产准备的全面完成将一直持续到试生产乃至批量生产阶段。在进行样车试制的同时，要着手进行相关的生产准备工作。车身开发，从某种意义上讲不容许产品设计有重大的修改，所以从产品设计的开始，每一步都必须考虑成熟。在产品设计部门不断地向生产准备部门提供设计文件的同时，生产准备方面也可根据自身的专业设计要求与产品设计人员及时沟通，这将对产品设计和生产准备起到共同的促进作用。 批量生产 这一阶段主要联合供应商进行质量控制，将新车的整车质量打造得尽善尽美，为新车的上市做好准备。 目前，中国的自主品牌在追赶国外先进水平，开发的程序与手段大同小异，如何在这条道路上加快我们追赶的速度，细化开发流程与同步开发手段无疑是我们的有效方法。
