[发明专利]一种基于CAD平台的汽车零件低碳设计集成系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体的说是一种基于CAD平台的汽车零件低碳设计集成系统及其方法。

背景技术

随着中国经济的高速发展及城镇工业化进程的不断深入，汽车的普及程度越来越高。汽车产量的飞速增长给人们日常生活带来方便，但也给人们赖以生存的环境带来严重的污染。世界各国政府开始逐渐重视环境问题，积极宣传和倡导绿色消费，人们开始逐步地意识到环境的重要性，也开始接受绿色消费概念，绿色消费正在逐步成为中国市场的消费新潮流。

目前，大部分汽车制造企业采取的低碳设计策略是在产品开发后期对产品进行生命周期评价识别其主要影响因素，再根据评价结果进行改进设计，该策略延滞了产品开发周期，其主要原因：

(1)每种产品的不同型号之间都是有相同点的，在产品开发过程中没有考虑到不同型号之间的联系，出现了设计重复性现象，浪费人力物力，延滞了产品开发周期。

(2)产品在开发的过程中都是使用三维CAD软件进行设计，产品的全生命周期评价一般集中在产品开发后期，产品的设计软件与生命周期评估工具是相互独立使得产品的设计与环境影响评价不能同时进行，设计人员需要花费更多的时间去分析复杂的环境评估影响，不能对整个产品的绿色设计有一个完整的模式，这样就会大幅度的增加产品开发所需要的时间，影响开发效率。

(3)在产品的开发过程中，产品的设计和制造是相互独立的过程，对产品生命周期进行分析时，不能对整体对产品进行分析，会影响产品的生命周期分析。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种CAD平台的汽车零件低碳设计集成系统及其方法，以期能在产品开发过程中结构设计和生命周期评估相结合，充分考虑零件在设计、制造过程中碳排放，减少开发人员的设计时间，从而能在缩短产品的开发周期。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种基于CAD平台的汽车零件低碳设计集成系统的特点包括：零件实例库模块、参数化设计模块和低碳设计模块；

零件实例库模块包括：汽车典型零件库单元、典型零件查询单元、典型零件预览单元；

低碳设计模块包括：零件低碳设计单元、组件低碳设计单元和设计建议单元；

零件低碳设计单元包括：零件选择子单元、材料选择子单元、工艺设计子单元、影响分布子单元；

组件低碳设计单元包括：组件装配子单元、组件零件信息子单元、组件碳排放分布子单元；

汽车典型零件库单元用于在CAD软件中设计出零件模型，并将所设计的零件模型存储在本地计算机中，再根据零件模型种类的不同分成多种类型的子零件库；

典型零件查询单元用于在子零件库中查询并选择相应的零件模型；

典型零件预览单元用于对所查询的零件模型进行预览；

参数化设计模块用于在子零件库中选择不同种类的零件模型并修改模型约束尺寸，从而得到所需的零件；

零件低碳设计单元通过零件选择子单元导入所需的零件，再根据零件性能要求，利用材料选择子单元对所需的零件选择相应的材料，再对选择的材料进行力学性能校核，并选择符合力学性能校核的材料作为所需的零件的最终材料；

零件低碳设计单元利用工艺设计子单元对所需的零件设计若干个工艺方案，并选择符合可行性分析的工艺方案作为所需的零件的最终工艺方案；

零件低碳设计单元通过影响分布子单元对所需的零件的最终材料和最终工艺方案进行生命周期碳排放量评价，并根据得到评价结果修改相应的材料和工艺方案，直到得到的评价结果符合低碳设计要求，从而得到最终零件；

组件低碳设计单元根据组件装配图，利用组件装配子单元将所需的最终零件进行装配，得到相应的组件；再利用组件零件信息子单元调取组件中各个零件的材料、工艺方案和评价结果并提供给组件碳排放分布子单元用于计算各个零件装配过程中的碳排放总量；

设计建议单元用于对组件低碳设计单元得到的相应组件进行绿色性能评价，并生成相应的低碳设计建议反馈给组件低碳设计单元用于修改各个零件间的材料、工艺方案和装配关系。

本发明为一种基于CAD平台的汽车零件低碳设计集成方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、在CAD软件中设计出零件模型，并将所设计的零件模型存储在本地计算机中，再根据零件模型种类的不同分成多种类型的子零件库；

步骤2、从子零件库查询并选择相应的零件模型，用于修改模型约束尺寸，从而得到所需的零件；