随着新能源汽车不断发展，面向电动化、智能化、网联化、共享化的“新四化”，新能源汽车行业进行专业结构调整，对新能源汽车设计人才数量和质量的需求也在增加和不断提升。新能源汽车包括四大类型混合动力电动车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等，纯电动车是新能源汽车的一类，其与传统车之间的最大区别是动力系统不同，目前，大多数的汽车设计企业都选用CATIA软件作为新车型的开发平台，在纯电动车用动力电池的设计中CATIA 软件将会得到更广泛的应用，本文以CATIA软件建立零件数模为切入点主，阐述数字化设计在纯电动汽车部件设计上的应用。
1.CATIA软件在车用动力电池设计的应用
动力电池是纯电动车最核心的部件之一，电池包总成是由电池包上盖、电池下箱体、模组总成、电池管理单元虚拟组件、低压线束总成、高压线束总成、防爆阀、热管理、密封组件等部分组成。在车用动力电池主要组成部分的结构设计过程中，主要用到CATIA软件的实体和钣金两个主要模块进行三维建模，其中实体模块用到的基本命令有凸台、凹槽、阵列、倒角、厚度、移除面、点线面的创建、布尔操作等，完成汽车零部件建模的草图绘制，草图的创建是关键，要实现草图的全约束，在此基础上使用实体模块命令进行建模，学生需要对基本命令进行系统的学习，上机操作及课后工程图的练习，能够掌握这些命令的用法并且能够熟练运用。钣金模块在动力电池设计应用上主要用到的命令有墙体、带弯曲的边线上的墙体、剪口、凸缘孔、凸缘、圆角、加强筋、从平面弯曲、阵列等，通过完成汽车钣金件的三维建模学习，学生能够掌握钣金模块基本命令的使用方法，同时也满足了企业对用人才岗位能力需求。
2.CATIA软件在机械设计课程设计中的应用
在大三上半学期进行的三周机械设计课程设计中，学生根据所学的理论知识完成减速器的设计，完成一张减速器装配图，两张零件图和一份计算说明书，每名学生用CATIA软件独立完成减速器零件的三维建模，进行总成的虚拟装配及仿真干涉检查等，首先，依据设计计算相关数据，完成减速器各个部件的三维建模，如箱体、轴承、轴、齿轮、螺栓等。齿轮、螺栓、轴承等部件可以运用软件的参数化设计完成三维建模，要求结构设计合理，然后按照设计计算说明书，使用CAE进行机构的强度校核，最后进行总成的虚拟装配，将齿轮、轴承、轴、挡油板等零件进行装配，对机构添加运动副并进行仿真和干涉检查，完成减速器的数字化设计，设计过程中学生对较抽象的部分有个更具体的认知，熟悉具体的结构，掌握工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。通过机械设计课程设计三维建模环节的训练，提升学生数字化建模与装配能力，更好地理解零件的结构和总成的装配关系，对减速器进行位移、速度、加速度等参数测量并进行干涉分析，验证机构的合理性，提高学生分析和解决问题的能力，最终提高了学生数字化设计能力。减速器数字化设计建模、装配如图1-1所示。
图1-1 减速器三维建模图
新能源汽车中的纯电动车与传统燃油汽车相比，传动机构发生了改变，根据驱动方式不同，部分零件取消或简化，纯电动车通过电机控制器控制电机运转，电机输出的转矩通过减速机构将动力传递给车轮，电动机、减速器、差速器和车轮之间为机械连接。目前，纯电动车的传动机构多数采用一级或二级减速器，其结构、原理及设计过程与机械设计课程设计减速器相似，因此，在原有的机械设计程设计实践教学过程中增加减速器数字化设计部分，为纯电动汽车减速器的设计奠定基础，为学生在毕业设计和工作中打下基础。
3.CATIA软件在动力电池零件工程图上的应用
动力电池设计时需进行三维建模，在动力电池零件生产时需要使用2D图纸，在完成3D数模设计之后，需要将3D数模转换为2D图纸，这就需要运用CATIA软件的工程图模块，因此，需要强化学生的读图和绘图的能力，零件图由零件的尺寸、技术要求、标题栏、一组视图几个部分组成。一组视图的绘制，使用软件的正视图命令将三维数模转换为主视图、俯视图、左视图，并且通过使用偏移剖视图、详细视图、裁剪视图命令完成局部视图的绘制。通过使用尺寸标准命令完成零件所有尺寸的标注，包括定形和定位尺寸，同时要确定长度、高度、宽度方向上的设计基准，并且有些尺寸不是以设计基准为基准，是为加工和测量方便来标注的。技术要求部分主要包括表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、表面处理和材料处理等，使用软件工程图中的尺寸标注、标注命令及尺寸属性标注表面粗糙度、尺寸公差、形位公差。标题栏的绘制可以点击编辑背景，找到框架和标题节点命令，点击创建，可生成自己设置的图幅样式，也可将此文件转换为dwg格式文件，使用AutoCAD打开图纸进行绘制。
4.结论
通过对数字化设计在新能源汽车工程专业人才培养体系上应用情况分析，为适应汽车产业发展，与企业对接，培养的学生具有实战能力，通过实践教学探索与实践，完成了CATIA软件在车用动力电池设计上的应用分析，明确具体使用的命令，强化机械设计课程设计三维数字化设计部分，为学生就业和今后工作打下良好的数字化设计基础，同时，通过对零件图的分析，使学生掌握绘制动力电池零件工程图的要点，最后对3D数模转换为2D图纸软件的应用过程进行阐述。
参考文献：
[1]胡亚辉.基于实例推理的汽车覆盖件模具体CAPP系统的理论和方法研究[D].天津：天津大学硕士论文，2018.
