一、 引言
轮胎花纹不仅与轮胎表面生热、 耐磨性、 肩空以及噪声等有密切的关系，对汽车的功率消耗、 油量消耗、驾驶性能及安全行驶也有着直接影响， 因此轮胎花纹的设计及其制造越来越受到重视。花纹设计主要考虑防滑和散热及增加轮胎抓着力等， 使轮胎在纵向、 侧向与路面具有良好的附着性， 从而有效地传递牵引力和制动力。
二、 轮胎模具设计手段的选择
传统的轮胎模具设计过程是根据轮胎厂提供的轮胎二维图进行模具的二维图纸设计。但在二维图中对轮胎花纹的空间形状进行设计描述非常困难，也非常不准确。 在模具投入加工时会发现很多问题，比如花纹沟底部太尖以及给出的剖面不合理等。因此， 在轮胎模具设计中考虑到花纹剖面的复杂性， 以及花纹沟是复杂的三维空间结构，要准确反映花纹沟的形状，利用传统的二维设计手段很难达到相应的要求。 综合考虑各种产品的性能优势， 在轮胎活络模具的基础部件轮胎花纹基模设计过程中选用UG(公司的三维设计软件UG软件可满足需求。
三、 轮胎花纹基模设计在 上的实现
轮胎花纹基模按规格大小划分可分为三块， 下面以一块为例， 阐述其在#$上实现轮胎花纹基模设计的步骤。 在UG上进行轮胎花纹基模设可以分为以下几个步骤：
",轮胎胎面设计
轮胎模具基模的截面图的顶部及底部曲线由许多段圆弧及直线光滑连接而成， 该轮胎截面图外部轮廓绕轮胎中心线旋转指定的角度， 得到轮胎顶部胎面的基本形状。
在U上实现这一过程的步骤如下：
（1） 运用基本曲线(Basic Curves)绘制截面曲线或从Dxf数据接口调入Autocad中的曲线图；
（2） 分别连接胎顶曲线和胎底曲线， 然后对胎顶曲线做样条曲线处理， 以得到光顺
的胎顶曲面；
（3） 运用特征建模中的旋转命令分别把胎顶曲线和胎底曲线绕轮胎回转中心旋转指定角度， 得到胎顶曲面和胎底曲面。轮胎花纹平面展开图向胎面的空间转换轮胎花纹的形状由两部分组成， 一是平面展开图； 二是花纹沟的剖面形状。 由于UG是通用软件， 不具备直接根据花纹平面展开图向胎面的空间转换，但UG具有良好的二次开发平台Crip语言， 因此我们利用Ug开发的map.grx专用模块把花纹平面展开图卷曲到胎顶曲面上实现这一过程。其步骤如下：
（1） 分别抽取胎顶曲面上横纵两个方向上中心处的曲线；
（2） 以其上曲线长度在XY平面上绘制一个矩形；
（3） 把花纹平面展开图置于矩形中心， 注意X、 Y的对应方向；
（4） 利用crip中二次开发的map.grx专用模块把花纹平面展开图卷曲到空间胎顶曲面上，注意一一对应的映射关系。轮胎花纹沟三维造型花纹的空间曲线是构造花纹三维造型的基础。有了以上的花纹空间曲线及花纹截面的形状， 就可以进行花纹沟的造型。由于构成花纹沟各侧面的曲的方法无法实现。12 中的自由形式特征用于构造用标准特征建模方法也无法创建的复杂形状。本花纹沟设计的基本造型办法，主要有做角度面法和扫描法。 运用 12 自由曲面造型中的角度延伸片命令， 生成胎顶部位及胎侧部位的花纹形状， 对于变角度面则采用 12 三维自由曲面造型中的扫描命令生成， 再通过修剪片体命令用胎底面将多余的部分裁掉。冬季花纹肩部曲率变化较大的花纹沟造型， 曲率变化较大， 单纯用角度延伸片造型会产生变形，因此可先用延伸片中的角度面法造出其两侧相连花纹的形状， 再抽取相应的曲线运用桥接曲线或扫描法使用导向线和截面线生成过渡曲面。值得一提的是， 这是一个交互的过程， 在三维造型中可以发现花纹剖面的角度及底部圆I的不合理性， 因此需要及时更改、 反复试验， 才能得到基模花纹沟的三维造型。 图 为轮胎花纹三维效果图。
