汽车CAD/CAE——基于Catia的内外饰通用结构的创建与应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)华晨汽车工程研究院 作者:李长江

  文章在catia环境上,介绍内外饰通用结构的三维参数化设计,并生成通用结构catalog,在以后的设计中加以引用,以提高设计效率。

  前言

  汽车行业是一个高速发展、竞争日趋激烈的行业。当代汽车开发和制造技术中,缩短开发周期、降低成本、减少产品开发风险等因素直接关系到企业的自主创新力。在内外饰的设计中,同一结构经常被不同项目和零件使用,不同工程师重复的设计造成资源的浪费。而通用结构的建立和应用能够大大提高设计效率和周期,并降低开发风险。

1、通用结构的创建

  1.1、通用结构的分类

  根据现有车型和竞品车型的机构进行分类,在CATIA V5 软件环境下建立。类别采用中文命名,零件全部按照各标准命名。各类结构具有直观的零部件式样图标,所含信息充分满足设计需求,如类型、编号、名称、尺寸规格等。

  通用结构分类:

  (1)卡接结构;(2)螺钉、螺栓安装结构;(3)焊接结构。

  1.2、通用结构的创建

  建立基于CATIA V5 的通用结构women 称之为创建CATALOGS.在完成对通用结构的分类后,我们先用CATIA V5 软件对各类结构进行实体建模,在建模过程中引入参数变量,并对各元素进行约束,然后创建设计表、描述文件,创建图标,并进行分类,最后加入到CATALOGS 中。这样,设计人员便可方便的通过索引对通用结构进行调用了。

  创建通用结构大体分为以下过程:

  1.2.1、实体建模

  一个CATIA 的CATALOG 引用了若干实体。实体建模就是用CATIA V5 的各功能模块将通用结构设计成一个个实体。这些实体就是CATIA V5 中的CARPart 或CATProdut 这样的文档。建立的实体需要定义约束关系。在定义约束关系过程中应使约束关系尽量优化,避免重复约束的情况或遗漏必要的函数关系。

  1.2.2、参数化

  CATIA 提供了参数化的设计手段。参数化设计是指系统通过尺寸驱动的方式,以独立的集合约束条件和简单的公式,寻找解决方案。参数化设计的主要特殊是以尺寸控制几何模型,利用CATIA 软件建立几何模型时逐一建立几何参数,这些参数的位置是固定的,但参数的数值是以改变的。参数化定义的图形是完全受约束的,参数化的设计方法更适合于标准件这类设计过程比较明确的零件。

  通用结构的实体建模,要求对这些实体进行优化的参数化设计。根据实体的外形、尺寸(直径、长度)、角度、标准来选择适当的参数变量。按上述要求设计出的实体,才能适用于每组不同的参数值。

  实体由关键字描述,关键字包括描述实体的引用、类型、直径、长度、角度等。将这些关键字用参数变量来表达,这个过程就是参数化。

基于Catia的内外饰通用结构的创建与应用

  1.2.3、建立描述文件

  建立一种扩展名为CSV 的描述文件,它包含了需要的一类通用结构所需的信息,包括名称、图标等相关的信息。

  1.2.4、创建图标

  对每一类通用结构创建一个能直观反映该类标准间外形的图标,并使该图标文件与建立描述文件中的图标定义相适应。

  1.2.5、创建CATALOG

  通过CATIA PowerCopy 命令创建通用结构的CATALOG。

  实例:

  (1)设计带参数的卡钩结构;

  (2)选择Interst/knowledge Template/Power Copy 命令;

  (3)定义power copy 的特征;

  (4)从结构树上的特征定义Power Copy 的参考特征(点,线,面等),并重命名Power Copy 为HOOKS;

  (5)从Inputs 对话框中重命名参考特征;

  (6)保存零件;

  (7)选择Interst/knowledge Template/Save in Catalog 命令,保存卡钩特征的power copy 到指定路径。

基于Catia的内外饰通用结构的创建与应用

2、通用结构的应用

  设计人员通过CATIA V5 界面调用通用结构。点击CATIA V5Tools 工具条中的catalog browser 图标,就可以调出通用结构。选择相应的约束条件(位置、方向)就可实现对通用结构的调用。

  实例:

  (1)在零件创建定义卡钩位置的点和平面;

  (2)选择Tools/ catalog browser;(3)选择对应的平面和点,点击Preview 预览;

  (4)完成。

3、结束语

  通用结构的建立,大大减轻了产品设计过程中设计开发人员的工作量。对于提高工程设计质量,有效利用人力资源,提高工作效率,缩短研发周期,降低设计成本,具有重要的应用价值。对于设计人员只需简单的培训,即可完成通用结构的使用和维护扩充工作,对由于产品不断改形而出现的设计提供了一个极为便利的工具。

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