CATIA知識工程技術在汽車內飾結構設計中的應用

2016-11-27 by:CAE仿真在線來源:互聯網

本文使用CATIA V5知識工程技術,將汽車內飾件的典型結構進行參數化建模,形成典型結構目錄文件,以方便在前期結構布置和后期詳細結構設計時進行調用。這樣可以大大提高內飾件的設計效率,縮短內飾開發周期。

目前汽車行業的競爭愈來愈激烈,汽車的研發周期也隨之需要越來越短。在整個汽車的研發過程中,汽車內飾件大部分是中長周期件,如何降低內飾件的開發時間,提高內飾件的設計效率,影響著整個車型的上市時間。本文使用CATIA V5 知識工程技術,以用于固定自攻螺釘的螺釘柱為例,介紹使用POWERCOPY及CATALOG等知識工程技術建立典型結構目錄文件的方法。

一、CATALOG文件的創建

1.建立設計基準

首先創建設計基準,通常將自攻螺釘配合孔的中心設為基準點,Z 軸設為自攻螺釘的安裝方向,基準面定義為垂直于Z 軸并過原點的平面。為方便定義定位草圖,還需要定義一條基準線,通常將過原點在基準平面內作直線作為基準線。如果典型結構比較復雜,需要多個基準面和基準線,最好以前面創建的平面和直線為基準,這樣可以最大限度減少基準的個數,方便典型結構的調用。圖1是創建設計基準。

圖1 建立設計基準

2.應用定位草圖

在建模過程中,盡量使用定位草圖進行繪制,目的是為了使每個草圖有充分的定位,避免在調用CATALOG時由于定位不明確而導致錯誤發生。點擊“定位草圖”圖標,即彈出如圖2所示的對話框,然后選擇需要定位的平面、原始點、草圖方向等基準參數。在創建定位草圖時,一定要使用前面創建的基準,目的是為了減少調用CATALOG時的基準參數個數。

圖2 創建定位草圖

3.參數化建模

本文創建的螺釘柱用來固定ST4.2規格的自攻螺釘,將螺釘柱內徑設定為3.8mm,與螺釘配合過盈0.2mm,料厚1.5mm,柱高20mm,加強筋高19mm,加強筋的拔模角為15°。在參數化建模過程中,一定要使用前面創建的基準,以避免產生過多的調用基準參數,如圖3所示。

圖3 螺絲柱的參數化建模

4.創建POWERCOPY文件

螺釘柱的數模創建完后,就可以創建POWERCOPY了。點擊“POWERCOPY創建”圖標,如圖4所示,選擇螺釘柱的實體零件作為POWERCOPY的定義內容后,CATIA會自動生成輸入基準參數作為在參數化建模中使用的基準。為了使螺釘柱可以與多種規格的自攻螺釘配合,可以將螺釘柱內徑值、螺釘柱厚度值、螺釘柱高度值等相關參數發布出去,如圖5所示,以方便在后期調用時,進行這些尺寸值的更改。

圖4 POWER COPY文件的創建

圖5 設計參數建模

5.CATALOG文件的創建

將POWERCOPY文件創建完成后,點擊“保存為CATALOG”圖標,將螺釘柱文件保存為CATALOG文件,如圖6所示,這樣螺釘柱的CATALOG文件就創建完成了。

圖6 創建CATALOG的應用

二、 CATALOG的應用

螺釘柱的CATALOG文件調用與標準件的CATALOG文件調用不同,本文以某車型的中控面板設計為例,介紹一下調用螺釘柱CATALOG文件的應用方法。

1.打開中控面板的數模

首先將含有中央出風口和中控面板的數模打開,中央出風口采用ST4.8規格的自攻螺釘固定在中控面板上,因此調用螺釘柱結構時,需要修改螺釘柱的相關參數。

2.定義輸入基準參數

在調用螺釘柱的CATALOG文件之前,首先要定義基準參數。以中央出風口與螺釘柱配合的面為基準面,以安裝孔的中心為基準點,作一條過基準點的直線作為基準線,如圖7所示。

3.調用螺釘柱的CATALOG文件

點擊“CATALOG瀏覽器”圖標,選擇前面創建的螺釘柱CATALOG文件,如圖8所示。雙擊螺釘柱文件,最終會彈出螺釘柱的POWERCOPY文件,如圖9所示。雙擊POWERCOPY文件,彈出調用螺釘柱文件所需的基準參數,然后一一對應選擇前一步創建的輸入基準,基準確定以后,點擊“參數”按鈕,會彈出相關參數表,可以根據選擇的自攻螺釘規格修改相關參數,如圖10 所示,將螺釘柱的內徑更改為5.2mm,與自攻螺釘過盈0.2mm。

圖8 選擇螺釘柱CATALOG文件

圖9 打開螺釘柱的POWER COPY文件

圖10 修改螺釘柱的尺寸參數

4.進行布爾運算

將螺釘柱實體與中控面板進行布爾運算,即得到中控面板的詳細結構數模,如圖11所示。

圖11 螺絲柱中控面板的布爾運算

與上述步驟相同,調用螺釘柱CATALOG文件,生成用于固定中央出風口其余兩個自攻螺釘的結構特征,然后再進行布爾運算,即完成了中控面板與中央出風口配合的結構特征。

三、結語

本文運用CATIA V5的知識工程技術,創建了螺釘柱的CATALOG文件,并且詳細介紹了某車型的中控面板詳細結構設計過程中調用螺釘柱CATALOG文件的過程和方法。將內飾典型結構特征建成CATALOG文件,不僅能夠提高內飾件的設計效率,縮短設計周期,降低設計成本,極大地提高設計的有效性和準確性。同時可以形成內飾件的典型結構特征庫,為今后的設計工作提供參考。

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