本站原创摘 要：车身板金零件的正向设计,是一个反复优化方案的过程,正常情况下,70%的时间和精力花费在后期修改优化过程中.为此,基于CATIA的三维参数化建模,针对板金零件的设计思路进行了研究,结合车身结构设计工作,总结出一种思维清晰、修改方便、容易掌握的设计方法.下面将对板金有序参数化设计方法进行详细阐述.
关 键 词：CATIA板金有序参数化
中图分类号：U46文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0083-02
车身板金件,从设计到投产,有多种方案且不断优化,这些方案需要在不同时期不断切换、更改或融合,对于一个工程师来说,能够及时准确的完成数据,就是效率、就是产品的生命!
1设计思路
板金的设计就是做好零件表面.零件表面都是由基本平面和（或）曲面构成：点动成线,线动成面,面连成体.即零件表面设计时,要控制好点、线、面,按一定的规则保留相互之间的参数关系.
2建模规则
2.1草绘
草绘在border的基本平面上,特殊情况下可新建平面再草绘,草绘要求完全约束且只能用border的元素作为约束条件.
2.2倒角
若无变半径等特殊倒角要求最好采用面-面倒角命令,倒角命名规则可以按照其逻辑关系也可按照其功能命名,方便后续修改查找.
2.3修边
在FinalPart中创建CuttingLine特征.修边面是一相切连续的曲面,且曲面可由参数驱动.
2.4切孔
在FinalPart中创建HoleFeature特征.创建全约束的草图,拉伸出孔特征.
2.5其它
有序参数化建模是一个有序建模过程,在建模过程中要打开KeepMode功能.
3常用模版
模版主要是为了让大家养成一定的习惯,常用特征放在固定的位置,方便不同工程师修改数据.常用模版结构树见图1.
（1）PartNumber由各主机厂根据国标或实际情况定义,一般由数字或字母组成.（2）PartBody存放板金加厚特征.（3）Control由Border和Sketches两部分组成.Border由一个坐标点和九个平面组成,控制绘图区域；Sketches由（零件坐标下）X、Y、Z三个基本平面上预设的草绘约束（如：X草绘由Border中与X平面垂直的6个平面相交形成的一个“田”字形线框）.（4）ExternalReference存放外部参考曲面,仅用于过程数据.外部参考曲面不能与其他几何图集中几何元素存在参数关系.（5）InputData存放与设计有关的周边零件,命名需要带零件号、零件名、日期；（如图1）.（6）MainSections存放结构主要特征断面,指导概念设计,不能与其它几何图形集中元素有参数关系.（7）PartDefinitions由Wireframe、BasicSurface和MainBodyFinalOperations组成.Wireframe存放构成零件的相关点、线的几何图集、BasicSurface存放零件主体曲面、MainBodyFinalOperations存放构成零件的局部特征,其中包括翻边,焊接曲面,功能凸台以及加强筋等.（8）FinalPart由EdgeFillet、HoleFeature、CuttingLine、FinishedModel和ToolingInfo组成.EdgeFillet存放PartDefinitions中各曲面之间的连接倒角特征；HoleFeature存放零件需要开孔的特征；CuttingLine存放切边用特征；FinishedModel存放上述三种特征综合的过程及最终零件曲面；ToolingInfo用线条指示零件曲面加厚方向.（9）EXPORT存放零件带参数的抽取面,作为其它零件设计输入（如焊接边、对称件等）并自动映射更新.
4应用案例
拿前围板（见图2）的全参建模流程为例进行说明.双击KeepMode命令,保持常开.首先需要分析前围板构成的基本曲面,其中有前端、下端和左右轮罩四个主体面,另外就是焊接边、安装特征面,最后再开孔、切边、加厚.
4.1调入约束
根据轮胎包络、三踏板、空调和动力总成等约束确定前围板在整车中的位置,设定Border中的参考元素.需要TOP、DOWN、REAR、FRONT、INNER、OUTER六个平面形成一个立方体,绘制前围板的特征不能超出立方体的范围.
4.2绘制主体面
（1）应用Sketches、Extrude、Sweep、Fillet,得到Frontsidemainsurface和Downmainsurface主体面.
（2）应用Extract、Parallel、Split等,得到左右轮罩面.
（3）绘制好的四个主体面,并行存放于Basicsurface.
4.3绘制功能面
4.3.1焊接边
应用Sketches、Offset、Intersect等,得到焊接边.
4.3.2安装特征和辅助特征
前围板上需要安装的零件已经存放在Inputdata,每个安装零件需要一个独立的特征面.为了增加零件刚度,需要增加一定的辅助特征,如加强筋、过渡面.
4.4完善特征
针对4.2节和4.3节中所完成的曲面,利用Fillet、Trim、EdgeFillet,得到RAW曲面并存放于EdgeFillet文件夹中.
4.5开孔修边
应用草绘完成此特征.
4.6零件曲面
在RAW的基础上,开孔、切边后即得零件曲面Finalpart.经过加厚Finalpart,即完成零件设计工作.
5结语
按此方法设计的零件,任何一个曲面特征、孔特征在EdgeFillet之前都是相互独立且可编辑,很大程度地提高了后期零件更改效率.另外需要考虑以下几点.
5.1零件特征要拆分明确,思路清晰
5.2每一个特征完成后,都以Inverse命令结束
目的是防止其修改后,面的方向发生变化,影响后面特征更新,另外可随时更换其父项.
5.3尽量少的使用命令种类
常用的有Sketches（草绘）、Extrude（拉伸）、Sweep（扫描）、Fillet（倒角）、Split（修剪）、,其中EdgeFillet（变倒角）,在更新特征后容易出现错误,尽量避免使用.