CATIA-V5-Strat-Model-在白车身工程化设计中的实例教程

学无止境保持工匠精神最求精品02016/11/17精益研发质量领航求实为本开拓创新CATIAV5StratModel在白车身工程化设计中的实例教程授课人：凌宇学无止境保持工匠精神最求精品1内容简介：CATIAV5StartModel是一种由德国EDAG公司的工程师设计的一个产品工程化设计架构。其严密的设计流程可以让使用者尽情发挥。本教程采用循序渐进的方式，结合实际轿车覆盖件和CATIAV5的常用单元对StartModel进行覆盖件工程化作了详尽的介绍。对快速进入工作状态的工程师极具参考价值。本教程是以“StratModel”的架构介绍的一个实例，并结合工程化上的实际情况介绍了一些技巧，和自己的一些看法和体会，总的来说都是一些很简单的操作，对于一个有一点工程基础的一天就能掌握。这里仅限于工程化的一小小部分设计。本教程只是我个人的一些总结，肯定会有很多问题，希望大家指正，还有很多技巧和方法也希望大家一起总结和完善。学无止境保持工匠精神最求精品2CATIAV5StartModel简介：CATIAV5StartModel旨给白车身工程化设计师一个明确，严谨的设计流程。同时设计师随时可以把自己的设计流程以及好的方法习惯加到里面，使其更完善。它带给设计师人性化的管理，随时在任何一个结点加入自己设计出的特征却对先前的设计没有一点影响。给覆盖件设计工程师及想进入该行业的初学者带来了及大的方便。其架构如下：学无止境保持工匠精神最求精品3StartModel架构简介：1、零件实体数据(#FinalBody)FinalBody内是用来存放零件实体数据，一般是设计的最终结果实体数据。如果需要更改FinalBody的名称，可以在FinalBody右键属性内更改，如果要反映该零件设计的不同阶段或不同状态的实体数据，或者是周边相关零件的实体数据（周遍相关零件的Parent信息来自#externalgeometry），可以在零件内插入多个FinalBody来分别定义。学无止境保持工匠精神最求精品42、外部数据（#externalgeometry）如图所示:#externalgeometryopenbody内包括两个openbody分别为#DesignSurface(相关A面)和#ImportedGeometry(相关周边间的配合面及点云)。在做零件设计时需引用外部几何元素作为边界条件，而这些外部元素根据其性质不同可以分为如下两中类型。学无止境保持工匠精神最求精品52.1、相关A面(#DesignSurface)该openbody用来存放做零件设计所需要的造型A级曲面数据。如果需要引用的A级曲面较大，可根据设计步骤需要分解为很多局部区域来进行管理，这样方便后期设计过程中参考元素的准确借用，可以节省时间并提高准确性而且也方便后期的数据修改。学无止境保持工匠精神最求精品62.2、相关周边间的配合面及点云(#ImportedGeometry)该openbody用来存放与所设计零件有边界约束关系的几何元素。如图所示:每个openbody内存放了用来做边界约束的点、线、面、点云等几何元素。这些几何元素用非参数化的形式存放。尽量做到让这些参考几何元素之间无Parents/Children关系。便于后期这些参考元素的更新替换。学无止境保持工匠精神最求精品73、最终结果（#finalpart）该openboy用来存放零件的最终设计曲面数据、设变数据、材料的矢量方向、材料厚度。学无止境保持工匠精神最求精品83.1、最终设计结果（#FinalGeometry）该openbody用来存放零件的最终设计结果，仅仅用一个面片来表示，这个结果可以用（反转定义）命令将零件设计过程数据的最后一步结果保存在#finalgeometryopenbody内。学无止境保持工匠精神最求精品93.2、设变数据（#LastChanges）表示数据冻结后的设计更改结果存放在此openbody内，其表示方法与#finalgeometry类似，用（反转定义）命令将零件设计过程（#partdefinition）数据的最后一步结果保存在#lastchangesopenbody内。此时，#lastchanges内保存的零件设计过程（#partdefinition）数据的最后一步结果与#finalgeometry内的结果相比已经发生了设计更改。学无止境保持工匠精神最求精品103.3、料厚线(#ToolingInfo)该openbody内用来存放表示材料料厚和材料矢量方向信息的料厚线，料厚线用2mm粗的细直线表示，料厚线的长度为实际料厚尺寸的100倍，料厚线的方向由零件的增厚方向决定。学无止境保持工匠精神最求精品114、零件设计过程（#partdefinition）在结构树上的这一部分是零件设计的主体工作，也是工作量最大，最关键的部分。这部分#partdefinition的构成如图所示。#partdefinition包括参考点、基础面、压筋特征、翻边结构、裁剪边界和孔特征。4.1、参考点（#referencepoint）该openbody内有一个点，该点为车身坐标原点（0、0、0），在后面的零件设计过程中，几何元素的构建大多数情况下要以该点为参考点。我们也建议几何元素的参数化尽量以该点为基准。学无止境保持工匠精神最求精品124.2、基础面(#basicsurface)在零件设计过程中要有大局观，整体意识。即由整体到局部，由简单到复杂的过程，StartModel就是遵循这样一个思路来进行零件设计的。当接到一个设计任务时，首先考虑构成该零件的主要型面是怎样的，即该零件的形状是怎样的。在该型面的基础上怎样来很好的实现零件的功能，就是接下来要考虑零件的结构设计，即增加必要的压筋结构、翻边结构和孔特征。当然基础面和零件结构这两者是相互影响的，要综合考虑。学无止境保持工匠精神最求精品134.2、首先看基础面的设计。基础面是零件结构的基础，零件形状由基础面的形状来决定。如图所示，基础面内#reference_structure是StartModel模板内给定的其中一个元素，一个参考点（坐标值可任意给定）、三个plane面（分别平行与三个系统平面）、三个基于plane绘制的草绘（定位草图相对于草图更便于参数化控制其空间位置和草绘形状）。基础面由于零件形状的不同，设计人员的不同，基础面有着不同的设计思路和方法。以下面的零件为例来说明。学无止境保持工匠精神最求精品144.2、如图所示，决定该零件形状的基础面可由如上6个大基础面组成，6个主要大基础面相互倒角得到零件的基础面，在基础面设计过程中要注意不同结构的命名和它们之间的相互历史层次关系。往往每个大基础面又由许多面元素构成，如图所示，大基准面5由5个子基础面组成。这些面元素同样要求用清晰的命名和历史层次关系体现在结构树上。注：在通常情况下较少采用（倒圆角）和（可变倒角）命令倒角，因其不利于参数化控制学无止境保持工匠精神最求精品154.3、压筋结构(#depressions)在零件结构中可以归结为局部压筋特征的部位，例如凸台、加强筋等，就将其设计参数放在#depressionsopenbody内，如图所示零件的压筋部位。根据压筋形状得到压筋面片后，再与上一步#basicsurface的最终结果共同作用生成压筋结果。学无止境保持工匠精神最求精品164.4、翻边特征(#flanges)根据翻边形状得到翻边面片后（翻边面片可能是多个面片通过倒角或相加命令共同作用形成），再与上一步#depressions的最终结果共同作用生成翻边结果。如图所示零件的翻边部位是多个面片通过倒角共同作用形成。顺次倒角得到翻边结果Onesideflange学无止境保持工匠精神最求精品174.5、裁剪边界（#FinalCut-out）（#FinalCut-out）用来放置裁剪零件边界的几何元素。在此建议用面元素做裁剪元素(Split)，裁剪面是多个面片绕零件边界通过倒角或相加命令共同作用结果，利用面做裁剪元素便于后期零件边界形状的控制，更利于控制裁剪边界的质量，控制边界的相切连续性。如图所示裁剪面设计结果。TrimesurfaceResultofflange学无止境保持工匠精神最求精品184.6、孔（#holes）（在零件上，可以归为孔特征的结构元素放在此openbody内。在设计孔的时候，要注意孔的冲孔方向，特别要注意安装、定位孔的工作方向。所有孔特征按照空间位置、大小、形状、方向等特征构建后，用Split命令与上一步裁剪（#trim）结果做裁剪后得到冲孔结果。如图所示。还有另外一种常见孔是带翻边结构的孔，这种结构特征在StartModel设计过程中可以将其归入翻边（#flange）或孔(#holes)均可。学无止境保持工匠精神最求精品194.7、左右共有特征(#Common_LH/RH_Features)该openbody内用来存放表示左右共有特征.4.8、仅左边特征(#Unique_LH_Side_Features)该openbody内用来存放表示仅左边特征.4.9、仅右边特征(#Unique_RH_Side_Features)该openbody内用来存放表示仅右边特征.学无止境保持工匠精神最求精品205、关键截面（#Sections）此openbody内存放了显示零件关键部位信息的截面数据，如安装孔、定位孔、搭接面、零件局部结构形式等数据。这些数据信息可以反映零件周边的装配、搭接关系，可以很好的指导零件结构设计。如图所示。学无止境保持工匠精神最求精品216、工程信息（#CAD_Deliverables）此openbody内存放了显示零件工程信息。如RPS信息、材料信息、检测面信息、检测点信息等。学无止境保持工匠精神最求精品22结论：综上所述，参数化设计在现代汽车产品开发中具有重要的意义，参数化设计可以大大提高汽车开发设计的工作效率，适合在同平台上系列产品的演变，大大缩短产品开发周期。汽车各个零件相互间有着紧密的联系和协调性。部分设计质量好不等于产品质量也好。为此，重要的是各零件的设计人员应具备（自己专业之外的）其他零件的知识，懂得对整体的影响。CATIAV5StartModel在零件设计过程中可以很好的体现CATIAV5的参数化设计优势，培养设计人员在汽车开发设计中的整体设计理念，设计人员通过对零件结构特征的分析理解，可以很好的吃透零件，把握零件的要素特征和关键结构形式，举一反三。学无止境保持工匠精神最求精品23个人看法：参数化建模不是为了方便建模更改而带参数。（这里有很多人形成了一个误区）其实参数化建模是一种建模思路及理念。规范了工程师的建模思路和理念。可能提高工程师的自己建模思路及理念。如果你没有很好的理解参数化的含义时请你就不要参数化建模，这样的话让你自己很苦恼，且花很长时间更新数据。参数化建模思路：首先搭建起主体框架结构（俗称建大面），然后增加作用特征（安装凸台、凹台、加强筋等），最后修剪边界及孔（修剪边界要考虑工艺的可行性）。参数化建模原则：1.所有的面特征边界孔的位置用点控制。2.所有的面特征边界孔的形状用草图控制。对于单件来讲，参数化建模要求单件在满足功能及性能的前提下零件尽可能设计的简单化（四大工艺简单化)。对于总成来讲，参数化建模要求考虑周边件的搭接关系及方式，尽可能的设计简单。参数化关系简单（通常以大件为被关系对象）。学无止境保持工匠精神最求精品24谢谢大家！希望对大家学习参数化建模有帮助！如有疑问可加QQ（807743664）互相探讨！