過定制白車身特征模板庫和塑料件特征模板庫，設(shè)計(jì)人員在CAD建模方面不再進(jìn)行重復(fù)性工作，從而總體上提高了車身設(shè)計(jì)建模的效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期怎虫，取得了良好的應(yīng)用效果。

背景

模板技術(shù)是指以設(shè)計(jì)軟件為載體困介，將產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)中頻繁應(yīng)用的幾何特征大审、典型結(jié)構(gòu)、典型斷面座哩、典型零件徒扶、總成、設(shè)計(jì)方法八回、設(shè)計(jì)規(guī)則及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)IT化形成單獨(dú)可以重復(fù)調(diào)用使用庫或模塊文件酷愧。

常用車身零件都包含孔、筋撼烹、凸臺(tái)和翻邊等幾何特征，設(shè)計(jì)師需要耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行這些形狀相同但尺寸不同的幾何特征建模工作匕憋。隨著CAD技術(shù)發(fā)展远燕，國外汽車行業(yè)逐步開始采用模板技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)建模手段進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，相對(duì)于傳統(tǒng)建模手段族帅，模板技術(shù)避免了設(shè)計(jì)師的重復(fù)勞動(dòng)奖放，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，縮短了產(chǎn)品的建模時(shí)間廊睹。

模板根據(jù)IT化內(nèi)容的不同分為特征模板砚粒、零件模板、總成模板及流程模板贤疆。特征模板是指將產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模經(jīng)常使用孔益柳、筋、凸臺(tái)和翻邊等幾何特征IT化形成特征模板庫枫演。沖壓件常見的幾何特征見圖1捕谢。

圖1 沖壓件常見的幾何特征

一汽技術(shù)中心車身部在2006年完成白車身特征模板庫（見圖2）和塑料件特征模板庫（見圖3）定制工作，下面我們以CATIA V5軟件為設(shè)計(jì)軟件對(duì)白車身特征模板的開發(fā)和使用進(jìn)行介紹酵熙。

圖2 白車身特征模板庫

圖3 塑料件特征模板庫

特征模板的開發(fā)

特征模板開發(fā)首要的工作是確定需要定制的白車身幾何特征轧简，每個(gè)企業(yè)需要結(jié)合自身產(chǎn)品開發(fā)的特點(diǎn)來定制幾何特征，因此各個(gè)企業(yè)的特征模板庫并不相同匾二。選取IT化的幾何特征必須具備以下原則：必須是頻繁使用的幾何特征哮独；幾何特征不能過于復(fù)雜。

對(duì)于不經(jīng)常使用的幾何特征察藐，我們不需要也不值得創(chuàng)建皮璧；而對(duì)于復(fù)雜的幾何特征，如果定制容易在使用時(shí)發(fā)生問題，而且使用比較復(fù)雜恶导，因而經(jīng)常將復(fù)雜的幾何特征分成幾個(gè)幾何特征進(jìn)行定制浆竭，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜特征模板創(chuàng)建工作。白車身特征模板見圖4惨寿。

圖4 白車身特征模板

根據(jù)已經(jīng)確定開發(fā)定制的幾何特征邦泄，企業(yè)需要確認(rèn)模板輸入條件及輸出結(jié)果，特征模板的輸入條件及輸出結(jié)果必須根據(jù)本企業(yè)建模規(guī)則同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)師建模習(xí)慣進(jìn)行認(rèn)定裂垦。特征模板輸入顺囊、輸出條件見圖5。

圖5 特征模板輸入吝蔽、輸出條件

在CATIA V5 GSD模塊端辛，創(chuàng)建需要IT化幾何特征，輸入幾何特征與輸入結(jié)果應(yīng)分別放在不同幾何圖形集中超肃，隨后使用CATIA 技術(shù)創(chuàng)建特征模板庫希没。

特征模板主要使用UDF和Powercopy兩種方式進(jìn)行創(chuàng)建，其具體區(qū)別是使用UDF方式創(chuàng)建特征模板后佳绩，結(jié)構(gòu)樹只增加了一個(gè)特征腿伟，其參數(shù)在此特征下面，如圖6所示舰搜；使用Powercopy方式創(chuàng)建特征模板后芬过，結(jié)構(gòu)樹增加了Parameters項(xiàng)，其下面是參數(shù)蚪桐；增加了Relations項(xiàng)佣今，其下面是建立的關(guān)系式等；同時(shí)增加了新的幾何圖形集紫侵，內(nèi)部是全部特征的創(chuàng)建歷史特征靠汁。

圖6 參數(shù)設(shè)定對(duì)話框

特征模板創(chuàng)建工作需要使用CATIA V5產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、庫編譯器和GSD等模塊湿蛔，在創(chuàng)建特征模板的過程中膀曾，可以將本企業(yè)規(guī)則和方法例如設(shè)計(jì)規(guī)則、沖壓件設(shè)計(jì)方法及相關(guān)的工藝規(guī)定等內(nèi)容添加進(jìn)來阳啥，從而避免低級(jí)錯(cuò)誤的產(chǎn)生添谊。

為了方便設(shè)計(jì)人員的使用，我們最后需要編寫具體操作使用指導(dǎo)手冊(cè)察迟。

特征模板的使用

在CATIA V5文檔窗口內(nèi)斩狱，點(diǎn)擊Catalog Browser 按鈕，在彈出的窗口上扎瓶，選擇Browse another catalog 所踊，選擇模板所在的庫文件泌枪。打開庫文件后，在對(duì)話框左側(cè)選擇要應(yīng)用的特征類型（例如Flange）秕岛，雙擊進(jìn)入下一個(gè)窗口碌燕，同樣在對(duì)話框左側(cè)選擇要應(yīng)用的特征類型（例如Elongated_Flange），雙擊進(jìn)入继薛。

設(shè)計(jì)人員根據(jù)CATIA窗口左下角的提示预旺，選擇相對(duì)應(yīng)的輸入條件，當(dāng)選擇的輸入條件處于高亮?xí)r灯彩，對(duì)話框下方圖形區(qū)浪熙，對(duì)應(yīng)的幾何元素為橙色，這是要求用戶在CATIA的圖形區(qū)選擇相對(duì)應(yīng)幾何元素阵蔚，當(dāng)用戶選擇好后锨蹄，輸入條件的下一項(xiàng)處于高亮狀態(tài)，下部的圖形區(qū)內(nèi)也是對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目變?yōu)槌壬雒猓竽憷^續(xù)選擇這一項(xiàng)輸入條件努墩，直到所有輸入條件都指定完畢完。

在這些操作里面紧视，當(dāng)用戶選擇直線或曲面作為輸入時(shí)摊谢，在直線、曲面上會(huì)有方向箭頭醉装，用戶可以點(diǎn)擊此箭頭來改變此方向，它將會(huì)對(duì)創(chuàng)建的特征產(chǎn)生影響坚伍，具體影響與創(chuàng)建特征模板過程有關(guān)宵睦。

完成輸入條件后，用戶點(diǎn)擊Parameters按鈕進(jìn)行特征幾何尺寸參數(shù)設(shè)定墅诡，在彈出Parameters對(duì)話框內(nèi)壳嚎，可以改變對(duì)應(yīng)的參數(shù)值，具體的參數(shù)值與輸入條件設(shè)定有關(guān)末早。

最后烟馅，點(diǎn)擊OK按鈕，完成幾何特征的創(chuàng)建然磷。

結(jié)束語

一汽技術(shù)中心與中國達(dá)索公司及迅利公司合作郑趁，定制白車身特征模板庫和塑料件特征模板庫，通過這2個(gè)模板庫在項(xiàng)目中使用來看姿搜，設(shè)計(jì)人員在CAD建模方面不再進(jìn)行重復(fù)性工作寡润，從而總體上提高了車身設(shè)計(jì)建模的效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期舅柜，取得了良好的應(yīng)用效果梭纹。

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