一种基于CATIA软件的螺钉柱结构优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于CATIA软件的优化螺柱建模的设计方法，本发明专利技术提供的基于CATIA软件的螺柱建模优化设计方法整合多种类型的螺柱模型在一个UDF模块中，在调用一个UDF模块时，应用自定义参数可实现64种螺柱数模的适配，这样既规避了螺柱模型实例化前调配错误的风险，又可在实例化后随造型变更做出相应的参数编辑，可避免多次调用模型去适配目标环境，有效的缩短了建模周期；在UDF模型中嵌入了企业设计规范的技术要求，在建模过程中将针对不满足要求的参数给出提示及优化信息，可有效提高量化制造可行性，节省项目开发成本。节省项目开发成本。节省项目开发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CATIA软件的螺钉柱结构优化设计方法


[0001]本专利技术涉及一种塑料螺柱建模的设计方法，尤其设计一种基于CATIA软件的优化设计方法，属于汽车零部件CAD设计


技术介绍

[0002]随着国内汽车行业尤其新能源汽车的飞速发展，舒适、灵活、个性化的客户需求千差万别，车辆内饰系统的功能复杂性也日趋提高，市场竞争全球化，使开发周期不断缩短，频繁的车型迭代，创新的造型及工艺的应用，导致内饰系统的开发在效率上面临巨大挑战。
[0003]汽车内饰系统的零件基材大多为塑料制品，因螺钉与塑料螺柱之间的固联方式具有较好的可拆卸性、稳定性和较低的使用成本，使之广泛应用于内饰零件的装配。
[0004]内饰系统在CAD概念设计阶段，因造型变化大且变更频繁，在复杂的螺柱建模环境下，数模修正的工作量巨大。因此，提高螺柱的建模效率，兼容设计规范以防错无效的设计，对快速推进开发进度十分必要。
[0005]传统的建模方法中，通常有以下2种方法：
[0006](1)在构建的局部坐标系下，利用草图功能针对实际应用区域的造型及注塑成型工艺要求，绘制相应的平面图，然后在此基础上构建3D模型。这种方法需要在每个点位重新绘制建模，效率低下，且难以保证特征参数的一致性。
[0007](2)在各点位构建局部坐标系，针对实际应用区域的造型及注塑成型工艺要求，调配预设的螺柱结构模型(图1a、1b、1c、1d)，完成相应的建模需求。这种方法在调用模型时因类型繁多(表1)适配错误的概率较大，且调入模型后，参数无法编辑，在面临造型多次更改的情况时，需要反复的二次设计以修正结构特征，效率较低。
[0008]表1螺柱类型
[0009]
技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的问题是提供一种能够整合多种规格螺柱模型，可适配各类造型应用环境，且针对不满足注塑成型工艺及螺柱设计规范的参数给出报错信息及优化建议，以实现优化螺柱结构建模的设计方法。
[0011]有鉴于此，本专利技术的技术方案是提供一种基于CATIA软件的优化螺柱建模的设计方法，其步骤如下：
[0012]步骤1:分别构建螺柱座落点位、螺柱出模方向、防缩结构斜顶运动方向、筋位定位方向以建立坐标系；
[0013]步骤2：选择适配螺钉型号的螺柱；
[0014]步骤3：在CATIA软件Part Design应用模块中调用并实例化螺柱模型；
SO 1478:1999)，螺柱结构模型可从“材料类型”、“规格类型”、“防缩功能”、“定位功能”4类变量的组合中筛选适配的目标类型，螺柱模型可适配多种螺纹，每种螺纹有16种组合结果；
[0036]尺寸变量(如图4a、4b、4c)所示，a:防缩台长度尺寸，b:防缩台宽度尺寸，c:防缩台高度尺寸，d:防缩台防缩段高度尺寸，e:定位柱距离尺寸，A:防缩台主脱模方向脱模角度，B:防缩台斜顶行程方向脱模角度，E:筋位定位方向角度，N:支撑筋位数量；
[0037]防缩台主脱模方向脱模角度，B:防缩台斜顶行程方向脱模角度，E:筋位定位方向角度，N:支撑筋位数量；
[0038]以上变量参数，在螺柱模型在装配调入动作前后均可调整；
[0039]以下为实施例的具体实施步骤：
[0040]第一步：在CATIA Part Design模块构建放置螺柱结构的目标点位，该点位为螺柱顶面与其轴线的交点，且以车身坐标系下坐标向量值驱动位置，以该点为原点，脱模方向为轴线创建螺柱坐标系；分别构建螺柱座落点位j、螺柱出模方向p、防缩结构斜顶运动方向q、筋位定位方向k以建立坐标系；
[0041]第二步：根据适配螺纹规格选择对应的螺柱模型，常用螺钉型号有ST4.2、ST3.5、PT4.0、PT3.0，本实施例选择适配ST4.2螺钉的螺柱模型；
[0042]第三步：在CATIA Part Design模块匹配对应点位和轴线元素，实例化ST4.2螺柱模型；
[0043]第四步：依据目标使用环境，调整类型变量参数以适配相关零件设计规范，材料类型有PP类和ABS类可供选择，套打型与非套打型根据螺柱轴线方向的螺钉旋入长度空间选配，根据定位需求选配是否增加定位柱结构；
[0044]第五步：依据目标使用环境，选配防缩台结构，设置防缩台时可调整尺寸变量c(图4a、4b、4c),以保证H≥4mm(企业设定目标值，图3)，若超出此限值区间，则将提示报错信息，工程师可据此信息针对性优化c值直至满足要求，若不选配防缩台结构则直接转至第六步；
[0045]第六步：依据配合螺钉长度优化螺柱高度尺寸h(图3)，调整c值(图4a、4b、4c)以保证h≤25mm(企业设定目标值，图3),若超出此限值区间，则将提示报错信息，工程师可据此信息针对性优化c值直至满足要求；
[0046]第七步：依据配合螺纹规格ST4.2优化螺钉有效旋入长度L值(图5)，以保证L＜2d1(企业设定目标值，图5),若超出此限值区间，则将提示报错信息，工程师可据此信息针对性调整c值(图4a、4b、4c)或螺柱坐落点位轴线方向向量值(图2)，直至满足要求；
[0047]第八步：依据目标使用环境，优化“防缩台主脱模方向脱模角度A”，
[0048]“防缩台斜顶行程方向脱模角度B”，“筋位布局角度E”，“支撑筋位数量N”；
[0049]第九步：螺柱模型参数优化结束，利用布尔操作完成目标零件的螺柱结构设计(图6)。
[0050]利用本专利技术，使用上面的方案导入螺柱模型完成后，仍然可以以螺柱坐落点位的向量值予以驱动编辑螺柱位置，也可以通过CAT IA知识工程阵列命令进行批量调入螺柱模型(图7)，然后编辑类型变量参数和尺寸变量参数以适配目标环境区域，相比传统的手动建模方式可显著提高设计效率。
[0051]以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前
述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CATIA软件的优化螺柱建模的设计方法，其特征在于，其步骤如下：步骤1:分别构建螺柱座落点位、螺柱出模方向、防缩结构斜顶运动方向、筋位定位方向以建立坐标系；步骤2：选择适配螺钉型号的螺柱；步骤3：在CATIA软件PartDesign应用模块中调用并实例化螺柱模型；步骤4：根据造型环境自定义螺柱模型参数，可在实例化模型发布的参数中选择适配的螺柱类型、螺柱材料类别或调整各类结构特征的尺寸参数；步骤5：确定螺柱是否需要防缩功能，若需要，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马民庆，陈斌，鲁鹏，贾炳乾，孙树东，束瑜杰，
申请(专利权)人：江苏新泉汽车饰件股份有限公司新泉上海汽车零部件有限公司芜湖新泉汽车饰件系统有限公司，
类型：发明
国别省市：