汽车设计-基于CATIA的汽车车身建模规范模板

汽车设计-

基于CATIA的汽车车身建模规范模板

基于CATIA的汽车车身建模规范

1 范围

本规范规定了在CATIA V5版本软件下进行建模的基本要求及规范性操作。

本规范适用于汽车零部件（除动力总成）的数模的绘制。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

QC/T 490-2000 汽车车身制图

3 术语与定义

下列术语和定义适用于本规范。

3.1三维建模

应用CATIA V5三维造型软件进行三维零部件设计的过程。

3.2 整车坐标系

原点为前轮中心线与整车纵向中心对称面的交点，并由纵轴X向（与行车方向相反）、竖轴Z向（铅垂向上）、横轴Y向（指向驾驶员驾驶姿势下右手方向）组成的三位正交右手轴系。

注：本条定义的坐标系在CATIA系统中指绝对坐标系。

3.3 车身坐标系

原点为通过前轮中心的中心对称面、车身底板基准参考水平面与垂直于这两个平面的交点，并由纵轴X向（与行车方向相反）、竖轴Z向（铅锤向上）、横轴Y向（指向驾驶员驾驶姿势下右手方向）组成的三位正交右手轴系。

注：本条定义的坐标系在CATIA系统中指绝对坐标系。

3.4 辅助坐标系

在整车（或车身）坐标系内为方便某部件建模而定义的三维正交右手轴系。

注：本条定义的坐标系在CATIA系统中指相对坐标系（工作坐标系）。

3.5 局部坐标系

为实现某个零组件的建模而定义的三维正交右手轴系。

注：本条定义的坐标系在CATIA系统中指绝对坐标系。

3.6 三维数字模型

三维实体在计算机内部的几何描述，它记录了实体的点、线、面、体的几何要素及其之间的关系。

3.7 缩略语

下列缩略语适用于本规范。

DFM——Design For Manufacture，面向制造的设计；

CAS——Computer-aid-Styling，计算机辅助造型；

DMU——Digital Mock-Up，数字样机；

DPA——Digital Pre-Assembly，数字化预装配；

A-Class Surface——A级外形曲面

REF——Reference，参考模型

3.8 数字化预装配

对零组件的三维数字模型进行装配模拟的过程。该过程可以是一次或者多次，以进行干涉检查、运动分析、装配工艺性分析等。

3.9 产品结构树

体现产品组成的树状表达形式，反映产品零组件的装配层次关系。

4 坐标轴系统（Axis）

a 在CATIA建模中，应使用其绝对坐标系定义整车坐标系或车身坐标系，使用相对

坐标系定义辅助坐标系。

b 应尽可能使用整车坐标系完成建模和装配，原则上不宜太多使用辅助坐标系和局部坐标系，部件级的局部坐标系应由部件主管工程师按需要定义或选取，并向参与该部件建模的所有人员提供所定义的坐标特征。

c 所有辅助坐标系都应给出标识，以便于识别与区分。

d 整车装配应在整车坐标系下进行。

e 对于承载式车身，汽车必须使用整车坐标系来完成车身部件建模，对于非承载式车身，汽车可以考虑使用车身坐标系完成车身部件建模，但必须在整车设计之前明确车身坐标系与整车坐标系之间转换的关系。

5 零件设计（Part Design）

5.1 总则

5.1.1 所有零部件都应建立三维数模，以支持DPA、生产与装配工艺分析（DFM 分析）与二维工程图纸的生成。

5.1.2 模型的修改应在其生成环境下进行。

5.1.3 模型构建应具有唯一性和稳定性，不允许有冗余元素存在。

5.1.4 几何模型应该是封闭的，且不应带有额外的线框和曲面。

5.1.5 在满足要求的情况下，尽量使模型简化，使其数据量减至最少。

5.1.6 应在建模的同时，建立数据间应有的链接关系和应用关系。

5.1.7 建模过程应充分体现DFM的设计准则，在模型上表达必要的制造相关信息，并尽量提高其工艺性。

5.1.8 模型发放或工程发放前应通过模型检查。

5.1.9 所有的模型都是全尺寸（1:1）的零件模型，并采用零件的精确公称尺寸。

5.1.10 所有的模型应尽可能共用同一个绝对坐标系（整车坐标系）。

5.1.11 左右对称件要各自建立三维模型，并用不同的件号和文件名称标识。

5.1.12 曲面几何精度应保证在0.001mm以内。

5.1.13 提交的数模应使用No Show操作隐藏与提交状态下无关的几何元素。

5.2 三维几何特征的一般要求

5.2.1 线与线框

5.2.1.1 孔的基准轴线

在孔轴线和表面（平面或曲面）相交处标注一点，且根据孔的深度画出相应长度的轴线（两端都略长于孔与表面的交线），用虚线表示。

5.2.1.2 钣金件的料厚方向线

在钣金件几何中心附近或构造基准面中心附近找任意点，沿该点法线方向绘制一向量线，颜色：白色（RGB：255，255，255），方向指向料厚增加的方向，长度L为料厚乘100，也就是L=料厚×100mm。二维工程图上不用标出。

5.2.2 曲面

曲面的建立和使用应符合以下要求：

a）曲面应避免生成3边面，以避免3边面处倒圆时出现的法线反向而导致倒圆出错。3边面须是在4边或多边面上使用边界线剪切形成的，或者在三边面尖点处的使用小段曲线来代替尖点，使其形成一个4边曲面；

b）在按照A-Class Surface规范构建外观表面时，不要为了追求单Patch曲面或者最少的Patch来生成曲面而随意分割曲面；

c）对于结构件而言，其曲面模型质量可以放宽，但至少应保证曲面的间隙、重叠、过盈量不超过0.01mm，需达到相切连续处的角度公差不超过0.5度；

d）所有的曲面模型应具有偏置额定材料厚度的性质，否则需构建出其另一面曲面模型，以便使用Clouser命令封闭形成具有额定料厚的实体数模；

5.3 白车身钣金件的建模要求

5.3.1 所有A-Class Surface造型冻结面，都必须严格作为设计参考依据，不允许更改。如果A-Class Surface模型不满足工艺和结构设计要求而需要发生更改的话，则需通过设计变更程序提请更改；

5.3.3 在钣金件建模过程中，如果形成的只是曲面模型，则必须按规定添加料厚方向矢量线；

5.3.4 在钣金件建模过程应充分考虑焊接搭边、凸台、加强筋、工艺缺口、焊接螺母/螺柱、工艺过孔、漏液孔、安装孔、定位基准孔、翻边、圆角等特征的布置与工艺要求;

6 总成设计（Assembly Design）

6.1 总则

6.1.1 对有装配变形零部件而言，应表达其自由状态的尺寸和形状，允许其在自由状态下产生干涉，但应保证其在装配情况下不产生其功能以外的干涉；在零件建模时还需要考虑其维修时分解成自由状态所需的空间，在装配设计过程中应包含这种分析检查工作。

6.1.2 数字预装配一般要按产品结构的隶属关系进行。

6.1.3 所有的装配工作都必须在“Assembly Design”模块下完成。

6.1.4 整车级部件的装配必须在整车坐标系下完成。

6.1.5 装配可以使用共用坐标系的办法进行，使用约束装配时，必须合理选择约束基准，而且不允许产生过约束。

6.2 总成设计的一般要求

6.2.1 车身装配必须使用共用坐标系的办法进行，所有车身零部件的建模都必须在整车坐标系（或车身坐标系）下进行。

6.2.2 装配模型应是实体和注明料厚方向和厚度的曲面模型，并尽可能是最终模型；设计过程中用于DMU分析而进行的装配模型除外。

6.2.3 装配模型中，除有装配变形的零部件之外，所有的零部件之间都不允许有干涉；而且需要通过断面检查零部件之间的最小间隙，以判断间隙值是否符合设计要求；对于有运动和功能实现要求的零部件还需对其运动空间和功能实现进行检查。

6.2.4 装配产品结构树应表达出产品完整有效的信息和层次关系。

6.3.5 所有属于装配模型的零组件都应在结构树上用其件号、实例名称和版本信息予以标识；而且需要对产品结构树上所显示的信息进行核查。

7 焊点、焊缝与涂胶（Welding Point、Welding Line and Glue）

7.1 焊点和胶数据文件组织

白车身各级焊接总成的焊点数据都必须新建一个焊点数据文件，凸焊及植焊不做3D 焊接数据，各级总成需要的时候也须建立一个胶的数据文件。

7.2 焊点数据在CATIA中的几何表示

7.2.1 点焊

a）三层钣金焊点数据采用直径为Φ的球表示，Φ的数值为两层板焊点的焊核直径。如Φ=6表示设计焊核直径为6mm，Φ=8表示设计焊核直径为8mm。

b）两层钣金焊点数据采用边长为L×L立方体面表示，立方体其中一面与钣金数据面平行。L的数值为三层板焊点的焊核直径，如L=6表示设计焊核直径为6mm，L=8表示设计焊核直径为8mm。

7.2.2 气体保护焊

a）CO2保护焊缝数据采用直径6mm、长为L的圆柱体表示，L数值为CO2保护焊缝长度，如L=15表示此焊缝长度为15mm，L=25表示此焊缝长度为25mm。

b）塞焊用D=6mm，高为6ｍｍ的1/2圆柱体。

7.2.3 钎焊

接焊缝数据采用直径为6mm、长为L的圆柱体表示，L数值为钎焊焊缝长度，如

L=15表示此焊缝长度为15mm，L=25表示此焊缝长度为25mm。以白色区别CO2保护焊接一般用于外面表件的焊接，不列入焊点重要程度范畴