CATIA知识工程技术在汽车内饰结构设计中的应用

目前汽车行业的竞争愈来愈激烈，汽车的研发周期也随之需要越来越短。在整个汽车的研发过程中，汽车内饰件大部分是中长周期件，如何降低内饰件的开发时间，提高内饰件的设计效率，影响着整个车型的上市时间。本文使用CATIA V5 知识工程技术，以用于固定自攻螺钉的螺钉柱为例，介绍使用POWERCOPY及CATALOG等知识工程技术建立典型结构目录文件的方法。

一、CATALOG文件的创建

1.建立设计基准

首先创建设计基准，通常将自攻螺钉配合孔的中心设为基准点，Z轴设为自攻螺钉的安装方向，基准面定义为垂直于Z轴并过原点的平面。为方便定义定位草图，还需要定义一条基准线，通常将过原点在基准平面内作直线作为基准线。如果典型结构比较复杂，需要多个基准面和基准线，最好以前面创建的平面和直线为基准，这样可以最大限度减少基准的个数，方便典型结构的调用。图1是创建设计基准。

图1 创建设计基准

2.应用定位草图

在建模过程中，尽量使用定位草图进行绘制，目的是为了使每个草图有充分的定位，避免在调用CATALOG时由于定位不明确而导致错误发生。点击“定位草图”图标，即弹出如图2所示的对话框，然后选择需要定位的平面、原始点、草图方向等基准参数。在创建定位草图时，一定要使用前面创建的基准，目的是为了减少调用CATALOG时的基准参数个数。

图2 创建定位草图

3.参数化建模

本文创建的螺钉柱用来固定ST4.2规格的自攻螺钉，将螺钉柱内径设定为3.8mm，与螺钉配合过盈0.2mm，料厚1.5mm， 柱高20mm，加强筋高19mm，加强筋的拔模角为15°。在参数化建模过程中，一定要使用前面创建的基准，以避免产生过多的调用基准参数。

4.创建POWERCOPY文件

螺钉柱的数模创建完后，就可以创建POWERCOPY了。点击“POWERCOPY创建”图标，如图所示，选择螺钉柱的实体零件作为POWERCOPY的定义内容后，CATIA会自动生成输入基准参数作为在参数化建模中使用的基准。

图3 POWERCOPY文件的创建

为了使螺钉柱可以与多种规格的自攻螺钉配合，可以将螺钉柱内径值、螺钉柱厚度值、螺钉柱高度值等相关参数发布出去，如图所示，以方便在后期调用时，进行这些尺寸值的更改。

图4 设计参考发布

5.CATALOG文件的创建

将POWERCOPY文件创建完成后，点击“保存为CATALOG”图标，将螺钉柱文件保存为CATALOG文件，如图所示，这样螺钉柱的CATALOG文件就创建完成了。

二、 CATALOG的应用

螺钉柱的CATALOG文件调用与标准件的CATALOG文件调用不同，本文以某车型的中控面板设计为例，介绍一下调用螺钉柱CATALOG文件的应用方法。

1.打开中控面板的数模

首先将含有中央出风口和中控面板的数模打开，中央出风口采用ST4.8规格的自攻螺钉固定在中控面板上，因此调用螺钉柱结构时，需要修改螺钉柱的相关参数。

2.定义输入基准参数

在调用螺钉柱的CATALOG文件之前，首先要定义基准参数。以中央出风口与螺钉柱配合的面为基准面，以安装孔的中心为基准点，作一条过基准点的直线作为基准线，如图所示。

图6 创建输入基准

3.调用螺钉柱的CATALOG文件

点击“CATALOG浏览器”图标，选择前面创建的螺钉柱CATALOG文件，如图所示。

双击螺钉柱文件，最终会弹出螺钉柱的POWERCOPY文件，如图所示。

图8 打开螺钉柱CATALOG文件

双击POWERCOPY文件，弹出调用螺钉柱文件所需的基准参数，然后一一对应选择前一步创建的输入基准，基准确定以后，点击“参数”按钮，会弹出相关参数表，可以根据选择的自攻螺钉规格修改相关参数，如图所示，将螺钉柱的内径更改为5.2mm，与自攻螺钉过盈0.2mm。

图9 修改螺钉柱的尺寸参数

4.进行布尔运算

将螺钉柱实体与中控面板进行布尔运算，即得到中控面板的详细结构数模，如图所示。

图10 螺钉柱中控面板的布尔运算

与上述步骤相同，调用螺钉柱CATALOG文件，生成用于固定中央出风口其余两个自攻螺钉的结构特征，然后再进行布尔运算，即完成了中控面板与中央出风口配合的结构特征。

三、结语

本文运用CATIA V5的知识工程技术，创建了螺钉柱的CATALOG文件，并且详细介绍了某车型的中控面板详细结构设计过程中调用螺钉柱CATALOG文件的过程和方法。将内饰典型结构特征建成CATALOG文件，不仅能够提高内饰件的设计效率，缩短设计周期，降低设计成本，极大地提高设计的有效性和准确性。同时可以形成内饰件的典型结构特征库，为今后的设计工作提供参考。

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