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                CATIA V5在汽车塑料燃油箱行业的技术初探

                原创 2017-10-12 程卫 


                ◆汽车塑料燃油箱本体设计时步骤较多,而且改动较为频繁,设计过程中有以下几个难点:


                1.要控制的参数多,箱体必须CN5与CN6两种标准共用一副模具◥

                2.至少四个倾角的排气和加油体积符合要求,部分日本燃油箱甚至要求◥360°完全符合要求

                3.计算燃油静态排放量,这对于CN6标准非常必要

                4.箱体结构根据阀门的尺寸和钢带的尺寸变化

                5.构架清晰,步骤合理,能够在每一步都能感知到所有元素的位置

                6.快速重用:当然★当项目A完结,项目A的构架运用到项目B上,可以节省大量时间以及避免错误


                ◇整体装配结构树可以设计如下(图1):


                ◇通过图1我们可以看到邮箱的所有零件的结构可以都放到这个”AllNewCreations”下,这样就实现了钢Ψ带、隔热罩与箱体形状联动即改了箱体,钢带、隔热罩就会↘自动改过来,具体方法▓就是:通过”Publication”功能在”AllNewCreations”发布元素,如下图(图2)


                ◇在”AllNewCreations”下开始各个零▲部件的设计,首先设定重要参数并分类,如下图(图3)

                ◇通过插入”Geometrical Set”来管理产品的构架,燃油箱是贴合车身形状并与车身保持一定的距╲离,但是箱体上的结构是由重力阀(GVV)、管路等零件决定的,所以形状和结构二者要分开设计。如下图(图4.1,4.2)


                ◇由于所有零件』或者骨架都要放到”AllNewCreations”下,这就造成该文件信息量过大,所※以模型的轻量化和易于修改变得非常重要,这就尽量不要使用实体建模,倒圆角和倒斜╳角也使用曲面设计的方法实现,这样修改模型过后就易于更新,不会出现不能识别倒角的情况∩。

                ◇箱体比较复杂,抽壳命令非常容易失败,所以本体采用Inside-Outside的设〓计方法,即将外表面和内表面都做出来,然后使用trim命令︻合到一起,再闭合形成我们最终需要的壳体,这种方法在很多外企比较流◇行,如下图(图5.1,5.2,5.3)





                ◇计算容积直接使用函数measure根据曲面来计算,无需生成实体后再测〖量,如下图(图6)


                ◇最终的设计方※案之一如右(图7,仅为共用模具方案中的CN6方案),特别说明:由于考虑到CN5,CN6箱体共用一副模具,所以管路就的走向就比较复杂,CN5的排气接头与CN6的FLVV(加油限量→阀)必须焊接在同一位置,此位置必须靠近箱体○的中心,而且模具上的吹针在此情况下也只能定在︾这个位置。笔者在设计此箱体时做了非常多的权衡


                关于V-H曲线(容¤积和液位):我们可以使用产品优化器来找到相应的容积的液面高度如下图◤(图8.1,8.2),也可以通过宏代码或知识工程的方法来迭代产生多个对应的V-H值,生成的数据就可以提交给主机厂或油泵厂以便油泵供应商设定电阻片阻值。当然产品优化器还可以帮我们找到阀门的最佳位置




                ◇小结:笔者只是大致地描述了CN5与CN6汽车燃油箱的壳体设计,想要做出一▲个性能完全符合要求,满足所有的生产工艺的油箱装配体并不是短期内就可以完成的,这对工程师◥自身的CATIA软件操作水平以及工艺知识有着↘非常高的要求。希望这篇文章能给读者一个大致的方向,至于建模细节,由于篇幅限制,读者不妨尝试着自己去在计算机上用CATIA实现一个油箱。