CN114462110A - 一种基于catia软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，该方法包括以下步骤：创建扬声器孔位特征几何体，将还原之后的扬声器面罩A面向两侧皆偏移，生成第一曲面和第二曲面，将缝合线沿所述拔模线进行拉伸，生成第一几何体，再采用第一曲面和第二曲面分割第一几何体，生成与第一个孔位外形尺寸相同的第二几何体；创建去除特征几何体，将还原之后的扬声器面罩A面向外加厚，生成切割所有孔位基本几何体；将第二几何体添加到切割所有孔位基本几何体上，生成添加后的切割第一个孔位几何体；对添加后的切割第一孔位几何体进行拔模处理，形成第三几何体；对第三几何体进行倒圆角处理，形成去除几何体。本发明能有效提升设计师的设计效率。

Description

一种基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法

技术领域

本发明涉及车门内护板扬声器面罩设计技术领域，具体涉及基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法。

背景技术

随着汽车的进步和发展，汽车正逐步进入国内普通百姓家庭，终端用户对汽车的内外造型要求越来越年轻化、科技化。为此，车门内护板上扬声器面罩的造型引起了造型设计师的重视，越来越多的扬声器面罩网孔采用不规则形状，相邻网孔尺寸规格也不一样，网孔分布也不是按照环形、矩形或其他规则图形简单陈列复制，扬声器面罩表面也有之前的平面改为了曲面，造成扬声器网孔在工程化3D数据建模时不能再采用传统的将一个网孔进行拔模、倒角后再通过阵列复制给其他网孔，而扬声器面罩上的成千上万个网孔每一个都需要进行拔模、倒角才能进行模具设计和加工，如果每一个网孔都单独进行拔模、倒角，产品结构设计师的工作量相当大，将会花费大量的时间来完成扬声器面罩网孔的3D数字模型建立，设计效率相当低。

公开号为CN112580154A的中国专利文献公开了名称为“一种基于CATIA软件的汽车冲压件建模方法”的技术，该技术介绍的是先将钣金本体A面与特征面、边界面互相不关联，然后进行A面的裁剪大孔、倒角后再通过片体加厚完成钣金件的参数化设计方法，对零部件的每一个特征都需要单独进行建模操作，只能用于单个或者完全不同特征的零部件的建模和快速修改，不能用于多个相似特征的零部件快速建模。

公开号为CN109558647A的中国专利文献公开了名称为“一种就CATIA的相似零件快速建模方法”的技术，该技术介绍的是一种相似零件的建模方法，先采用常规建模方法完成一个零件的建模，再将该零件进行复制装配到响应位置，最后通过零件3D模型本身自带的可编辑参数进行修改零件的部分属性以达到快速完成相似零件的建模方法，这种建模方法只能用于外形特征基本一致仅部分尺寸不一致的零部件3D数字模型建立，而且复制后的每一个特征的参数都需要手动输入修改，手工修改参数的工作量依然很大，不适用于多个不规则形状尺寸的特征零部件的建模。

公开号为CN111611653A的中国专利文献公开了名称为“一种组孔设计数据的处理方法、系统和存储介质”的技术，该技术介绍的是一种各孔位之间参数相同或者存在相关关系且孔位之间位置也才存在相关关系的组孔的建模方法，先采用常规建模方法完成一个孔位特征并作为单独的一个part文件进行存储，再将该孔位所在的part文件通过装配命令与参考孔位建立位置关系，然后通过修改孔位自身的可编辑特征参数和相对于参考孔的位置参数以达到快速完成相似孔组孔的建模方法。这种建模方法只能用于各孔位之间参数相同或者存在相关关系且孔位之间位置也存在相关关系的组孔的3D数字模型建立，而且装配后的每一个孔位自身特征参数和位置参数都需要手动输入修改，手工修改参数的工作量依然很大，且不适用于不规则形状尺寸的孔位或孔位之间形状不一样组孔的建模。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，解决的技术问题：

现有的建立扬声器面罩网孔的3D数字模型费时，效率低；

现有的建模方法不适用于存在不规则孔位的扬声器面罩模型的建模。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，包括以下步骤：

S01；将扬声器面罩A面和拔模线拷贝到新创建的第一几何图形集，将扬声器面罩A面进行还原，扬声器面罩A面指的是从外向内能看到的面；

S02：创建扬声器面罩几何体，将还原之后的扬声器面罩A面向内加厚，生成扬声器面罩基本料厚的几何体；

S03：创建第二几何图形集及拔模线的法向基准平面，提取扬声器面罩A面上所有孔位轮廓线，将所有孔位轮廓线投影到法向基准平面，形成投影线，将投影线中的任意一个进行缝合，形成缝合线；

S04：创建扬声器孔位特征几何体，将还原之后的扬声器面罩A面向两侧皆偏移，生成第一曲面和第二曲面，将缝合线沿拔模线进行拉伸，生成第一几何体，再采用第一曲面和第二曲面分割第一几何体，生成与第一个孔位外形尺寸相同的第二几何体；

S05：创建去除特征几何体，将还原之后的扬声器面罩A面向外加厚，生成切割所有孔位基本几何体；

S06：将第二几何体添加到切割所有孔位基本几何体上，生成添加后的切割第一个孔位几何体；

S07：对添加后的切割第一孔位几何体进行拔模处理，形成第三几何体；

S08：对第三几何体进行倒圆角处理，形成去除几何体；

S09：从扬声器面罩基本料厚的几何体去除去除几何体，生成去除第一个孔位的扬声器面罩几何体；

S10：返回至S03，缝合剩余投影线中的任意一个，形成新的缝合线，并继续执行S04至S09，如此循环直至去除剩下所有孔位，生成完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体；

S11：在完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体的基础上生成剩余结构特征，最终形成车门内护板扬声器面罩3D数字模型。

优选地，

在S03中，将投影线中的任意一个进行缝合时，不检查投影线的连接性与多样性。

优选地，

在S07中，进行拔模处理时，不选择添加后的切割第一孔位几何体需要拔模的面，直接通过中性面选择即可。

优选地，

在S08中，进行倒圆角处理时，不能选择第三几何体上需要倒圆角的棱边，应选择所有倒圆角的棱边所在的公共曲面。

优选地，

在S11中，所述剩余结构特征为：拢音筋、翻边、装配结构及盲孔加胶。

优选地，

在S02中，将还原之后的扬声器面罩A面加厚2.5mm。

优选地，

在S04中，将还原之后的扬声器面罩A面向两侧皆偏移3mm。

优选地，

在S05中，将还原之后的扬声器面罩A面向外加厚3mm。

通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益技术效果为：在本发明中，采用了一种将一个孔位特征操作步骤采用CATIA参数化设计原理复制到其他孔位，进而完成所有不规则孔位的参数化建模方法，设计效率高；本建模方法适用于自身带有大量孔位特征，且孔位特征的形状、尺寸、分布位置都不一样的零部件，如扬声器面罩，也可以用于表面有不规则筋位特征的零部件，应用范围较广。

附图说明

图1为本发明的3D数字模型创建流程图；

图2为本发明中造型输入条件示意图；

图3为本发明中第一步A面取消裁剪示意图；

图4为本发明中第二步扬声器面罩基本料厚的几何体示意图；

图5为本发明中第三步缝合线示意图；

图6为本发明中第四步与第一个孔位外形尺寸相同的第二几何体示意图；

图7为本发明中第五步切割所有孔位基本几何体示意图；

图8为本发明中第六步添加后的切割第一个孔位几何体示意图；

图9为本发明中第七步第三几何体示意图；

图10为本发明中第八步去除几何体示意图；

图11为本发明中第九步去除第一个孔位的扬声器面罩几何体示意图；

图12为本发明中第十步完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体示意图；

图13为本发明中第十一步车门内护板扬声器面罩3D数字模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明是基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，

CATIA是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所有的核心系统。CATIA在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了端对端的解决方法。CATIA涉及产品、加工和人三个关键领域。CATIA的可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。

如图1所示，提供了一个实施例进一步说明本发明的技术方案。

本实施例中提供的一种基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，具体包括以下步骤：

如图2和图3所示，第一步，首先需要创建一个第一几何图形集，并将该第一几何图形集改名为“造型输入”，该取名的名称可以根据设计研发人员的主观喜好自行取名，本实施例中将其命名为“造型输入”，将“造型输入”的带有网孔的扬声器面罩A面M1和拔模线L1拷贝到新创建的该第一几何图形集，再采用CATIA中的“取消修剪”命令将“造型输入”的带有网孔的扬声器面罩A面M1进行还原，形成面M2，扬声器面罩A面指的是从外向内能看到的面。

如图4所示，第二步，首先需要创建扬声器面罩几何体，再采用CATIA中的“厚曲面”命令将该面M2向内加厚2.5mm，生成扬声器面罩基本料厚的几何体S11。

如图5所示，第三步，首先创建第二几何图形集，命名为“孔位轮廓线”，然后创建拔模线L1的法向基准平面M3，再提取扬声器面罩A面M1上所有孔位轮廓线L3，将所有孔位轮廓线L3投影到法向基准平面M3上，形成投影线L4，然后采用CATIA软件中的“接合”命令将投影线L4中任意一个进行缝合，形成缝合线L2。在使用“接合”命令时，定义结合对话框中的“检查连接性”和“检查多样性的勾选需要取消。

如图6所示，第四步，创建扬声器孔位特征几何体，将面M2向两侧皆偏移3mm，生成第一曲面M4和第二曲面M5，采用CATIA软件中的“凸台”命令将缝合线L2沿拔模线L1进行拉伸，生成第一几何体S21，再采用第一曲面M4和第二曲面M5分割第一几何体S21，生成与第一个孔位外形尺寸相同的第二几何体S22。

如图7所示，第五步，创建去除特征几何体，再采用CATIA中的“厚曲面”命令将面M2向外加厚3mm，生成切割所有孔位基本几何体S31。

如图8所示，第六步，采用CATIA中实体布尔运算的“添加”命令将第二几何体S22添加到切割所有孔位基本几何体S31上，生成添加后的切割第一个孔位几何体S32。

如图9所示，第七步，采用CATIA中零件设计的“拔模斜度”命令对添加后的切割第一个孔位几何体S32进行拔模处理，形成第三几何体S33。在使用拔模命令时不需要选择实体上需要拔模的面，在“定义拔模”的对话框中需要勾选“通过中性面选择”。

如图10所示，第八步，采用CATIA中零件设计的“倒圆角”命令对第三几何体S33进行倒圆角处理，形成去除几何体S34。在使用倒圆角命令时不能选择实体上需要倒圆角的棱边，需要选择所有倒圆角的棱边所在的公共曲面。

如图11所示，第九步，采用CATIA中实体布尔运算的“移除”命令从扬声器面罩基本料厚的几何体S11去除该去除几何体S34，生成去除第一个孔位的扬声器面罩几何体。

如图12所示，第十步，返回至第三步，重新编辑缝合线L2的“接合”命令，选择剩余所有投影线L4，将所有投影线L4接合到一起，形成新的缝合线L2，CATIA会自动完成第四步至第九步的运算，去除剩下所有孔位，生成完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体S10。

具体地，“自动完成”是有CATIA软件自动，类似于采用EXCEL软件进行求和操作，先计算出一列，后续的其他列求和可直接拉出来。

如图13所示，第十一步，采用CATIA软件常规设计命令和方法完成车门内护板扬声器面罩的龙音筋、翻边、装配结构及盲孔加胶等特征，最终完成车门内护板扬声器面罩3D数字模型S1，即在完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体的基础上生成剩余结构特征，最终形成车门内护板扬声器面罩3D数字模型。

Claims (8)

1.一种基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：将扬声器面罩A面和拔模线拷贝到新创建的第一几何图形集，将所述扬声器面罩A面进行还原；

S02：创建扬声器面罩几何体，将还原之后的所述扬声器面罩A面向内加厚，生成扬声器面罩基本料厚的几何体；

S03：创建第二几何图形集及拔模线的法向基准平面，提取所述扬声器面罩A面上所有孔位轮廓线，将所述所有孔位轮廓线投影到所述法向基准平面，形成投影线，将所述投影线中的任意一个进行缝合，形成缝合线；

S04：创建扬声器孔位特征几何体，将还原之后的所述扬声器面罩A面向两侧皆偏移，生成第一曲面和第二曲面，将所述缝合线沿所述拔模线进行拉伸，生成第一几何体，再采用所述第一曲面和第二曲面分割所述第一几何体，生成与第一个孔位外形尺寸相同的第二几何体；

S05：创建去除特征几何体，将还原之后的所述扬声器面罩A面向外加厚，生成切割所有孔位基本几何体；

S06：将所述第二几何体添加到切割所有孔位基本几何体上，生成添加后的切割第一个孔位几何体；

S07：对所述添加后的切割第一孔位几何体进行拔模处理，形成第三几何体；

S08：对所述第三几何体进行倒圆角处理，形成去除几何体；

S09：从所述扬声器面罩基本料厚的几何体去除所述去除几何体，生成去除第一个孔位的扬声器面罩几何体；

S10：返回至所述S03，缝合剩余所述投影线中的任意一个，形成新的缝合线，并继续执行所述S04至S09，如此循环直至去除剩下所有孔位，生成完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体；

S11：在所述完成所有孔位去除的扬声器面罩几何体的基础上生成剩余结构特征，最终形成车门内护板扬声器面罩3D数字模型。

2.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S03中，将所述投影线中的任意一个进行缝合时，不检查所述投影线的连接性与多样性。

3.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S07中，进行拔模处理时，不选择所述添加后的切割第一孔位几何体需要拔模的面，直接通过中性面选择即可。

4.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S08中，进行倒圆角处理时，不能选择所述第三几何体上需要倒圆角的棱边，应选择所有倒圆角的棱边所在的公共曲面。

5.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S11中，所述剩余结构特征为：拢音筋、翻边、装配结构及盲孔加胶。

6.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S02中，将还原之后的所述扬声器面罩A面加厚2.5mm。

7.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S04中，将还原之后的所述扬声器面罩A面向两侧皆偏移3mm。

8.根据权利要求1所述的基于CATIA软件的扬声器面罩网孔参数化建模方法，其特征在于，

在所述S05中，将还原之后的所述扬声器面罩A面向外加厚3mm。

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