汽車中基于CATIA的塑料充電口蓋的一種旋轉(zhuǎn)軸布置設(shè)計(jì)

王立志 武峰 施大偉

上海銳鎂新能源科技有限公司杭州分公司 浙江 杭州 310000

前言

充電口蓋作為新能源汽車上使用頻次較高的一個(gè)系統(tǒng)，其產(chǎn)品質(zhì)量及外觀匹配效果對(duì)消費(fèi)者的購(gòu)車體驗(yàn)產(chǎn)生顯著的影響。

在充電口蓋的設(shè)計(jì)過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)軸的布置是最關(guān)鍵的一部分，本文基于CATIA軟件，對(duì)本公司一款安裝在側(cè)圍的塑料充電口蓋的旋轉(zhuǎn)軸的布置進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1 輸入內(nèi)容

1.1 造型A面

要求：充電口蓋周邊的鈑金面要盡量平整，避免出現(xiàn)臺(tái)階面、曲率小的弧面，明顯的特征線；A面要體現(xiàn)側(cè)圍外板與充電口蓋外板的間隙及面差，一般間隙定義2.5mm±0.5mm，面差-1mm±0.5mm；

1.2 產(chǎn)品料厚

要求：側(cè)圍外板鈑金料厚T1=0.7mm，充電口蓋外板料厚T2=3.5mm，充電口蓋旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)空間為半徑R1=5mm的圓柱體。

1.3 其他限制條件

充電口蓋開(kāi)啟角度∠1=90°，開(kāi)啟過(guò)程中，充電口蓋外板到側(cè)圍圓角的最小距離L1≥1.5mm，旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)空間到側(cè)圍外板內(nèi)表面的最小距離L2≥3mm。

2 旋轉(zhuǎn)軸布置

2.1 旋轉(zhuǎn)軸的布置的基本面

充電口蓋的打開(kāi)方向與車門(mén)的打開(kāi)方向一致，從充電口蓋外板的邊緣上任意選取兩個(gè)點(diǎn)，做一條直線1，與充電口蓋邊緣近似平行，如圖1，選擇直線的中點(diǎn)做法向面1，面1作為旋轉(zhuǎn)軸的布置的基本面。

圖1 在CAS上做直線1

圖2 檢查圓柱體到cas的最小距離

2.2 草圖中繪制產(chǎn)品料厚

用平面1與側(cè)圍A面和充電口蓋A面求交線，在平面1上做草圖1，通過(guò)投影交線繪制側(cè)圍外板、充電口口蓋外板的料厚，并在開(kāi)啟方向繪制旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)空間，之后可通過(guò)約束調(diào)整2[1]。

2.3 草圖中求旋轉(zhuǎn)軸軸心

繼續(xù)繪制草圖，連接圓心與充電口蓋翻邊上X向的極限點(diǎn)得到直線2，以直線2為半徑畫(huà)圓2，圓2與圓1同心，從圓2上選一點(diǎn)連接到圓心，得到直線3，約束直線3與直線2角度為∠1=90°，約束圓2到側(cè)圍外板R角最小距離為L(zhǎng)1=1.5mm，圓1到側(cè)圍外板內(nèi)表面最小距離為L(zhǎng)2=3mm，求得旋轉(zhuǎn)軸軸心。

2.4 在CATIA創(chuàng)成式設(shè)計(jì)中求旋轉(zhuǎn)軸

退出草圖，提取2.3草圖中的圓心，以此點(diǎn)為中點(diǎn)，做平面1的法線，長(zhǎng)度L3（L3=直線1長(zhǎng)度*（1/3-1/2）），即為旋轉(zhuǎn)軸1，以旋轉(zhuǎn)軸1為圓心，做半徑等于R1的圓柱體，檢查圓柱體與側(cè)圍外板A面的最小距離，要求≥L2+T1，并且上下間隙要均勻，如果不滿足，以軸心1為原點(diǎn)，YZ平面為X向，旋轉(zhuǎn)軸1為Z向，建立坐標(biāo)系1，通過(guò)調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的角度，使圓柱體與cas的最小距離符合要求。

2.5 繪制拔模方向

提取充電口蓋外板的A面，做曲面的法線得到直線4，以步驟2.4中的軸線做曲線的法線得到平面2，直線4在平面2上投影，得到直線5，以直線5作為充電口蓋的出模方向，校核充電口蓋外板cas的拔模角，要求拔模角度＞1.5°，如果不滿足，修改步驟2.3、2.4中的參數(shù)或者外CAS[2]。

圖3 求拔模方向

3 結(jié)束語(yǔ)

本文僅對(duì)布置在翼子板、側(cè)圍的側(cè)開(kāi)式充電口蓋的旋轉(zhuǎn)軸布置進(jìn)行了介紹，希望能夠拋磚引玉，為從事同種行業(yè)的工程師們提供一種思路。