使用CATIA设计汽车焊接夹具的流程教学教材

基于CATIA汽车焊装夹具设计流程
1 Project文档Directory的预备
1.1创建Project Directory
具体位置请向你的System Administrator问询。

其目录结构，如图1.1所示：
图1.1 文档目录结构
1.2 文件名命名规则
◆工件：工位代号—UNIT号—零件序号（与相应图纸图号相比，少项目代号）
例：FW002L-00-00 ——FW002L工位的GA
FW002L-01-00 ——FW002L工位的U01
FW002L-01-01——FW002L工位U01的零件01
◆标准件：名称与标准件号一致。

但若文件内容更改，文件名也要作相应修改。

◆外购件：名称与样本订购编号一致。

气缸后面加“_ 实际应用行程”
◆国标件：国标号_型号例：GB93-87_8 代表弹簧垫圈8
2 CATIA设计过程中的工作环境
图2.1 CATIA主要模块
如图2.1所示，设计所涉及的模块包括：
2.1零部件设计
做基本PART的设计，对某个PART一般设计和修改时所在的工作状态。

2.2装配件设计
在对PRODUCT操作和修改时所在的工作状态。

可以完成装配和新建产品和零部件。

2.3草图绘制器
当新建文件时要先画草图再拉伸，当在PART下画草图时自动进入该状态。

按工作台按钮自动退出。

2.4工程图绘制
做二维图时所在的状态。

新建DRAWING时自动进入。

2.5线框和曲面设计/创成式外形设计
是在操作PART时的一种状态，可以和零部件设计状态互换，当一些操作在零部件设计状态下不能完成时可以在该状态下完成。

如画圆、作曲面的有关操作时。

3设计步骤
3.1 新建PRODUCT文件为工位总成
图3.1 新建产品对话框
如图3.1所示，建立新产品。

如图3.2所示，对PRODUCT操作，右键—属性—产品—零部件号，进行修改，改为工位总成编号，“确定”后保存到工位文件夹下如：…\FW002L。

1选择产品节点
2修改产品属性
图3.2 修改产品属性
3.2加载PANEL
如图3.3所示，在GA下使用插入“现在组件”
2装配现有部件
1选择总装配节点
图3.3 装配车身数模
3.3 创建模拟焊点
如图3.4所示，在GA下使用新建“产品”分别建单元PRODUCT，用“右键—属性—产品—实体名称/零部件号”重命名为WELDING-POINTS-ASSEMBLY和WELDING-POINTS零件节点。

进入线框和曲面设计/创成式外形设计，WELDING-POINTS节点，利用“点”和“球”工具创建Φ16球面。

图3.4 创建模拟焊点
3.4 插入焊枪
如图3.5所示，插焊枪前一般要在焊点位置做垂直于PNL面的线，可以在“零部件设计”里操作，如果不行可切换到“线框和曲面设计”里操作。

用“现在组件”或“具有定位的现在组件”插入焊枪。

并使用中的各个按钮来定位焊枪的位置，或用中的各个按钮来快速定位焊枪的位置。

图3.5 创建模拟焊枪
3.5 创建单元PRODUCT.
如图3.6所示，用“右键—属性—产品—实体名称/零部件号”重命名，并逐个激活后保存到UNIT文件夹。

图3.6 创建夹具单元产品装配树
3.6 UNIT 单元装配建模设计
3.6.1创建断面线
1创建UNIT 断面及装配草图零件。

如图3.7所示，在各单元下分别使用新建“零部件”建各单件PART ，用“右键—属性—产品—实体名称/零部件号”重命名，如FW002L-01-SECTION 。

激活此零件节点，进入零件设计，根据MCP 夹具UNIT 位置，创建位置轴系和断面位置处的平面对象。

用“轴系统”插入本单元设计所需的坐标系。

在“轴系统定义”对话框中“源”的选项框里用“右键—坐标”输入所需相对坐标原点的值，在“X 轴、Y 轴、Z 轴”的选项框里分别用“右键—旋转”输入所需坐标转动的角度就可行到所需相对坐标系。

2创建UNIT 断面 如图3.8所示，用“插入->线框->相交曲线”创建断面线。

图3.7 创建断面位置平面
1 创建轴系
2 创建断面位置平面
图3.8 创建断面
3创建UNIT断面装配草图
如图3.9所示，点击“草图编辑器”中的“草图”，然后选取所建草图所在的基准面，将自动进入“草图绘制器”状态。

使用“轮廓”里的各命令画出所需草图的轮廓，用“操作”里的各命令修饰、修剪所画的草图，用“约束”里的各命令给所画的草图加上约束，其中未约束的部分显示白色，已约束的部分显示绿色，过约束的部分显示红色。

如在作草图的过程中转动过视图则可通过点击“视图”里的“法线视图”使视图从新摆正。

完毕后点击“工作台”里的“退出工作台”将自动退出“草图绘制器”状态，重新进进“零部件设计”模式。

3.6.2 创建UNIT 单元中加工零件 1 复制粘贴总装配草图到单个零件 图3.10 创建夹具单元UNIT 零件
图3.9 创建装配草图 1 创建草图 2 绘制草图
如图3.10所示，在各单元下分别使用新建“零部件”建各单件PART，用“右键—>属性—>产品—>实体名称/零部件号”重命名，并逐个击活后保存到UNIT文件夹。

如图3.11所示，复制装配草图到零件。

单个工位的建模思路和顺序和用UG设计是一样的，单个激活保存是因为如果不单个激活保存会默认保存到你第一次保存的文件夹里，或者用“文件->保存管理”进行单个零件保存。

1选择装配草图，并复制2内部粘贴草图到零件
图3.11 链接装配草图到零件
2 单个零件设计
如图3.12所示，拉伸实体。

使用“基于草图的特征”里的“凸台”进行拉伸，自动默认是“凸台定义”里的“轮廓/曲面—选择”，直接选取所作的草图，在“长度”对话框里输入要拉伸的厚度，点击“更多”使用“第二限制”里的“长度”，可以得到反向拉伸的厚度。

用“修饰特征”对拉伸体修饰。

2选择轮廓定义
1凸台特征对话框
3选择子元素
4选择轮廓线
5添加修饰特征
6 设计结果
图3.12 创建零件过程
3修剪型面
如图3.13所示，点击“基于曲面的特征”里的“分割”，选取用于切割型面的面，箭头方向为切割后实体保留部分。

当型面要偏置时使用“厚曲面”进行偏置。

当选取的面不能剖切时可将操作模式切换到“线框和曲面设计”或者“形状”里的“创成式外型设计”，将面编辑后使用。

2提取曲面
1提取操作对话框
3分割特征对话框
4修剪结果
图3.13 修剪定位块和压块零件型面
3.6.3装配标准件和外购件
如图3.14和3.15所示，将单元激活进入“装配件设计”状态，用“现在组件”或“具有定位的现在组件”插入外购件和标准件，并使用中的各个按钮来精确定位标准件和外购件的位置。

视图→命令集→平移或旋转
图3.14 装配模块工具条和命令
图3.15 夹具单元UNIT设计结果
3.6.4定位销单元设计
定位销单元设计可分为三种情况： ● 固定定位销 ● 移动定位销 ● 旋转定位销
除了固定定位销，移动定位销和旋转定位销都可在夹具单元基础上进行设计。

设计方法步骤：
1首先确定定位销的空间位置
如图3.16，提取曲面到截面零件，并创建定位孔轴线，用来装配定位销，然后设计连接支架和销支架。

2根据装配好的定位销设计销支架
如果是固定定位销，根据销支架设计或装配安装支架。

图3.16 定位销单元设计过程
1 提取曲面到断面位置零件
2 创建定位孔轴线
3 装配定位销
4 连接支架和销支架设计。