三维数模设计规范

Q/HMC 101-003-2008三维数模设计规范Q/HMAC 101-003-2008前 言随着我们企业的快速发展，需要实现以标准化作为管理基础的现代化管理。因此，起草本标准来规范企业三维数模设计的编制原则。本标准符合企业标准体系Q/HMAC200-001-2007企业标准编制导则，本标准针对本公司自主设计或者外委设计的三维数据进行规范定义，根据企业实际情况制定，其综合性、针对性和适用性更强。14目 次前 言1目 次2三维数模设计规范31 范围32 引用文件33 数模分类的定义33.1 曲面数模33.2 断面数模33.3 零件数模33.3.1 零件数模按表达方式分类41） 表面数模42） 实体数模43.3.2 车身零件数模按设计不同阶段分类41） 工艺数模42） 铸造数模43） NC数模43.4 总成数模43.5 辅助数模44 数模文件名的编制44.1 曲面数模编号、断面数模编号44.2零件数模编号54.3 辅助数模编号54.4 总成数模编号55 数模的一般要求65.1 左右件65.2多次装配零件65.3 标准件65.4 零件信息要求65.5 断面数模65.9 正式发布的数模格式要求65.10 工艺信息符号要求75.11 数模坐标规范85.12 数模的曲面质量95.13 拔模角95.14 零件数模属性96 数模结构树及装配树的设置116.2 简单总成数模（.part ）结构树的规定126.3 总成数模（.product）结构树的规定136.4三维数据发放文件夹管理13 三维数模设计规范1 范围本标准适用于本公司自行设计或外委设计的CATIA V5格式的三维数据，不包括其它来源、其它格式的的外来数据。2 引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。QC/T 490-2000 汽车车身制图HAIMA/QP-088 产品质量等级和特殊特性控制程序Q/HMAC 100-011-2008 零部件编号规则3 数模分类的定义数模是指应用计算机软件设计的数字化零件几何模型。数模的具体类别有：曲面数模、断面数模、零件数模、总成数模和辅助数模。其中：零件数模按表达方式的不同，可分为表面数模和实体数模；对于白车身零件数模，按设计阶段的不同，还可分为工艺数模、铸造数模和NC数模三种。3.1 曲面数模 指仅具有曲面形状的三维数模，一般具有光顺性要求，如A-CLASS、B-CLASS曲面，一个曲面数模可包含多个零部件的外表面。3.2 断面数模指用于结构方案定义的局部平面线框图，需对某处断面零件自身结构和周边零件的配合关系进行明确定义。断面数模属于过程设计数模，用于讨论和验证结构设计方案，造型分块方案的合理性和可行性，验证结构、分块的安装布置空间、尺寸空间是否足够，校核运动间隙的合理性（运动件需给出运动极限位置及运动轨迹），以及各处的间隙、圆角、段差值是否合理。经讨论确认的断面数模是后续详细数模设计的依据。3.3 零件数模指用于表达具体零件的数模。其中零件数模按表达方式分类：可分为表面数模和实体数模；对于车身件，零件数模按设计阶段的不同分类：可分为工艺数模，铸造数模和NC数模三类。3.3.1 零件数模按表达方式分类1） 表面数模指具有完整零部件外表面，但不含内部结构的零部件数模，一般用于黑匣子件的空间定义。如总布置要的是发动机的表面数模进行空间校核，不需要内部的结构。2） 实体数模指带有实体信息的零件数模（.part）。3.3.2 车身零件数模按设计不同阶段分类1） 工艺数模指造型和结构方案已得到确认，点、线、面、倒角等尺寸已得到准确控制的零部件数模。其成熟度可满足模具结构设计，工装夹具设计和备料的要求。2） 铸造数模指造型和结构方案已得到确认，点、线、面、倒角等尺寸已得到准确控制的零部件数模。其成熟度可满足模具的铸造的要求。3） NC数模指造型和结构方案已得到完全确认，点、线、面、倒角等尺寸已得到准确控制的零部件数模。其成熟度可满足模具、工夹具的NC加工要求。3.4 总成数模指两个或两个以上零部件组成的数模，其格式可以是.part，也可以是.product。3.5 辅助数模指用于表达焊点、涂胶等信息的数模（.part）。4 数模文件名的编制4.1 曲面数模编号、断面数模编号 曲面数模、断面数模的编号格式如下：车型号-英文描述-版本号：例：H11-ext A Surface-A.1；H11-AA Section-A.1车型号：标明企业具体的车型或项目代号。版本号分为版本代号和版本序号两部分，中间用“.”隔开（以下同）。曲面数模、断面数模版本代号都用A表示，版本序号从.1开始排序，每变更一次，序号递增1。4.2零件数模编号零件数模的编号形式：零件编号-版本号。例：右侧围外板数模编号为 ： HM00-70-201M1-D.1 版本号零件编号版本号分为版本代号和版本序号两部分，中间用“.”隔开。对于车身件，工艺数模的版本代号用B表示, 铸造数模的版本代号用C表示, NC数模的版本代号用D表示。每一版本代号后面的版本序号从.1开始排序，每变更一次，序号加1。如NC数模发布时，版本号为D.1，第三次变更数模，版本号为D.4。对于非车身件，其过程数模版本都用A表示，正式发布的表面数模版本用B表示，正式发布的实体数模版本用D表示。零件数模的编号规则按Q/HMAC 100-011-2008零部件编号规则进行编制。以下焊点所属部件编号、总成数模编号以及涉及到相应零部件编号的零部件数模都参照零部件编号规则进行编制。4.3 辅助数模编号信息代号-信息所属部件编号-版本号。信息代号：表示数模功能信息的代号。如焊点代号为H、涂胶代号为T。例：右侧围外板总成焊点数模编号为 ： H-HM00-70-200M1-A.1版本号 焊点所属部件编号焊点代号任何阶段的辅助数模的版本代号都用A表示，版本序号从.1开始排序，每变更一次，序号递增1。4.4 总成数模编号部件编号-版本号版本号例：右侧围外板总成数模编号为 HM00-70-200M1- A.1部件编号 .Product格式的总成数模，任何阶段的版本代号都用A表示，版本序号从.1开始排序，每变更一次，序号递增1。注：.Part格式的总成数模，版本按零件数模管理，版本由系统管理。如果采用PDM系统进行管理，数模编号不写版本号。5 数模的一般要求在整车坐标系下，相应的位置中，按照1:1的比例设计相应数模。对于数模的具体要求如下描述：5.1 左右件左右件无论是否对称，都需分别建模。 5.2多次装配零件对于多次装配的零件（如：通用件和沿用件），只需在某一整车坐标系建一个三维数模零件（.Part），其他的位置采用装配约束或移动的方式进行数模装配。5.3 标准件标准件数模可任意定义坐标系，装配时以约束方式定位。5.4 零件信息要求零件数模除了应具有完整的实体或曲面信息外、还应给出规则孔形的中心轴线；冲压件数模还应有基准孔、面和第一序拉延方向等信息；并且属性信息填写完整。5.5 断面数模断面数模也应具有整车坐标系，断面数模用线框图表示，线粗0.35，同一断面内的不同零件应用颜色进行区分。5.9 正式发布的数模格式要求正式发布的零件数模及辅助数模格式；线条形式、粗细、颜色；实体颜色；标准件颜色按项目作统一规定。数模的新近变更部位的点形式；线条粗细、颜色；曲面颜色；体颜色也按项目作统一规定。如果项目不进行规定，则按如下图1所示：标准件用灰色实体表示中心线为0.35粗的白色点划线图1： 标准件的表示图基准孔用0.35粗的线框表示。第一次正式发布的数模（如图2所示）： 基准边用0.35粗，20长的线段表示0.130mm中心点按系统默认为白色基准面用方框表示，线粗为0.130mm拉延/脱模方向用双点画线表示，长度100mm，线粗0.130mm表面、实体数模每一单件取一种颜色（红色除外）图2：第一次正式发布的数模示图变更内容，增加一个孔（详见图3）： 新增一个孔新变更表面为红色新变更中心线为黄色图3：变更后发布的数模示意图5.10 工艺信息符号要求每一辅助数模仅表达某一级别的焊点或涂胶等工艺信息，不表达其上级或下级的信息。工艺符号如下图所示，颜色按层级区分（红色除外），新变更用红色表示（见下图4所示）：弧焊符号，4实心柱体。减震胶符号，线粗1.0，按实际涂胶面积绘制。（增加R2圆角）点焊胶和密封胶都用实心黑色圆柱体表示，点焊胶的直径为5mm，密封胶的直径为6mm四层板焊符号，三角外圆直径为6，线粗为1.0三层板焊符号，外圆直径为5，线粗为1.0两层板焊符号，外圆直径为5，线粗为1.0塞焊符号，外圆直径为5mm，高为2mm，实心柱体。图4：辅助数模工艺信息图5.11 数模坐标规范除标准件和需要多次装配的零部件外，同一车型的所有数模一律采用整车坐标系，参考已有标杆车（设计开发新车型时所用的参考样车）数模进行设计的，沿用标杆车坐标系，全新车型按以下方式定义坐标系：5.11.1 在汽车车身设计中采用右手定则确定坐标系。在整车坐标系中，X为汽车的长度方向，Y为宽度方向，Z为高度方向。5.11.2 一般取车架纵梁上缘上表面平坦且较长一段所在的平面，作为高度方向坐标的零平面，无车架的车辆可沿车身地板下表面平坦且较长一段所在平面作为高度方向坐标的零平面。零平面上方为正，零平面下方为负。5.11.3将通过前轮理论中心线并垂直于高度方向零平面的平面作为长度方向坐标的零平面。零平面前方为负，后方为正。5.11.4 将汽车的纵向对称中心平面作为宽度方向的坐标零平面。零平面左侧为负，右侧为正。5.11.5 变型车零平面采用基本车型零平面。5.12 数模的曲面质量5.12.1 整个数据由A级面和B级面组成。车身外表面和内外饰零件的视觉可见部位或其它指定的特殊部位曲面为A级面；钣金结构件、内外饰结构件和底盘结构件的曲面为B级面。5.12.2 A级曲面质量5.12.2.1 A级曲面U/V方向阶数不大于9阶（U/V方向的控制点不大于10）；主要的大曲面不大于7阶（U/V方向的控制点不大于8），光照检查时曲面之间连接平顺且曲面无涡旋；曲面之间要求保证2阶导数（含2阶）以上连续；相邻曲面间之间隙在 0.005mm 以下，切率改变在0.16度以下，曲率改变在0.005 度以下。5.12.2.2 A级曲面所有特征都必须具有可扩展性和可编辑性。5.12.2.3 A级曲面所有特征都必须分解成单凸或单凹的特征。5.12.2.4 造型决定的不同特征形状可不要求曲率连续或相切连续。5.12.2.5 零件边界线必须光顺。5.12.2.6 一块大面如果在两头曲率变化太大（相差2倍以上） 必须分开特征，然后与主曲面拼接。5.12.2.7 不可以用多个特征断面，用扫面（sweep）的方法构建曲面，但可用单特征面（曲率变化不超过2倍）多个断面扫面。5.12.2.8 不可用多个边界约束的小面拼接成零件。5.12.3 对于逆向建立的数据，曲面数据与扫描点云数据需满足：最终数据与点云之间的距离小于0.5mm；对于造型变形区域，以曲面光顺为唯一检验标准；对于B级面，为了满足正向设计思路而需要增加变形量的地方按实际情况确定。5.13 拔模角拔模角：是指拔模方向与拔模斜面的夹角。车身上的钣金件和注塑产品必须标明拔模方向即主出模方向。就汽车零部件而言，大部分都以坐标轴为主出模方向；一般如前保横梁以X轴向，侧围以Y轴向、顶盖以Z轴向。一般塑料件的的拔模角不低于1-3度，皮纹工艺塑件预留为3-7度拔模角范围，冲压件尽量大些，确保3度以上的拔模角。5.14 零件数模属性零件数模属性表应具有如下内容（详见下图5）图5：零件数模属性图5.14.1 中文名称（Name）中文名称与BOM（Bill of material :整车材料清单）表一致，同一个零件，不同车型清单中的中文名称应尽量统一。5.14.2 英文名称（English Name）英文名称与BOM表一致，同一个零件，不同车型清单中的英文名称应尽量统一。5.14.3 分组代号（Group Number）分组代号应与BOM表一致。5.14.4 材料代码（Material）材料代码与BOM表一致，有 以下2种情况要统一：5.14.4.1 可用多种材料的零件：如支撑梁调整垫片可用两种材料：TSTKM11C或S25C，输入时用or表示“或”，前后各留一个空格，例：TSTKM11C or S25C；5.14.4.2 包含多种材料的零件：表示方法与上面相似，把or改成and，例：TSTKM11C and S25C；5.14.5 质量等级（Quality Level）质量等级采用HAIMA/QP-088的海马标准,重点强调以下内容:质量等级分为AR、A、B、C类，具体定义如下：AR类法规件：国家强制性标准中规定的零部件；A类安全件：如果有缺陷，可能给人身带来直接或间接的伤害，或者造成撞车、火灾等事故的零部件； B类重要件：如果有缺陷，可能引起整车商品性显著下降的零部件；C类一般件：A、AR、B类以外的零部件。5.14.6 数据类型（Data Type）数据类型分两种：零件数模、总成数模。零件数模用P表示，总成数模用A表示。5.14.7 质量（Weight）质量单位统一用kg表示，如实测值与图纸设计值有差别，以实测值为准，实测质量精确到1g，如实测值为49.5g，输入时为0.050kg；5.14.8 阶段（Phase）标明零件所属的阶段，分以下4个阶段进行表明：设计、样件试制、小批量试装和批量生产阶段。5.14.9 是否易损件（Damageable Prone）如是，填Y，否则不标识。5.14.10 版次（Revision）采用最后一次设计变更后的修订版本。5.14.11 材料厚度（Thickness）指冲压件钢板厚度，单位用mm。5.14.12 发布日期（Release Date）年月日标识完整，中间用“-”分隔，如“2008-07-14”。5.14.13 图纸编号（Drawing Number）指与数模对应的二维图纸编号。6 数模结构树及装配树的设置6.1对零件数模（.part）结构树及名称作以下规定（如下图6所示）。放置工艺信息几何集：放置零件的基准特征（包括基准面，重要的安装孔，定位孔等零件信息），冲压方向线等工艺几何信息。放置最终数模几何集：完整的数模以特殊粘贴作为结果的形式存放一个独立实体零件数模。图6：零件结构树示意图6.2 简单总成数模（.part ）结构树的规定结构树零部件编号、层级隶属关系与BOM表应严格一致，焊点作为特征建在相应的总成中，焊点的名称与所在的总成名称一致，但在前面加个前缀：H-如总成数模的名称为：HA10-52-310M1则相应的焊点名称为：H- HA10-52-310M1;作为一个单独的特征建在总成数模下.（见下图7所示）。图7：.Part格式的总成数模示意图6.3 总成数模（.product）结构树的规定总成数模大多数情况用.Product表达。装配树零部件编号、层级隶属关系与BOM表应严格一致，零部件名称采用英文名称,焊点零件装配在相应的总成中，焊点的名称与所在的总成名称一致，但在前面加个前缀：H-；后缀用版本号（如：D.1）加以区分。如装配总成数模的名称为：PA10-42-410M1-A.1;则相应的焊点名称为：H- PA10-42-410M1-D.1;作为一个单独的Part零件装在总成数模下（详见下图8）。图8：.Product格式的总成数模示意图6.4三维数据发放文件夹管理由于三维数据发放内容比较大,情况相对比较复杂;因此有效的管理三维文件夹数模显得相当重要,下面列举一个有效管理三维数据发放文件夹的方案,给予参考和借鉴。(详见下图9)图9：三维数据发放文件夹管理图 1） 内部文件夹的命名都采用英文大写字母和数字组成。基本是按照结构划分（关于结构的划分根据企业标准进行规范），左右对称的放在一个文件夹里面。比如前门不需要分成左右前门两个文件夹，侧围也不需要分成左右侧围两个文件夹。2） 所有的焊点数据放在“H”文件夹中；所有的单件（包括冲压件和标准件）放在“PART”文件夹中；所有的总成（PRODUCT）文件放在“ASSY”文件夹中。3） 对带的重要文件夹的解释文件夹“ASSEMBLY-PART”：放置总装装配文件。文件夹“H”：放置主焊线焊点文件。4） 带的四项内容对于每一个结构的文件都可以重复采用。5） 带的PRODUCT数据由项目负责统一装配和命名。