中衡使用catia对弹簧进行参数化【设计明细】

CATIA绘制拉伸弹簧教程说明：下图是一个拉伸弹簧，用CATIA通过“创成式外形设计”的点、线、面直接定义生成弹簧的中心线，然后通过“扫掠”生成曲面，最后通过“封闭曲面”命令，把生成的曲面填充成实体，就完成了这个弹簧的三维绘制；以后可以通过设置参数，转化成参数设计，这是后话。

个人认为转换成参数设计很简单。

弹簧图纸画完后的弹簧点击：开始-形状-创成式外形设计，在“输入零件名称”里输入“LashenTH”，意思就是“拉伸弹簧”。

点击“确定”就进入了“创成式外形设计”界面了。

我打算从任意一点开始设计，当然这个点无论如何，都必须先定义生成，个人喜爱的是YZ平面，所以，就在YZ平面里随机生成一个点，弹簧的方向就选择Y轴的方向。

点击“点”按钮，出现“点定义”对话框。

在“点类型”里选择“平面上”；在“平面”里点右键选择“YZ平面”；随便在绘图区里点一下，这个任意的点就生成了，连“确定”都可以省略了。

这个“点.1”就是弹簧的中心线上的一点。

在默认的情况下，原点就是坐标系的原点“0，0，0”。

现在定义一下弹簧螺旋线的起始点：点击“点”按钮，出现“点定义”对话框。

在“点类型”里选择“平面上”；在“平面”里点右键选择“YZ平面”；在“点”里选择已经完成的“点.1”；在“H”里输入“0”；在“V”里输入“22.5/2”；点击“确定”则“点.2”定义生成。

这个点就是螺旋线的起始点。

画完的2个点。

定义弹簧螺旋线的中心线。

点击“直线”按钮，出现“直线定义”对话框。

在“线型”里选择“点-方向”；在“点”里选择螺旋线中心点“点.1”；在“方向”里点右键选择“Y部”；点击确定，则螺旋线中心线“直线.1”定义生成。

线的长度随便定义一下，或者就用默认值。

定义弹簧螺旋线。

点击“螺旋线”按钮，出现“螺旋曲线定义”对话框。

在“起点”里选择“点.2”；在“轴”里选择“直线.1”；在“螺距”里输入“100/38.5”；（弹簧挂钩相对，应该多半圈）在“高度”里输入“100”；点击“确定”“螺旋线.1”定义生成。

catia钢板弹簧建模流程
以下是卡迪亚(CATIA)钢板弹簧建模的流程:
catia钢板弹簧建模流程
1. 启动CATIA软件,创建新的Part文件。

2. 设置绘制约束和单位。

通常情况下,钢板弹簧采用毫米(mm)作为基本单位。

3. 根据设计要求,绘制弹簧的剖面草图。

通常包括矩形、圆形等基本几何图形的组合。

4. 利用拉伸功能,将二维草图拉伸生成三维实体特征。

5. 利用阵列功能,沿螺旋轨迹复制实体特征,从而生成弹簧的螺旋形状。

6. 根据需求调整螺旋半径、螺距、圈数等参数。

7. 如需生成非圆形螺旋弹簧,可以在草图中设计出所需的截面曲线,然后执行相同的拉伸和阵列操作。

8. 检查模型几何尺寸,确认符合设计要求。

9. 对于需要添加安装装置的情况,可以绘制新的草图并通过拉伸、阵列等操作生成相应零件。

10. 最后可将弹簧及其他部件组装生成产品装配体。

11. 生成模型后可进行仿真分析、渲染等后续工作。

按照上述流程逐步操作,即可在CATIA中建模出所需的钢板弹簧。

需要注意的是,对于较复杂的结构,可能需要运用局部操作、参数化等高级建模技术。

１．国内钢板弹簧设计的行业背景钢板弹簧作为汽车悬架中重要组成部分，对汽车性能有着重要影响。

但它并非最终产品，而是隶属于其他产品的零部件，对主机厂的依赖性很大。

过去基本上是主机厂负责悬架弹簧设计，钢板弹簧企业按图纸加工，而现在一些主机厂则需要零部件厂家共同参与产品的设计和开发。

但在现阶段车型多元化的生产机制下，同平台改型已经成为钢板弹簧量产设计的主要方向。

在已有平台的基础上，快速、准确做出改型车的零部件配套设计，已经成为主机厂对零部件企业的主要要求。

２．钢板弹簧的建模过程与运动轨迹分析3.1　平台选择与研究背景Catia的sketch模块是一个具有空间约束能力的几何构造系统，它除了提供基本的线条样式之外，还能起到更贴近空间位置的作用。

这种空间开发环境可以改变二维作图的弊病，极大提高开发者的效率，更便于CAD为核心的三维模型一体化开发。

本文以某款微车的改型开发为例，在车身硬点不变的情况下，改变整车载荷后，为满足姿态角要求，重新匹配各弹簧刚度，通过构造板簧曲线完成底盘系统的后悬架三维模型。

并以绝对约束作为输入条件，绘制各个典型状态下的曲线，从而完成运动轨迹的描绘。

然后使之与教科书中的二维绘图法做出的运动轨迹对比，逐点分析偏差。

然后与实际车空、满载情况下板簧扫描出的点云位置对比，保证设计的准确性。

3.2　设计流程图1 建模流程图对于整车姿态的要求，由设计要求给出，结合外形特点、路况要求等。

对于板簧参数的提供，由以上输入条件计算得出。

实车扫描位置，由实验数据给出；二维绘图法在硬点基础上绘制得出。

3.2.1 输入要求根据载荷变化和姿态角要求计算得到板簧设计参数，平面设计如下：空载弧高；满载弧高；自由弧高；主片簧长度、厚度、厚度；下夹板有效长度；前卷耳直径；后卷耳直径；3.2.2 主片簧曲线绘制选取吊耳中心平面，开始按板簧图纸绘制主片簧曲线。

在约束几何关系的同时，调整圆弧长度以满足主片簧长度的设计要求，同时按照空载弧高设计出曲线，如图2：图中曲线须满足，前卷耳中心与前吊耳轴线重合，后卷耳中心位于以后吊耳轴线为中心半径的圆弧上。

圆形截面圆柱压缩弹簧设计特性线呈线性,刚性稳定，结构简单，制造方便，应用较广，在机械设备中多用作缓冲，减震，以及储能和控制运动等。

现以下图（图0）为例做一个弹簧.图0圆形截面圆柱压缩弹簧创建过程1.创建螺旋线（1)首先打开CATIA应用程序，然后在【开始Start】下拉菜单中从【形状shape】/【创成式曲面设计Generative Shape Design】打开曲面设计工作平台，如图1所示，系统弹出【零部件名称Part Name】对话框。

(2）在弹出的【零部件名称Part Name】对话框中输入弹簧的零件名称：spring，单击【确定OK】按钮.用户也可在树状目录上右键单击，在弹出的关联菜单中选【属性Properties】，然后在选项板上修改【零部件名称Part Name】为spring，如图2所示，单击【确定OK】按钮后，树状目录也被相应修改，如图3所示。

图1 图2图3(2)单击【参考元素Points】工具栏上的【点Point】工具按钮,系统弹出如图4所示的【点定义Point Definition】对话框。

在对话框的【点的形式Point type】选择坐标,x坐标改为11.5mm,y,z 坐标分别为0mm。

单击确定。

图4(3）再单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮,系统弹出如图5所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框.在对话框的【起点Start Point】中选中【Point。

1】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴Z Axis】在对话框的【螺距Pitch】中填4mm，在对话框的【高度Height】中填4mm.单击确定。

所画螺旋线如图6所示。

图5图6（4）做第二段螺旋线，此段螺旋线在螺距4mm和螺距8mm的分界处，所以需要过渡.单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮，系统弹出如图8所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框。

弹簧CATIA二次开发研究报告上海汽车股份有限公司—中国弹簧厂汽车弹簧分厂迅利科技有限公司—上海办事处杨义伟2005年9月目录1 弹簧的数学理论基础2 三维设计软件CATIA中Macro功能介绍3 CATIA在弹簧建模中的应用4 附录1 弹簧的数学理论基础1.1 弹簧的分类弹簧的类型很多，弹簧的分类方法也有很多。

根据这次开发的要求，我们把弹簧先分为直弹簧和弯弹簧两大类，主要是针对直弹簧，按外形分为三大类：圆柱弹簧，圆锥弹簧（线性），二次曲线弹簧。

再细分的话，圆柱弹簧可分为：等节距和变节距圆柱弹簧两种；圆锥和二次曲线弹簧分别可分为等节距，等升角和等应力；而对于弯弹簧只研究等节距的弯弹簧。

1.2 圆柱螺旋直弹簧1.2.1 圆柱等节距弹簧考虑到弹簧末端需要压平收紧，所以圆柱螺旋直弹簧所需要的参数由两个部分组成，第一部分：弹簧中径，弹簧节距，弹簧圈数，螺旋截面半径；第二部分压平收紧圈：中径，弹簧节距，弹簧圈数（一般情况下只考虑一圈之内）。

我们把弹簧的螺旋线看成由空间若干点连接起来的3D 样条曲线，则其任一一个组成点坐标用（x ，y ，z ）表示，所以此螺旋线的方程式为：()⎪⎩⎪⎨⎧⨯=⨯===t t i z R y R x sin cos θθθ注：式中R ：弹簧中径；式中i 为弹簧第i 圈；θ为极角，n πθ20≤≤至于压平收紧圈固定用十个点来控制，不需要使用公式。

1.2.2 圆柱变节距弹簧圆柱变节距弹簧，它的节距大小不等。

这种弹簧在受载后，当载荷达到一定程度时，随着载荷的增加，从小节距开始到大节距一次逐渐并紧，刚度也逐渐增大。

特性线由线性关系变为非线性关系，从而有利于防止弹簧共振和颤振现象的发生。

为了设计的需要，这里我们把几圈为一组取成几种不同的节距。

螺旋线的方程式与圆柱等节距弹簧的方程式，只是变成一个分段函数。

1.3 圆锥螺旋直弹簧圆锥弹簧在受载后，特性线的初始段是直线。

当载荷逐渐增大时，弹簧从大圈开始逐渐接触，有效工作圈数随之减少，而刚度则逐渐增大，一直到所有弹簧圈完全压并为止。

CATIA绘制拉伸弹簧教程说明：下图是一个拉伸弹簧，用CATIA通过“创成式外形设计”的点、线、面直接定义生成弹簧的中心线，然后通过“扫掠”生成曲面，最后通过“封闭曲面”命令，把生成的曲面填充成实体，就完成了这个弹簧的三维绘制；以后可以通过设置参数，转化成参数设计，这是后话。

个人认为转换成参数设计很简单。

弹簧图纸画完后的弹簧点击：开始-形状-创成式外形设计，在“输入零件名称”里输入“LashenTH”，意思就是“拉伸弹簧”。

点击“确定”就进入了“创成式外形设计”界面了。

我打算从任意一点开始设计，当然这个点无论如何，都必须先定义生成，个人喜爱的是YZ平面，所以，就在YZ平面里随机生成一个点，弹簧的方向就选择Y轴的方向。

点击“点”按钮，出现“点定义”对话框。

在“点类型”里选择“平面上”；在“平面”里点右键选择“YZ平面”；随便在绘图区里点一下，这个任意的点就生成了，连“确定”都可以省略了。

这个“点.1”就是弹簧的中心线上的一点。

在默认的情况下，原点就是坐标系的原点“0，0，0”。

现在定义一下弹簧螺旋线的起始点：点击“点”按钮，出现“点定义”对话框。

在“点类型”里选择“平面上”；在“平面”里点右键选择“YZ平面”；在“点”里选择已经完成的“点.1”；在“H”里输入“0”；在“V”里输入“22.5/2”；点击“确定”则“点.2”定义生成。

这个点就是螺旋线的起始点。

画完的2个点。

定义弹簧螺旋线的中心线。

点击“直线”按钮，出现“直线定义”对话框。

在“线型”里选择“点-方向”；在“点”里选择螺旋线中心点“点.1”；在“方向”里点右键选择“Y部”；点击确定，则螺旋线中心线“直线.1”定义生成。

线的长度随便定义一下，或者就用默认值。

定义弹簧螺旋线。

点击“螺旋线”按钮，出现“螺旋曲线定义”对话框。

在“起点”里选择“点.2”；在“轴”里选择“直线.1”；在“螺距”里输入“100/38.5”；（弹簧挂钩相对，应该多半圈）在“高度”里输入“100”；点击“确定”“螺旋线.1”定义生成。

catia方程式画波形弹簧摘要：1.引言：介绍CATIA 方程式画波形弹簧的意义和作用2.CATIA 方程式简介：介绍CATIA 方程式的基本概念和功能3.波形弹簧的绘制流程：详细描述使用CATIA 方程式绘制波形弹簧的步骤4.应用实例：展示使用CATIA 方程式绘制波形弹簧的具体应用案例5.总结：对使用CATIA 方程式绘制波形弹簧进行总结和展望正文：引言：在机械设计领域，波形弹簧是一种常见的弹性零件，用于实现力的缓冲和设备的减震。

随着计算机辅助设计（CAD）技术的发展，利用软件进行波形弹簧的设计和绘制已成为工程技术人员的常用手段。

CATIA 是一款广泛应用于航空、航天、汽车等行业的CAD 软件，其强大的方程式功能为波形弹簧的绘制提供了便利。

本文将介绍如何使用CATIA 方程式画波形弹簧。

CATIA 方程式简介：CATIA 方程式是CATIA 软件中的一种功能，可以实现参数化建模。

通过方程式，用户可以定义模型的几何形状、尺寸和位置等参数，并根据设定的规则进行自动计算和调整。

这使得在设计过程中，可以快速地调整模型参数，实现形状和尺寸的精确控制。

波形弹簧的绘制流程：1.创建基本曲线：首先，在CATIA 中创建一个基本曲线，作为波形弹簧的轮廓。

基本曲线可以是直线、圆弧、样条线等。

2.建立方程式：选择基本曲线，并在CATIA 中建立方程式。

方程式中可以包含曲线上的点坐标、斜率、曲率等参数，用于控制波形弹簧的形状和尺寸。

3.添加约束：为了使波形弹簧满足实际应用场景的需求，如长度、角度等限制条件，需要添加约束。

在CATIA 中，可以设置方程式的约束，从而实现对模型参数的限制。

4.调整参数：通过调整方程式中的参数，可以实现波形弹簧的形状和尺寸的调整。

同时，CATIA 会自动根据约束条件进行计算和调整，确保模型满足实际需求。

5.完成绘制：在参数调整完成后，即可完成波形弹簧的绘制。

此时，可以导出波形弹簧的模型，并在其他CAD 软件中进行后续的装配和分析等操作。

扭簧catia参数设计摘要：一、扭簧catia 参数设计简介1.扭簧的定义和作用2.catia 软件在参数设计中的应用二、扭簧catia 参数设计步骤1.打开catia 软件2.创建新的参数化模型3.添加扭簧特征4.定义扭簧参数5.调整扭簧形状和大小6.分析扭簧性能三、扭簧catia 参数设计技巧1.利用约束条件提高参数调整效率2.使用公式和表达式控制参数关系3.利用catia 的可视化工具调整参数四、扭簧catia 参数设计在工程中的应用1.汽车行业2.航空航天领域3.工业制造正文：扭簧catia 参数设计是一种利用catia 软件进行扭簧设计和优化的高效方法。

在catia 中，用户可以利用参数化建模技术，根据需求快速调整扭簧的形状和性能。

首先，我们需要了解扭簧的定义和作用。

扭簧是一种具有扭转弹性的零件，可以承受和传递扭矩。

在各种工程领域中，扭簧被广泛应用于汽车、航空航天和工业制造等行业。

catia 软件作为一款强大的三维设计软件，可以方便地实现扭簧的参数设计。

接下来，我们将介绍扭簧catia 参数设计的具体步骤。

首先，打开catia 软件，创建一个新的参数化模型。

然后，在模型中添加扭簧特征，定义扭簧的形状和大小。

接下来，定义扭簧的参数，例如直径、长度、扭转角度等。

在catia 中，用户可以利用约束条件、公式和表达式来控制参数之间的关系，提高参数调整的效率。

此外，catia 还提供了丰富的可视化工具，方便用户直观地调整参数，优化扭簧性能。

在实际应用中，扭簧catia 参数设计可以帮助工程师快速地完成设计任务，提高工作效率。

在汽车行业，扭簧参数设计可以用于优化汽车悬挂系统、发动机等部件；在航空航天领域，扭簧参数设计可以用于飞机发动机、导弹等部件的设计；在工业制造领域，扭簧参数设计可以用于各种机械设备的零部件设计。

总之，扭簧catia 参数设计是一种高效、灵活的设计方法，可以帮助工程师在各种工程领域中实现扭簧的快速设计和优化。

catia方程式画波形弹簧
在CATIA中绘制波形弹簧可以通过创建一个具有波形结构的曲线来实现。

波形弹簧的形状通常由一系列的正弦或余弦函数组成，因此我们可以使用数学表达式来定义这些波形。

在CATIA中，我们可以使用公式来定义波形弹簧的形状。

以下是一个简单的例子，假设我们要绘制一个沿Z轴方向的波形弹簧：
1. 打开CATIA，并创建一个新的Part文件。

2. 选择“Insert”-> “Formula”来插入一个公式。

3. 在公式编辑器中，输入以下公式来定义波形弹簧的形状：
```
X = u*cos(v)
Y = u*sin(v)
Z = a*sin(b*v)
```
其中，u是波形弹簧的半径，v是参数，a和b是控制波形的振幅和波长的常数。

4. 点击“OK”来应用公式。

5. 使用“Generative Shape Design”工作台中的“Spiral”命令来创建一个沿Z轴方向的螺旋线。

6. 选择刚刚创建的公式，将其应用到螺旋线上。

这样，我们就可以通过定义的公式来生成一个波形弹簧的形状。

你可以根据需要调整公式中的参数来改变波形弹簧的形状。

CATIA V5R20 各类弹簧参数化建模简单的螺旋弹簧参数化建模1、打开CATIA V5R20 新建一个part文件，命名为simplespring。

2、切换到GSD模式下，运用Formula工具建立弹簧的参数，如下图3、同样的方法再新建两个参数Height,截面半径R，设定值为100mm，2mm.4、用point工具建立两个点，点1（0，0，0），点2（50，0，0）.5、调用螺旋线工具，建立弹簧中心线，参数设置如图起始点选择点2旋转轴选择Z轴同理完成height设置7 点击OK3弹簧节距设置，点击右键选择Edit formula选项点击ok6、调用sweep工具，轮廓类型选择circle ，扫掠方式选择圆心和半径，中心曲线选择上一步创建的螺旋线，半径用第五步中设置pitch的方法进行设置，如下图7、切换到零部件设计模式下，调用close surface工具，选取上一步创建的扫掠曲面，点击OK，隐藏扫掠曲面、螺旋线及辅助点，并应用材料，完成弹簧建模，如下图。

球形弹簧参数化建模1、新建一个part文件，命名为spherical spring，并切换到GSD模块下。

2、调用函数工具建立球形弹簧参数，设置“球半径R=50mm”.3、调用point命令建立球心点坐标（R，0，0），球心X轴坐标用函数约束为：等于球半径，建立第二点（0，0，0），第三点（0，1.2*R，0）4、调用球面命令，建立球面，球面半径用函数约束为之前建立的“球半径R”5、调用直线命令，以点2和点3为两个端点建立一条直线6、调用螺旋线命令，以点2为起始点，X轴为中心轴，pitch=0.2*R，height=2*R，建立螺旋线。

7、调用扫掠命令，以第五步建立的直线为轮廓曲线，第六步建立的螺旋线为引导线，YZ平面为参考面，建立扫掠曲面。

8、隐藏之前建立的点、直线、螺旋线，调用相交命令，求球面和扫掠曲面的交线,并隐藏扫掠曲面和球面。

9、调用扫掠命令，轮廓类型选择circle，扫掠方式选择center andradius，中心曲线选择上一步求出的交线，截面半径=0.04*R，建立扫掠曲面，隐藏相交曲线。