汽车中基于CATIA的塑料充电口盖的一种旋转轴布置设计

王立志 武峰 施大伟

上海锐镁新能源科技有限公司杭州分公司 浙江 杭州 310000

前言

充电口盖作为新能源汽车上使用频次较高的一个系统，其产品质量及外观匹配效果对消费者的购车体验产生显著的影响。

在充电口盖的设计过程中，旋转轴的布置是最关键的一部分，本文基于CATIA软件，对本公司一款安装在侧围的塑料充电口盖的旋转轴的布置进行简单介绍。

1 输入内容

1.1 造型A面

要求：充电口盖周边的钣金面要尽量平整，避免出现台阶面、曲率小的弧面，明显的特征线；A面要体现侧围外板与充电口盖外板的间隙及面差，一般间隙定义2.5mm±0.5mm，面差-1mm±0.5mm；

1.2 产品料厚

要求：侧围外板钣金料厚T1=0.7mm，充电口盖外板料厚T2=3.5mm，充电口盖旋转轴结构空间为半径R1=5mm的圆柱体。

1.3 其他限制条件

充电口盖开启角度∠1=90°，开启过程中，充电口盖外板到侧围圆角的最小距离L1≥1.5mm，旋转轴结构空间到侧围外板内表面的最小距离L2≥3mm。

2 旋转轴布置

2.1 旋转轴的布置的基本面

充电口盖的打开方向与车门的打开方向一致，从充电口盖外板的边缘上任意选取两个点，做一条直线1，与充电口盖边缘近似平行，如图1，选择直线的中点做法向面1，面1作为旋转轴的布置的基本面。

图1 在CAS上做直线1

图2 检查圆柱体到cas的最小距离

2.2 草图中绘制产品料厚

用平面1与侧围A面和充电口盖A面求交线，在平面1上做草图1，通过投影交线绘制侧围外板、充电口口盖外板的料厚，并在开启方向绘制旋转轴结构空间，之后可通过约束调整2[1]。

2.3 草图中求旋转轴轴心

继续绘制草图，连接圆心与充电口盖翻边上X向的极限点得到直线2，以直线2为半径画圆2，圆2与圆1同心，从圆2上选一点连接到圆心，得到直线3，约束直线3与直线2角度为∠1=90°，约束圆2到侧围外板R角最小距离为L1=1.5mm，圆1到侧围外板内表面最小距离为L2=3mm，求得旋转轴轴心。

2.4 在CATIA创成式设计中求旋转轴

退出草图，提取2.3草图中的圆心，以此点为中点，做平面1的法线，长度L3（L3=直线1长度*（1/3-1/2）），即为旋转轴1，以旋转轴1为圆心，做半径等于R1的圆柱体，检查圆柱体与侧围外板A面的最小距离，要求≥L2+T1，并且上下间隙要均匀，如果不满足，以轴心1为原点，YZ平面为X向，旋转轴1为Z向，建立坐标系1，通过调整旋转轴的角度，使圆柱体与cas的最小距离符合要求。

2.5 绘制拔模方向

提取充电口盖外板的A面，做曲面的法线得到直线4，以步骤2.4中的轴线做曲线的法线得到平面2，直线4在平面2上投影，得到直线5，以直线5作为充电口盖的出模方向，校核充电口盖外板cas的拔模角，要求拔模角度＞1.5°，如果不满足，修改步骤2.3、2.4中的参数或者外CAS[2]。

图3 求拔模方向

3 结束语

本文仅对布置在翼子板、侧围的侧开式充电口盖的旋转轴布置进行了介绍，希望能够抛砖引玉，为从事同种行业的工程师们提供一种思路。