董輝，丁兆福（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于Pro/E的變速箱殼體3D建模方法

董輝，丁兆福
（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

摘 要：文章引入模型特征分解整合的思路，通過使用Pro/E制圖軟件，對變速箱殼體實現由繁到簡、由簡到繁的模型搭建。此建模思路同樣適用于其他表面結構復雜的零部件。

關鍵詞：變速箱殼體；設計開發；Pro/E；建模

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.10.004

CLC NO.: U463.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)10-08-02

引言

變速箱殼體是變速箱所有部件中體積最大，結構最復雜的零部件。若按照在一個模型中進行所有相關特征的繪制設計方法，建模程度復雜，難以實現。即使實現，模型中也會有上萬個甚至幾十萬個特征指令，指令繁多冗雜。此時模型中的任何一處修改，均可能導致模型后續眾多特征再生失敗的情況發生。

本文以某型號自動變速箱殼體為例，利用Pro/E 5.0 （CREO2.0），通過在不同維度構建不同的模型再進行組合的方式，實現對殼體的建模，且通過該種建模方式，也可以同時對鑄造及加工的可行性做出適當有效地分析。

1、模型框架的建立

模型框架即為模型的骨架，所有的特征將在框架中進行搭建。

在建模前需對所有已經確定的接口及邊界進行收集整理，并在新建的skel文件中將已有的接口數據轉化為空間位置曲線或封閉曲面。

接口邊界包括但不限于以下幾點：

各軸軸心的空間位置；

發動機連接面的位置及形狀；

軸承安裝孔位置及大小；

差速器安裝孔位置及大小；

撥叉安裝孔位置及大小；

油泵安裝位置及接口形狀；

液壓模塊安裝位置及接口形狀；

油道的位置及大小；

空間布置邊界限制范圍等。

框架設計最常用到的命令為草繪，草繪尺寸需選擇穩定不易更改的特征來約束，如輸入軸軸心、發動機連接面位置等。

在確定的接口搭建轉化完畢后，

可在骨架文件中對新接口進行設計，亦轉化為空間曲線或封閉曲面。

2、內表面和外表面的模型設計

內表面即是模型內部包羅面，外表面即是模型外部輪廓面。用復制幾何將框架中涉及到相應面的骨架內容導入，然后進行內表面或外表面的相關特征的設計，包括螺栓安裝特征，軸承安裝特征，導油潤滑特征等。

因變速箱殼體是通過壓鑄成型毛坯，在進行機加工。所以在模型設計時，必須考慮鑄造的工藝性，包括拔模方向和拔模角度，便于鑄造時內模脫模，鋁質變速箱殼體常選取的拔模角為1.5°±1°。模型設計需同時考慮加工留取加工余量。

在對內表面及外表面進行設計時，常用且關鍵的命令便是外部復制幾何和斜度。外部復制幾何的作用是將其他文件中的內容，包括形狀的空間位置，導入新文件中。斜度的作用是形成模型的拔模角度。

3、鑄造毛坯的模型生成

用復制幾何將內外表面中的全部內容導入新文件中，利用合并、實體化來生成鑄造模型。合并指令是將兩個曲面或兩個實體合并，并可選擇保留的內容類型。實體化是將殼生成實體，也可以將殼進行實體切除。

4、加工特征的設計

變速箱殼體的加工特征設計是指通過機加工的方式在毛坯進行最終成型的部分，其中包括孔及面的加工。

常用到的命令有外部復制幾何、草繪、拉伸、旋轉。機加工特征最好設計為封閉曲面，便于最終模型的設計生成。

5、最終的設計成型

將毛坯外輪廓全部導入，實體化后導入機加工特征實體化切除，此時便生成了變速箱殼體的最終模型。

6、結論

變速箱殼體形狀復雜，若由一人設計，設計過程往往需要幾個月甚至幾年來進行模型搭建。此建模方法的好處是可由幾個人來共同參與設計不同的模型Part，最后再匯總生成最終版模型，這樣可大大提高設計效率，縮短模型設計周期。

參考文獻

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Modeling Design of clutch housing with the Pro/E Software

Dong Hui, Ding Zhaofu
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Abstract:This article introduced the thinking of integrated model characteristic decomposition, through the use of Pro/E drawing software, to achieve gearbox shell by numerous to Jane, by Jane to numerous model is set up. This modeling ideas also apply to other surface structure of complex components.

Keywords:transmission housing; design and development; Pro/E; modeling

作者簡介：董輝，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術中心變速箱研究院。

中圖分類號：U463.2

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2015)10-08-02