缩圈弹簧的生成方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及计算机辅助设计，特别涉及一种缩圈弹簧的生成方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、弹簧作为汽车悬架系统中的关键承载部件，其几何数模的快速生成对于悬架系统前期设计空间布置及运动干涉校核具有重要意义。

2、相关技术中，通过将弹簧划分为上端圈、中间圈和下端圈三个部分，分别绘制各段簧丝轴线后予以接合，再通过肋命令扫略成体，并借助catia（computer aided three-dimensional interactive application，计算机辅助三维交互式应用）内置的公式功能将几何参数与特征参数关联，从而实现参数化驱动建模。

3、然而，该方法需使用者通过catia界面手动完成建模操作，导致整个建模过程耗时长、效率低，亟待解决。

技术实现思路

1、本技术提供一种缩圈弹簧的生成方法、装置及电子设备，以解决相关技术需要使用者通过catia界面手动完成建模操作，导致建模过程耗时长、效率低的问题，实现缩圈弹簧实体模型的快速生成。

2、为达到上述目的，本技术第一方面实施例提出一种缩圈弹簧的生成方法，包括以下步骤：

3、获取弹簧设计参数，并基于所述弹簧设计参数分别构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线；

4、将所述多个预设功能模块的中心线按照预设顺序进行接合，生成弹簧整体骨架线；

5、对所述弹簧整体骨架线进行曲线光顺处理，并基于光顺处理后的弹簧整体骨架线，生成所述缩圈弹簧的完整外壁曲面，将所述完整外壁曲面封闭，生成缩圈弹簧实体模型。

6、根据本技术的一个实施例，所述弹簧设计参数包括线径、外径、弹簧总高度、有效圈数、总圈数、上端圈内径和下端圈内径中的至少一种；所述多个预设功能模块包括第一平圈模块、第一升程模块、等径模块、第二升程模块和第二平圈模块。

7、根据本技术的一个实施例，所述基于光顺处理后的弹簧整体骨架线，生成所述缩圈弹簧的完整外壁曲面，包括：

8、以所述线径的一半为半径，并以所述光顺处理后的弹簧整体骨架线为目标扫略路径，执行扫略操作，生所述缩圈弹簧的完整外壁曲面。

9、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为第一平圈模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，包括：

10、确定所述第一平圈模块的圆周半径；

11、以所述弹簧整体骨架线的旋转中心轴为基准轴，基于所述基准轴和所述第一平圈模块的圆周半径构建第一预设角度的圆弧，并基于所述第一预设角度的圆弧得到所述第一平圈模块的中心线。

12、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为第一升程模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，包括：

13、以所述第一平圈模块的末端端点为起点，基于所述基准轴，构建半径以预设变化率从所述第一平圈模块的圆周半径变化至所述外径的第一螺旋线，并基于所述第一螺旋线得到所述第一升程模块的中心线。

14、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为所述等径模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，包括：

15、根据所述有效圈数和所述总圈数计算所述等径模块的高度；

16、以所述第一升程模块的末端端点为起点，基于所述基准轴，构建半径保持恒定的第二螺旋线，并基于所述第二螺旋线得到所述等径模块的中心线。

17、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为所述第二升程模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，包括：

18、以所述等径模块的末端端点为起点，基于所述基准轴，构建半径以所述预设变化率从所述外径变化至所述下端圈内径与所述线径之和的第三螺旋线，并基于所述第三螺旋线得到所述第二升程模块的中心线。

19、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为第二平圈模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，包括：

20、确定所述第二平圈模块的圆周半径；

21、基于所述基准轴和所述第二平圈模块的圆周半径构建第二预设角度的圆弧，并基于所述第二预设角度的圆弧得到所述第二平圈模块的中心线。

22、根据本技术实施例提出的缩圈弹簧的生成方法，通过基于弹簧设计参数分别构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，将多个预设功能模块的中心线按照预设顺序进行接合，生成弹簧整体骨架线，并对弹簧整体骨架线进行曲线光顺处理，然后基于光顺处理后的弹簧整体骨架线，生成缩圈弹簧的完整外壁曲面，再将完整外壁曲面封闭，生成缩圈弹簧实体模型。由此，通过将缩圈弹簧分解为多个功能模块分别构建中心线并依次接合为整体骨架线，再对整体骨架线进行曲线光顺处理以消除接合处的几何不连续性，解决了相关技术需要使用者通过catia界面手动完成建模操作，导致建模过程耗时长、效率低的问题，实现缩圈弹簧实体模型的快速生成。

23、为达到上述目的，本技术第二方面实施例提出一种缩圈弹簧的生成装置，包括：

24、构建模块，用于获取弹簧设计参数，并基于所述弹簧设计参数分别构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线；

25、第一生成模块，用于将所述多个预设功能模块的中心线按照预设顺序进行接合，生成弹簧整体骨架线；

26、第二生成模块，用于对所述弹簧整体骨架线进行曲线光顺处理，并基于光顺处理后的弹簧整体骨架线，生成所述缩圈弹簧的完整外壁曲面，将所述完整外壁曲面封闭，生成缩圈弹簧实体模型。

27、根据本技术的一个实施例，所述弹簧设计参数包括线径、外径、弹簧总高度、有效圈数、总圈数、上端圈内径和下端圈内径中的至少一种；所述多个预设功能模块包括第一平圈模块、第一升程模块、等径模块、第二升程模块和第二平圈模块。

28、根据本技术的一个实施例，所述基于光顺处理后的弹簧整体骨架线，生成所述缩圈弹簧的完整外壁曲面，所述第二生成模块，具体用于：

29、以所述线径的一半为半径，并以所述光顺处理后的弹簧整体骨架线为目标扫略路径，执行扫略操作，生所述缩圈弹簧的完整外壁曲面。

30、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为第一平圈模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，所述构建模块，具体用于：

31、确定所述第一平圈模块的圆周半径；

32、以所述弹簧整体骨架线的旋转中心轴为基准轴，基于所述基准轴和所述第一平圈模块的圆周半径构建第一预设角度的圆弧，并基于所述第一预设角度的圆弧得到所述第一平圈模块的中心线。

33、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为第一升程模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，所述构建模块，具体用于：

34、以所述第一平圈模块的末端端点为起点，基于所述基准轴，构建半径以预设变化率从所述第一平圈模块的圆周半径变化至所述外径的第一螺旋线，并基于所述第一螺旋线得到所述第一升程模块的中心线。

35、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为所述等径模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，所述构建模块，具体用于：

36、根据所述有效圈数和所述总圈数计算所述等径模块的高度；

37、以所述第一升程模块的末端端点为起点，基于所述基准轴，构建半径保持恒定的第二螺旋线，并基于所述第二螺旋线得到所述等径模块的中心线。

38、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为所述第二升程模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，所述构建模块，具体用于：

39、以所述等径模块的末端端点为起点，基于所述基准轴，构建半径以所述预设变化率从所述外径变化至所述下端圈内径与所述线径之和的第三螺旋线，并基于所述第三螺旋线得到所述第二升程模块的中心线。

40、根据本技术的一个实施例，所述预设功能模块为第二平圈模块，所述构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，所述构建模块，具体用于：

41、确定所述第二平圈模块的圆周半径；

42、基于所述基准轴和所述第二平圈模块的圆周半径构建第二预设角度的圆弧，并基于所述第二预设角度的圆弧得到所述第二平圈模块的中心线。

43、根据本技术实施例提出的缩圈弹簧的生成装置，通过基于弹簧设计参数分别构建缩圈弹簧的多个预设功能模块的中心线，将多个预设功能模块的中心线按照预设顺序进行接合，生成弹簧整体骨架线，并对弹簧整体骨架线进行曲线光顺处理，然后基于光顺处理后的弹簧整体骨架线，生成缩圈弹簧的完整外壁曲面，再将完整外壁曲面封闭，生成缩圈弹簧实体模型。由此，通过将缩圈弹簧分解为多个功能模块分别构建中心线并依次接合为整体骨架线，再对整体骨架线进行曲线光顺处理以消除接合处的几何不连续性，解决了相关技术需要使用者通过catia界面手动完成建模操作，导致建模过程耗时长、效率低的问题，实现缩圈弹簧实体模型的快速生成。

44、为达到上述目的，本技术第三方面实施例提出一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的缩圈弹簧的生成方法。

45、为达到上述目的，本技术第四方面实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的缩圈弹簧的生成方法。

46、为达到上述目的，本技术第五方面实施例提出一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，以用于实现如上述实施例所述的缩圈弹簧的生成方法。

47、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。