proe鈑金模塊的鈑金折彎件展開(kāi)設(shè)計(jì)

2013-08-14 by:機(jī)械設(shè)計(jì)培訓(xùn)組來(lái)源:仿真在線

1 鈑金結(jié)構(gòu)件應(yīng)用情況及工藝概述

作為一種常用的結(jié)構(gòu)件,鈑金結(jié)構(gòu)件在電子通訊、汽車和工程機(jī)械等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。其常用加工形式有剪切、沖壓、光割、彎曲和成型等,具有重量輕、剛度好、精度高和外形光滑美觀、結(jié)構(gòu)變化靈活多樣的特點(diǎn),是制造外圍覆蓋件和復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)件的主要方法。隨著通訊、汽車等行業(yè)的飛速發(fā)展,鈑金結(jié)構(gòu)件的需求量與日俱增。

隨著數(shù)控沖床、數(shù)控激光切割機(jī)和數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用的日益普及,鈑金加工工藝有了質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)代折彎鈑金件加工工藝以精確展開(kāi)加工、零機(jī)械切削為特點(diǎn),簡(jiǎn)化了鈑金零件的工藝路線,效率高且加工質(zhì)量好,但對(duì)鈑金展開(kāi)圖精度要求高。

加工制造過(guò)程中,鈑金結(jié)構(gòu)件展開(kāi)長(zhǎng)度的精確計(jì)算是保證其得到較高的質(zhì)量而不可忽視的重要環(huán)節(jié)。但是鈑金結(jié)構(gòu)件的展開(kāi)長(zhǎng)度不但與材料本身的因素相關(guān),而且與折彎加工設(shè)備相關(guān)。傳統(tǒng)的彎曲鈑金件展開(kāi)方法需要大量繁瑣的人工計(jì)算,展開(kāi)尺寸也不好驗(yàn)證,展開(kāi)精度很難滿足鈑金加工的要求。因此現(xiàn)代鈑金件加工中符合加工實(shí)際的精確展開(kāi)圖的繪制就成了迫在眉睫的問(wèn)題。

應(yīng)用proe軟件中的鈑金模塊,可以便捷的完成鈑金設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。尤其在繪制展開(kāi)圖時(shí),可以快捷的取得較好的效果。下面把proe鈑金模塊的應(yīng)用作一概述,與大家進(jìn)行交流。

2 鈑金折彎件的proe展開(kāi)方法的優(yōu)點(diǎn)

鈑金折彎件的展開(kāi)尺寸與鈑金件的厚度、材料伸縮率、折彎角、折彎半徑、彎曲模結(jié)構(gòu)、板料寬度等因素相關(guān)。

鈑金折彎件的proe展開(kāi)方法是一種參數(shù)化、智能化的三維CAD建模過(guò)程,是在模擬折彎鈑金件加工過(guò)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行鈑金折彎件的展開(kāi)的,展開(kāi)時(shí)考慮到了鈑金件的厚度、材料屬性、折彎角、折彎半徑等參數(shù),而且可以通過(guò)設(shè)定折彎因子來(lái)確定其展開(kāi)長(zhǎng)度并生成十分精確的展開(kāi)模型。利用展開(kāi)模型,能直接輸出各種格式的二維圖形文件,直接供數(shù)控切割機(jī)及數(shù)控沖床下料使用。

由proe鈑金展開(kāi)方法可以看出,proe鈑金展開(kāi)方法有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)展開(kāi)實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化、智能化,不需要大量繁瑣的人工計(jì)算,提高了展開(kāi)效率;

(2)展開(kāi)精度高,展開(kāi)尺寸便于驗(yàn)證;

(3)展開(kāi)圖能以多種圖形文件格式輸出到加工設(shè)備,實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化加工,避免圖檔形式轉(zhuǎn)化所造成的誤差甚至差錯(cuò);

(4)能直接生成折彎順序表,進(jìn)行直觀的工藝模擬分析。

3 折彎鈑金件proe展開(kāi)需要注意的事項(xiàng)

通常,鈑金產(chǎn)品設(shè)計(jì)者一般只關(guān)心鈑金在成型狀態(tài)下的尺寸和形狀等最終尺寸,而不太關(guān)注鈑金展開(kāi)后的坯料長(zhǎng)度等尺寸;而對(duì)于鈑金工藝人員,鈑金制造者以及制造企業(yè)來(lái)說(shuō),為了給鈑金件下料,坯料的尺寸精度越高,一方面可以降低原材料的成本,另一方面可以減少后續(xù)的加工工序,同時(shí)還可以減輕鈑金工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,因此,盡可能地求得成型鈑金件的展開(kāi)尺寸對(duì)降低成本,提高生產(chǎn)效率是至關(guān)重要。

鈑金展平的長(zhǎng)度是指要將材料由平面折彎所需的長(zhǎng)度,計(jì)算公式為:

其中:L-鈑金展開(kāi)長(zhǎng)度;R-折彎處內(nèi)圓角半徑,通常與折彎設(shè)備相關(guān);r-材料厚度; θ-折彎角度;K-折彎因子,由折彎中線決定的常數(shù),主要與材料相關(guān),默認(rèn)值為0.31831。

由鈑金展平的長(zhǎng)度計(jì)算公式可知,影響鈑金展開(kāi)長(zhǎng)度的四個(gè)主要因素中,材料厚度T和折彎角度θ兩個(gè)因素由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定,在一定的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中可以視為常數(shù)。因此在鈑金工程設(shè)計(jì)中,是以K因子和折彎內(nèi)圓角R為鈑金展開(kāi)計(jì)算的主要依據(jù)的。

在實(shí)際加工過(guò)程中,鈑金工藝人員根據(jù)鈑金材料的屬性、厚度等特征設(shè)置折彎許可中的參數(shù),從而得出鈑金的展開(kāi)尺寸,但是這些設(shè)置的參數(shù)只是經(jīng)驗(yàn)值,并不一定與實(shí)際情況完全對(duì)應(yīng)。為得到精確而且合理的展開(kāi)圖,在proe中對(duì)鈑金折彎件設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下三點(diǎn)。

3.1 設(shè)置合理的折彎參數(shù)

創(chuàng)建一個(gè)折彎鈑金后如果沒(méi)有專門(mén)對(duì)鈑金模塊的配置文件進(jìn)行設(shè)置,該展開(kāi)長(zhǎng)度是根據(jù)proe默認(rèn)的參數(shù)而算出來(lái)的長(zhǎng)度,一般情況下與實(shí)際生產(chǎn)情況并不相符,因此,在應(yīng)用proe進(jìn)行鈑金展開(kāi)前,一定要根據(jù)實(shí)際情況修正proe中的折彎許可和折彎內(nèi)圓角R,以保證折彎參數(shù)與本企業(yè)的材料和加工設(shè)備相符,生成與實(shí)際生產(chǎn)一致的精確展開(kāi)模型。

通過(guò)設(shè)置鈑金的“折彎許可”,可以在圖形上控制鈑金的展開(kāi)長(zhǎng)度。proe提供了兩種方式來(lái)控制鈑金展開(kāi)后的長(zhǎng)度,第一種是設(shè)置K因子或Y因子來(lái)計(jì)算展開(kāi)尺寸(K因子與Y因子可以通過(guò)公式Y(jié)=π·K/2進(jìn)行換算);第二種是通過(guò)折彎表中的參數(shù)表計(jì)算展開(kāi)尺寸。

通常的做法是:首先根據(jù)proe預(yù)設(shè)參數(shù)計(jì)算的展開(kāi)尺寸下料試制幾個(gè)樣件,量取樣品與設(shè)計(jì)之間的差別,再通過(guò)調(diào)節(jié)proe中的折彎參數(shù)(折彎內(nèi)圓角R、折彎許可)對(duì)展開(kāi)尺寸進(jìn)行修正。如我公司2mm冷軋鋼板折彎參數(shù)為R=2mm,K=0.5。

3.2 設(shè)置鈑金的結(jié)構(gòu)要素

對(duì)鈑金的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行設(shè)置,如止裂槽形式,變形區(qū)域、孔到邊的最小距離,折彎邊最小高度等,這樣才能生成結(jié)構(gòu)和工藝性正確的鈑金模型。鈑金的結(jié)構(gòu)要素方面常出現(xiàn)的問(wèn)題有:

沒(méi)有注意三維模型的結(jié)構(gòu)工藝性。proe的鈑金件建模是按鈑金件實(shí)際加工過(guò)程進(jìn)行模擬運(yùn)算的,因此零件建模過(guò)程中應(yīng)注意考慮鈑金折彎件加工中的工藝裂縫,多向延展等工藝性問(wèn)題。如果零件模型有不符合實(shí)際加工的結(jié)構(gòu)工藝性,proe將無(wú)法展開(kāi)。

建模時(shí)沒(méi)有考慮展開(kāi)下料需要。proe展開(kāi)后的模型有重疊部分,proe將用警告色給出顯示,有重疊警告時(shí)必須要修改零件的結(jié)構(gòu),直到?jīng)]有重疊。也可能沒(méi)有重疊,但是外形復(fù)雜,不便于加工,必要時(shí)修改結(jié)構(gòu)形式以簡(jiǎn)化下料工藝或提高材料利用率。

3.3 驗(yàn)證鈑金模型

由于展開(kāi)模型是依據(jù)鈑金產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的立體模型建立的,而鈑金產(chǎn)品設(shè)計(jì)者最關(guān)心產(chǎn)品的最終尺寸,一般不關(guān)注鈑金展開(kāi)后的長(zhǎng)度,為保證展開(kāi)模型的正確性,應(yīng)對(duì)零件立體模型進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證時(shí)應(yīng)用分析菜單中的測(cè)量、模型分析等功能模塊進(jìn)行鈑金立體模型和展開(kāi)模型的各要素的測(cè)量分析,必要時(shí)對(duì)鈑金折彎件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)驗(yàn)證的鈑金模型,工藝和材料利用率相對(duì)合理,可以有效降低制造成本;通過(guò)驗(yàn)證的展開(kāi)圖正確率高,可以避免鈑金件進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生批量質(zhì)量問(wèn)題。

另外,為了減少建模工作量,提高效率,可以根據(jù)本公司的鈑金結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立典型零件模型庫(kù),運(yùn)用族表、參數(shù)、關(guān)系等工具,方便的得到所需模型,從而發(fā)揮proe參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),達(dá)到快速建模的目的,減少設(shè)置參數(shù)和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)和尺寸的重復(fù)勞動(dòng)。

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