作為一種常用的結構件,,鈑金零件在通信,、電子、汽車,、農業(yè)機械等行業(yè)有著廣泛地應用,。其常用加工形式有彎曲,、成形、沖壓等,,形狀和尺寸精度互換性較好,,可以滿足一般的裝配及使用要求。經過塑性變形,,金屬內部組織得以改善,,機械強度有所提高,具有重量輕,、剛度好,、精度高和外形光滑美觀的特點,與焊接,、膠接等工藝配合,,可使零件結構更趨合理,加工更加方便,,是制造復雜形狀結構件的主要方法,。 國內多數(shù)企業(yè)雖然已經引入CAD技術,但對鈑金下料計算大多仍采用等分投影法,,與傳統(tǒng)手工計算方法相比,,過程雖有所簡化,其實質并沒有得到根本改變,,只是將圖板換成了“電子圖板”。目前業(yè)界流行的SolidWorks,、Solid Edge,、Pro/ENGINEER等三維CAD軟件均具有鈑金設計模塊,可以便捷地完成鈑金設計,,獲取所需下料展開圖,,提高設計質量和效率。本文將以Pro/ENGINEER為平臺,,通過兩個典型案例,,對其設計過程加以簡介。& I3 w( t% C' c& E0 V% L. u7 X
1 45°斜交三通管2 H3 F7 z% u; t, S
如圖1所示,,本工件由管1和管2成45°斜交焊合構成,。
- r B; p& i5 C(1)斜交三通管 (2)管1 (3)管2 圖1 45°斜交三通管結構圖 2 {% I& y; g& \( f3 _' }
其中管1下料計算步驟如下。
" b( {, X" B% z$ K. j (1) 新建鈑金零件,,設定模板為“mmns_part_sheetmetal”,。4 T1 {6 Y- p* o7 U/ |
(2) 選擇下拉菜單“插入/薄板伸出項/旋轉”命令,在top基準面上繪制草圖,,設定旋轉軸為Front,,雙側對稱旋轉,預留加工余量為1°,確定旋轉角度為359°,,設定相應材料厚度,。如圖2所示。2 o% f& F; V9 W& N
(3)選擇“插入/切削/旋轉”命令,,設定草圖基準面為Front,,如圖3所示,繪制草圖,,設定45°基準軸線為旋轉軸,,雙側對稱360°旋轉除料。
) S% F Z# _5 I8 |! r0 a t7 x3 U! \ (4)選擇“插入/折彎操作/展開”命令,,選取鈑金展開固定面為359°處預留接縫,,規(guī)則展開全部表面后,即可獲得管1的下料展開圖,。如圖4所示,。0 Z; o `: K+ T/ R. b; R8 C
(5)同上所述,管2下料展開圖如圖5所示,。在本例中,,用戶采用拉伸切削或鉆孔命令,均可達到相同的效果,。
) v+ A' e$ d* l4 z5 }) J 9 f- _( _0 k+ _8 \, N4 T7 J
圖2 設置草圖 圖3 繪制草圖 圖4 管1下料展開圖 圖5 管2下料展開圖 7 t; T i7 ~: y4 N" Z1 H
2 圓錐臺-圓管90°彎頭
* D( A& T, N q% q. N. N7 ? 參見圖6,,彎頭由斜切圓錐臺管與斜切圓柱管焊合構成。本例中我們將采用Top-down設計方法,,在裝配設計中完成兩斜切管下料計算,。
$ t/ N7 b) r' O- ]2 d(1)彎頭 (2)斜切圓錐臺管 (3)斜切圓柱管
$ h. {6 B8 O* `% F g$ W5 h" [圖6 圓錐臺-圓管彎頭結構圖 " ^& W$ F+ j/ q+ T. c
2.1 新建設計組件+ u4 p( I4 b* b) r( b- _
設定模板為mmns_asm_design。3 J5 \% U% b6 x/ \' J- s o( V
2.2 斜切圓錐臺管的設計
' U0 `1 F. c0 G5 V0 R) ^* _- [ (1)選擇“元件/創(chuàng)建/零件/鈑金件”命令,,創(chuàng)建第一特征,,如圖7所示。2 m9 C% t" u( p$ C2 n
(2)選擇“鈑金件/薄壁/旋轉”命令,,設定asm_front為草圖平面,,asm_right為旋轉軸,雙側對稱旋轉,,確定旋轉角度為359°,,設定相應材料厚度。1 n# T# Y2 b4 ?
(3)插入草繪基準曲線,,選取asm_front為草繪平面,,繪制45°分割線如圖8所示。7 _# _5 j( `# I7 u4 t9 K: s5 ^
(4)選擇“插入特征/鈑金件/切割/實體”命令,,使用前述45°分割線切除圓錐臺管多余部分,。
: l9 K. T- a) V, i# S2.3 斜切圓柱管的設計
* `& c. C: j! l8 e (1)創(chuàng)建新鈑金零件,,定義asm_def_csys坐標系為缺省定位基準。
7 F' [# C% t5 K7 U, b$ w (2)選擇“鈑金件/薄壁/拉伸”命令,,單側拉伸,,以偏距asm_right基準面方式,設定右側圓柱管端面為臨時草圖平面,,以斜切圓錐臺管外側橢圓正投影為草圖進行拉伸,,如圖9、圖10所示,。
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+ I( G" c, Q; B7 L* L3 e% |/ k- k圖7 創(chuàng)建第一特征 圖8 繪制分割線 圖9 設定臨時草圖平面 圖10 拉伸草圖 (3)選擇“插入特征/鈑金件/切割/實體”命令,,使用45°分割線切除圓柱管多余部分。
) G( P* \' Q/ d5 o- {4 t5 R 2.4 下料展開設計3 z* V4 a4 I5 j. a# s0 M1 G0 _2 U
在進程中分別打開相應零件,,選擇“插入/折彎操作/展開”命令,,選取鈑金展開固定面為預留接縫處,規(guī)則展開全部表面后,,即可獲得所需下料展開圖,。參見圖11、圖12,。9 r! H% @2 p2 l3 Q& E4 p
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圖11 斜切圓錐臺管下料展開圖 圖12 斜切圓柱管下料展開圖 3 結束語
: i" k5 F/ i+ P5 D5 e (1)在鈑金設計時,,應根據實際情況修正Pro/ENGINEER提供的缺省折彎表,其中Y系數(shù)=(π/2)×K系數(shù),,以獲得正確結果,。 X! A" W' B: X$ G+ Y
(2)預留加工余量( <360°)應根據零件實際尺寸加以確定。0 b# v; H0 ?; M9 w6 g$ r; a5 |
(3)基于Pro/ENGINEER的統(tǒng)一數(shù)據庫理念,,推薦采用Top-down方法在裝配組件中完成各鈑金件配合設計,,從而使工程技術人員擺脫二維平面的局限性和繁瑣的設計工作,提高設計的自動化程度和設計質量,。 |