基于Pro/E的鈑金展開法的應(yīng)用實踐

sunshine1026

在現(xiàn)代鈑金制造業(yè),隨著數(shù)控激光切割機、數(shù)控折彎機等數(shù)控鈑金加工設(shè)備應(yīng)用的日益廣泛,鈑金加工工藝也有了質(zhì)的飛躍,。    傳統(tǒng)折彎鈑金件加工工藝以粗放展開加工并結(jié)合機械切削為特點,先近似以展開尺寸放樣落料,預(yù)留后續(xù)加工余量后進行折彎,。折彎后再修準(zhǔn)尺寸,加工孔槽,。這種工藝對展開圖精度要求低,存在著工藝路線復(fù)雜、效率低,、浪費材料及加工質(zhì)量不易保證等缺點,。
. I, n. g/ n. f0 d( P" [1 Q    現(xiàn)代折彎鈑金件加工工藝以精確展開加工、零機械切削為特點,先按展開圖全部切割出外形及孔,、槽,然后折彎成型,。這種工藝具有鈑金零件的單元封閉加工、工藝路線簡化,、效率高,、加工質(zhì)量好等優(yōu)點,但對鈑金展開圖的精度要求高。因此,現(xiàn)代折彎鈑金件加工中精確展開圖的繪制就成了首先要解決的問題,。
    1 折彎鈑金件的傳統(tǒng)展開方法
    在鈑金件的折彎過程中,由于鈑金零件折彎區(qū)產(chǎn)生塑性變形,所以展開圖的尺寸與幾何計算的尺寸不一致,需要進行專門的計算,。
    折彎鈑金件的展開尺寸與鈑金件的厚度、折彎角,、折彎半徑,、材料伸縮率等因素有關(guān),。傳統(tǒng)的折彎鈑金件展開尺寸計算時,依據(jù)折彎角的大小分別進行計算。展開尺寸Ｌ計算如下(各公式中參數(shù)含義見圖1),。當(dāng)折彎角β為:
    (1)0°≤β<90°時
1 [. g2 h9 Y, ^3 V4 J' P' e1 Y( N    Ｌ=Ａ+Ｂ-2(Ｒ+Ｔ)+(Ｒ+Ｔ/3)×(180-β)π/180
# F: g9 v9 O3 R/ S: K4 a. E5 T    (2)β=90°時
    Ｌ=Ａ+Ｂ-0.429Ｒ-1.47Ｔ
    (3)90°<β≤150°時
    Ｌ=Ａ+Ｂ-2(Ｒ+Ｔ)ｔａｎ[(180-β)/2]+(Ｒ+Ｔ/2)(180-β)π/180
    (4)150°<β≤180°時
* c5 _, t1 ]9 V    Ｌ=Ａ+Ｂ
    由上述折彎鈑金件傳統(tǒng)展開公式可以看出,傳統(tǒng)的折彎鈑金件展開方法需要大量繁瑣的人工計算,展開尺寸不易驗證,展開精度不能滿足現(xiàn)代鈑金加工的要求,。
4 k" |0 I1 W" W/ X    2 折彎鈑金件的Ｐｒｏ/Ｅ展開方法
2 R. W2 T% {: A9 s( `: U    折彎鈑金件Ｐｒｏ/Ｅ展開方法與傳統(tǒng)展開方法有著本質(zhì)的區(qū)別,它是一種參數(shù)化、智能化的三維ＣＡＤ過程,是在程序完全模擬鈑金折彎加工過程的基礎(chǔ)上進行折彎鈑金件展開的,。展開方法為:在Ｐｒｏ/Ｅ的鈑金模塊中建立折彎鈑金件的立體模型,應(yīng)用Ｕｎｂｅｎｄ模塊,直接點取基面及需展開的面后,軟件即可按鈑金實際折彎加工過程運算后自動生成展開模型,。通過展開模型,Ｐｒｏ/Ｅ能直接輸出各種格式的二維圖形文件,直接應(yīng)用于數(shù)控切割及沖裁設(shè)備。
: D" d+ _# E) e* _6 G- U    3 Ｐｒｏ/Ｅ展開折彎鈑金件應(yīng)用實例
- p( a8 e* D5 n& J: s    為更好說明Ｐｒｏ/Ｅ鈑金模塊折彎鈑金件的展開應(yīng)用,現(xiàn)以一種鈑金零件的展開輸出過程為例加以說明,。該零件如圖2所示,零件折彎半徑為Ｒ2.5ｍｍ,板厚為2ｍｍ,其展開過程分述如下,。
6 J/ L7 V- S5 m: |  c    3.1環(huán)境設(shè)置
- _4 o! R6 j% ]! R8 j0 R    我們采用編輯Ｃｏｎｆｉｇ文本框進行如下設(shè)置
' D8 [0 E6 a& v" e( l1 E    ＡＬＬＯＷ＿ＡＮＡＴＯＭＩＣ＿ＦＥＡＴＵＲＥＳ ＹＥＳ
    ＰＲＯ＿ＵＮＩＴ＿ＬＥＮＧＴＨ ＵＮＩＴ＿ＭＭ
: m2 \- |3 D, D7 J, r3 N( u    ＰＲＯ＿ＵＮＩＴ＿ＭＡＳＳ ＵＮＩＴ＿ＫＩＬＯＧＲＡＭ
6 q2 w" t8 p, \) w! I2 {    ＴＯＬ＿ＤＩＳＰＬＡＹ ＹＥＳ
0 a7 t% r5 F4 {- I+ G9 w3 R    ＴＯＬ＿ＭＯＤＥ ＮＯＭＩＮＡＬ
3 Z# p, l6 T0 W- q" k. M) b7 w$ }3 n    ＴＯＬＥＲＡＮＣＥ＿ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＩＳＯ
, p( V/ X$ G$ G7 _$ n, G6 v    ＰＡＲＥＮＴＨＥＳＩＺＥ＿ＲＥＦ＿ＤＩＭ ＹＥＳ
6 r5 Z) j5 D0 o6 j. }9 F    ＤＲＡＷＩＮＧ＿ＳＥＴＵＰ＿ＦＩＬＥ ｄ:\ｐｒｏｅ\ｐｒｏｅ2000ｉ\ｔｅｍ ｐｘｇ.ｄｔｌ
    ＰＲＯ＿ＦＯＲＭＡＴ＿ＤＩＲ ｄ:\ｐｒｏｅ\ｐｒｏｅ2000ｉ\ｆｏｒｍａｔｓ\ｇｃｔｂｔｌ\\
9 X9 J0 |. h0 h, ~

    3.2建立鈑金件立體模型

    在Ｐｒｏ/Ｅ中建立鈑金件的立體模型時要應(yīng)用該軟件中的鈑金模塊(Ｓｈｅｅｔｍｅｔａｌ)。建模過程如下:Ｆｉｌｅ=>Ｎｅｗ=>彈出Ｎｅｗ對話框=>Ｔｙｐｅ選項,選Ｐａｒｔ=>Ｓｕｂ-ｔｙｐｅ選項,選(Ｓｈｅｅｔｍｅｔａｌ)=>Ｎａｍｅ輸入框,輸入ＹＪ19Ｗ1Ｗ2Ｋ3(本零件代號)=>鈑金件立體建模狀態(tài),。然后通過Ｆｅａｔｕｒｅ=>Ｃｒｅａｔ,創(chuàng)建Ｗａｌｌ,、Ｃｕｔ等零件特征。具體過程見如下特征樹(ＭｏｄｅｌＴｒｅｅ),。

    ＭｏｄｅｌＴｒｅｅ:
    ＹＪ19Ｗ1Ｗ2Ｋ3.ＰＲＴ
    ＦＩＲＳＴ ＷＡＬＬ
    Ｗａｌｌ ｉｄ 991
# }9 [& J. i- {6 ~- W    Ｗａｌｌ ｉｄ 1102
    Ｗａｌｌ ｉｄ 1189
5 G, @6 w& ?8 l" r; y    Ｗａｌｌ ｉｄ 1298
4 S0 o- s& Q- e. h! j' |. i  }    Ｗａｌｌ ｉｄ 1461
    Ｗａｌｌ ｉｄ 1510
/ o4 @. u1 Z* ^8 J    Ｗａｌｌ ｉｄ 1558
    Ｗａｌｌ ｉｄ 1719
8 G. n7 r+ H5 U5 u3 y    Ｗａｌｌ ｉｄ 1767
    Ｃｕｔ ｉｄ 1816
3 v+ S: I& j& e' @! Z    Ｃｕｔ ｉｄ 1875

    本文所選零件建立的模型如圖3,。

    3.3立體模型的展開

    本例創(chuàng)建Ｕｎｂｅｎｄ特征進行展開時,選260ｍｍ×120ｍｍ底面為基面,選擇ＵｎｂｅｎｄＡｌｌ方式進行展開。零件模型展開后如圖4,。

    3.4展開后圖形文件的輸出

    最后生成的展開圖,直接過濾掉了尺寸標(biāo)注,、折彎中心線等數(shù)控鈑金加工機床不需要的元素,以ＤＸＦ格式直接輸入數(shù)控鈑金加工機床進行編程切割。

    4 折彎鈑金件Ｐｒｏ/Ｅ展開中的注意事項

    筆者在應(yīng)用Ｐｒｏ/Ｅ進行折彎鈑金件的展開實踐中,總結(jié)出一些經(jīng)驗,現(xiàn)介紹如下:

    (1)設(shè)置建模環(huán)境為了使Ｐｒｏ/Ｅ建模環(huán)境中的單位制式,、視角標(biāo)準(zhǔn)等與數(shù)控鈑金設(shè)備所使用的一致,建模前必須對Ｐｒｏ/Ｅ建模環(huán)境進行預(yù)先設(shè)置,。設(shè)置通常采用編輯Ｃｏｎｆｉｇ文件進行或通過Ｓｅｔｕｐ菜單進行設(shè)置。

    (2)建立典型零件模型庫由于Ｐｒｏ/Ｅ的立體建模是一個參數(shù)化過程,因此可根據(jù)本企業(yè)的鈑金結(jié)構(gòu)特點建立典型零件模型庫,。零件建模時選取典型模型進行修改重新生成(Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅ)后,即可得到所需模型,從而發(fā)揮Ｐｒｏ/Ｅ參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢,達到快速建模的目的,。

    (3)驗證零件立體模型由于展開模型是依據(jù)立體模型建立的,為保證展開模型的正確性,應(yīng)對零件立體模型進行驗證。驗證時應(yīng)用Ａｎａｌｙｓｉｓ菜單中的Ｍｅａ ｓｕｒｅ,Ｍｏｄｅｌａｎａｌｙｓｉｓ等功能模塊進行鈑金立體模型各要素的測量分析,。

    (4)注意立體模型的結(jié)構(gòu)工藝性由于Ｐｒｏ/Ｅ的鈑金件建模是完全按鈑金件實際加工過程進行模擬運算的,因此零件建模過程中應(yīng)注意考慮折彎鈑金件加工中的工藝裂縫(Ｒｅｌｉｅｆ),、多向延展等工藝性問題。如果零件模型有不符合實際加工的結(jié)構(gòu)工藝性問題,Ｐｒｏ/Ｅ將拒絕展開,。

    (5)展開后的干涉檢驗Ｐｒｏ/Ｅ零件展開后的模型,干涉部分Ｐｒｏ/Ｅ用警告色給出顯示,。注意有干涉警告時就要修改零件的結(jié)構(gòu)直到?jīng)]有展開干涉出現(xiàn)。

    (6)展開圖形的輸出Ｐｒｏ/Ｅ的展開模型可通過Ｄｒａｗｉｎｇ模塊轉(zhuǎn)化成二維圖,。二維圖可顯示標(biāo)注尺寸,、折彎中心線、折彎延伸區(qū),以生成滿足用戶需求的圖形,。二維圖能以ＤＸＦ,、ＤＷＧ、ＩＧＥＳ等多種圖形文件格式輸出,可以很方便地與數(shù)控設(shè)備進行圖形文件的數(shù)據(jù)交換,從而達到直接輸出編程的目的,實現(xiàn)無紙加工。