proe鈑金模塊的鈑金折彎件展開設計

2013-08-14 by:機械設計培訓組來源:仿真在線

proe鈑金模塊的鈑金折彎件展開設計

1 鈑金結構件應用情況及工藝概述

作為一種常用的結構件,鈑金結構件在電子通訊、汽車和工程機械等行業有著廣泛的應用。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、結構變化靈活多樣的特點,是制造外圍覆蓋件和復雜形狀結構件的主要方法。隨著通訊、汽車等行業的飛速發展,鈑金結構件的需求量與日俱增。

隨著數控沖床、數控激光切割機和數控折彎機等先進設備應用的日益普及,鈑金加工工藝有了質的飛躍。現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,簡化了鈑金零件的工藝路線,效率高且加工質量好,但對鈑金展開圖精度要求高。

加工制造過程中,鈑金結構件展開長度的精確計算是保證其得到較高的質量而不可忽視的重要環節。但是鈑金結構件的展開長度不但與材料本身的因素相關,而且與折彎加工設備相關。傳統的彎曲鈑金件展開方法需要大量繁瑣的人工計算,展開尺寸也不好驗證,展開精度很難滿足鈑金加工的要求。因此現代鈑金件加工中符合加工實際的精確展開圖的繪制就成了迫在眉睫的問題。

應用proe軟件中的鈑金模塊,可以便捷的完成鈑金設計,提高設計質量和效率。尤其在繪制展開圖時,可以快捷的取得較好的效果。下面把proe鈑金模塊的應用作一概述,與大家進行交流。

2 鈑金折彎件的proe展開方法的優點

鈑金折彎件的展開尺寸與鈑金件的厚度、材料伸縮率、折彎角、折彎半徑、彎曲模結構、板料寬度等因素相關。

鈑金折彎件的proe展開方法是一種參數化、智能化的三維CAD建模過程,是在模擬折彎鈑金件加工過程的基礎上進行鈑金折彎件的展開的,展開時考慮到了鈑金件的厚度、材料屬性、折彎角、折彎半徑等參數,而且可以通過設定折彎因子來確定其展開長度并生成十分精確的展開模型。利用展開模型,能直接輸出各種格式的二維圖形文件,直接供數控切割機及數控沖床下料使用。

由proe鈑金展開方法可以看出,proe鈑金展開方法有以下優點:

(1)展開實現了參數化、智能化,不需要大量繁瑣的人工計算,提高了展開效率;

(2)展開精度高,展開尺寸便于驗證;

(3)展開圖能以多種圖形文件格式輸出到加工設備,實現無紙化加工,避免圖檔形式轉化所造成的誤差甚至差錯;

(4)能直接生成折彎順序表,進行直觀的工藝模擬分析。

3 折彎鈑金件proe展開需要注意的事項

通常,鈑金產品設計者一般只關心鈑金在成型狀態下的尺寸和形狀等最終尺寸,而不太關注鈑金展開后的坯料長度等尺寸;而對于鈑金工藝人員,鈑金制造者以及制造企業來說,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的加工工序,同時還可以減輕鈑金工人的勞動強度,因此,盡可能地求得成型鈑金件的展開尺寸對降低成本,提高生產效率是至關重要。

鈑金展平的長度是指要將材料由平面折彎所需的長度,計算公式為:

其中:L-鈑金展開長度;R-折彎處內圓角半徑,通常與折彎設備相關;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,主要與材料相關,默認值為0.31831。

由鈑金展平的長度計算公式可知,影響鈑金展開長度的四個主要因素中,材料厚度T和折彎角度θ兩個因素由產品結構決定,在一定的產品結構中可以視為常數。因此在鈑金工程設計中,是以K因子和折彎內圓角R為鈑金展開計算的主要依據的。

在實際加工過程中,鈑金工藝人員根據鈑金材料的屬性、厚度等特征設置折彎許可中的參數,從而得出鈑金的展開尺寸,但是這些設置的參數只是經驗值,并不一定與實際情況完全對應。為得到精確而且合理的展開圖,在proe中對鈑金折彎件設計應注意以下三點。

3.1 設置合理的折彎參數

創建一個折彎鈑金后如果沒有專門對鈑金模塊的配置文件進行設置,該展開長度是根據proe默認的參數而算出來的長度,一般情況下與實際生產情況并不相符,因此,在應用proe進行鈑金展開前,一定要根據實際情況修正proe中的折彎許可和折彎內圓角R,以保證折彎參數與本企業的材料和加工設備相符,生成與實際生產一致的精確展開模型。

通過設置鈑金的“折彎許可”,可以在圖形上控制鈑金的展開長度。proe提供了兩種方式來控制鈑金展開后的長度,第一種是設置K因子或Y因子來計算展開尺寸(K因子與Y因子可以通過公式Y=π·K/2進行換算);第二種是通過折彎表中的參數表計算展開尺寸。

通常的做法是:首先根據proe預設參數計算的展開尺寸下料試制幾個樣件,量取樣品與設計之間的差別,再通過調節proe中的折彎參數(折彎內圓角R、折彎許可)對展開尺寸進行修正。如我公司2mm冷軋鋼板折彎參數為R=2mm,K=0.5。

3.2 設置鈑金的結構要素

對鈑金的結構要素進行設置,如止裂槽形式,變形區域、孔到邊的最小距離,折彎邊最小高度等,這樣才能生成結構和工藝性正確的鈑金模型。鈑金的結構要素方面常出現的問題有:

沒有注意三維模型的結構工藝性。proe的鈑金件建模是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題。如果零件模型有不符合實際加工的結構工藝性,proe將無法展開。

建模時沒有考慮展開下料需要。proe展開后的模型有重疊部分,proe將用警告色給出顯示,有重疊警告時必須要修改零件的結構,直到沒有重疊。也可能沒有重疊,但是外形復雜,不便于加工,必要時修改結構形式以簡化下料工藝或提高材料利用率。

3.3 驗證鈑金模型

由于展開模型是依據鈑金產品設計者的立體模型建立的,而鈑金產品設計者最關心產品的最終尺寸,一般不關注鈑金展開后的長度,為保證展開模型的正確性,應對零件立體模型進行驗證,驗證時應用分析菜單中的測量、模型分析等功能模塊進行鈑金立體模型和展開模型的各要素的測量分析,必要時對鈑金折彎件的結構進行調整。通過驗證的鈑金模型,工藝和材料利用率相對合理,可以有效降低制造成本;通過驗證的展開圖正確率高,可以避免鈑金件進行大規模生產時產生批量質量問題。

另外,為了減少建模工作量,提高效率,可以根據本公司的鈑金結構特點建立典型零件模型庫,運用族表、參數、關系等工具,方便的得到所需模型,從而發揮proe參數化設計的優勢,達到快速建模的目的,減少設置參數和驗證結構和尺寸的重復勞動。

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