ProE的鈑金展開法的應用實踐論文
摘要:對摺彎鈑金件的傳統展開方法與現代Pro/E展開方法進行了比較分析,並列舉了應用例項。總結了Pro/E展開法在折彎鈑金件過程中的注意事項。闡明瞭Pro/E的展開方法應用在折彎鈑金件展開中的優越性、實用性。為現代折彎鈑金件展開提供了一種實用的工具。]
關鍵詞:Pro/E鈑金模組展開應用
在現代鈑金製造業,隨著數控鐳射切割機、數控折彎機等數控鈑金加工裝置應用的日益廣泛,鈑金加工工藝也有了質的飛躍。
傳統折彎鈑金件加工工藝以粗放展開加工並結合機械切削為特點,先近似以展開尺寸放樣落料,預留後續加工餘量後進行折彎。折彎後再修準尺寸,加工孔槽。這種工藝對展開圖精度要求低,存在著工藝路線複雜、效率低、浪費材料及加工質量不易保證等缺點。
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,先按展開圖全部切割出外形及孔、槽,然後折彎成型。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、加工質量好等優點,但對鈑金展開圖的精度要求高。因此,現代折彎鈑金件加工中精確展開圖的繪製就成了首先要解決的問題。
1 折彎鈑金件的傳統展開方法
在鈑金件的折彎過程中,由於鈑金零件折彎區產生塑性變形,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。傳統的折彎鈑金件展開尺寸計算時,依據折彎角的大小分別進行計算。展開尺寸L計算如下(各公式中引數含義見圖1)。當折彎角β為:
(1)0°≤β<90°時
L=A+B-2(R+T)+(R+T/3)×(180-β)π/180
(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
L=A+B
由上述折彎鈑金件傳統展開公式可以看出,傳統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代鈑金加工的要求。
2 折彎鈑金件的Pro/E展開方法
折彎鈑金件Pro/E展開方法與傳統展開方法有著本質的區別,它是一種引數化、智慧化的三維CAD過程,是在程式完全模擬鈑金折彎加工過程的基礎上進行折彎鈑金件展開的。展開方法為:在Pro/E的`鈑金模組中建立折彎鈑金件的立體模型,應用Unbend模組,直接點取基面及需展開的面後,軟體即可按鈑金實際折彎加工過程運算後自動生成展開模型。透過展開模型,Pro/E能直接輸出各種格式的二維圖形檔案,直接應用於數控切割及衝裁裝置。
3 Pro/E展開折彎鈑金件應用例項
為更好說明Pro/E鈑金模組折彎鈑金件的展開應用,現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。
3.1環境設定
我們採用編輯Config文字框進行如下設定
ALLOW_ANATOMIC_FEATURES YES
PRO_UNIT_LENGTH UNIT_MM
PRO_UNIT_MASS UNIT_KILOGRAM
TOL_DISPLAY YES
TOL_MODE NOMINAL
TOLERANCE_STANDARD ISO
PARENTHESIZE_REF_DIM YES
DRAWING_SETUP_FILE d:proeproe2000item pxg.dtl
PRO_FORMAT_DIR d:proeproe2000iformatsgctbtl
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用該軟體中的鈑金模組(Sheetmetal)。建模過程如下:File=>New=>彈出New對話方塊=>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。然後透過Feature=>Creat,建立Wall、Cut等零件特徵。具體過程見如下特徵樹(ModelTree)。
ModelTree:
YJ19W1W2K3.PRT
FIRST WALL
Wall id 991
Wall id 1102
Wall id 1189
Wall id 1298
Wall id 1461
Wall id 1510
Wall id 1558
Wall id 1719
Wall id 1767
Cut id 1816
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
本例建立Unbend特徵進行展開時,選260mm×120mm底面為基面,選擇UnbendAll方式進行展開。零件模型展開後如圖4。
3.4展開後圖形檔案的輸出
最後生成的展開圖,直接過濾掉了尺寸標註、折彎中心線等數控鈑金加工機床不需要的元素,以DXF格式直接輸入數控鈑金加工機床進行程式設計切割。
4 折彎鈑金件Pro/E展開中的注意事項
筆者在應用Pro/E進行折彎鈑金件的展開實踐中,總結出一些經驗,現介紹如下:
(1)設定建模環境為了使Pro/E建模環境中的單位制式、視角標準等與數控鈑金裝置所使用的一致,建模前必須對Pro/E建模環境進行預先設定。設定通常採用編輯Config檔案進行或透過Setup選單進行設定。
(2)建立典型零件模型庫由於Pro/E的立體建模是一個引數化過程,因此可根據本企業的鈑金結構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)後,即可得到所需模型,從而發揮Pro/E引數化設計的優勢,達到快速建模的目的。
(3)驗證零件立體模型由於展開模型是依據立體模型建立的,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Analysis選單中的Mea sure,Modelanalysis等功能模組進行鈑金立體模型各要素的測量分析。
(4)注意立體模型的結構工藝性由於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構工藝性問題,Pro/E將拒絕展開。
(5)展開後的干涉檢驗Pro/E零件展開後的模型,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構直到沒有展開干涉出現。
(6)展開圖形的輸出Pro/E的展開模型可透過Drawing模組轉化成二維圖。二維圖可顯示標註尺寸、折彎中心線、折彎延伸區,以生成滿足使用者需求的圖形。二維圖能以DXF、DWG、IGES等多種圖形檔案格式輸出,可以很方便地與數控裝置進行圖形檔案的資料交換,從而達到直接輸出程式設計的目的,實現無紙加工。
5 結語
PRO/E展開方法具有引數化、智慧化、展開迅速準確、效率高、精度高、展開尺寸便於驗證、能實現無紙加工及展開圖能以多種圖形檔案格式直接輸出等特點,為現代折彎鈑金件展開提供了一種實用的工具。