关键词:Ｐｒｏ/Ｅ钣金模块展开应用

    在现代钣金制造业,随着数控激光切割机、数控折弯机等数控钣金加工设备应用的日益广泛,钣金加工工艺也有了质的飞跃。

    传统折弯钣金件加工工艺以粗放展开加工并结合机械切削为特点,先近似以展开尺寸放样落料,预留后续加工余量后进行折弯。折弯后再修准尺寸,加工孔槽。这种工艺对展开图精度要求低,存在着工艺路线复杂、效率低、浪费材料及加工质量不易保证等缺点。

    现代折弯钣金件加工工艺以精确展开加工、零机械切削为特点,先按展开图全部切割出外形及孔、槽,然后折弯成型。这种工艺具有钣金零件的单元封闭加工、工艺路线简化、效率高、加工质量好等优点,但对钣金展开图的精度要求高。因此,现代折弯钣金件加工中精确展开图的绘制就成了首先要解决的问题。

    1 折弯钣金件的传统展开方法

    在钣金件的折弯过程中,由于钣金零件折弯区产生塑性变形,所以展开图的尺寸与几何计算的尺寸不一致,需要进行专门的计算。

    折弯钣金件的展开尺寸与钣金件的厚度、折弯角、折弯半径、材料伸缩率等因素有关。传统的折弯钣金件展开尺寸计算时,依据折弯角的大小分别进行计算。展开尺寸Ｌ计算如下(各公式中参数含义见图1)。当折弯角β为:
    (1)0°≤β<90°时
    Ｌ=Ａ+Ｂ-2(Ｒ+Ｔ)+(Ｒ+Ｔ/3)×(180-β)π/180
    (2)β=90°时
    Ｌ=Ａ+Ｂ-0.429Ｒ-1.47Ｔ
    (3)90°<β≤150°时
    Ｌ=Ａ+Ｂ-2(Ｒ+Ｔ)ｔａｎ[(180-β)/2]+(Ｒ+Ｔ/2)(180-β)π/180
    (4)150°<β≤180°时
    Ｌ=Ａ+Ｂ

    由上述折弯钣金件传统展开公式可以看出,传统的折弯钣金件展开方法需要大量繁琐的人工计算,展开尺寸不易验证,展开精度不能满足现代钣金加工的要求。

    2 折弯钣金件的Ｐｒｏ/Ｅ展开方法

    折弯钣金件Ｐｒｏ/Ｅ展开方法与传统展开方法有着本质的区别,它是一种参数化、智能化的三维ＣＡＤ过程,是在程序完全模拟钣金折弯加工过程的基础上进行折弯钣金件展开的。展开方法为:在Ｐｒｏ/Ｅ的钣金模块中建立折弯钣金件的立体模型,应用Ｕｎｂｅｎｄ模块,直接点取基面及需展开的面后,软件即可按钣金实际折弯加工过程运算后自动生成展开模型。通过展开模型,Ｐｒｏ/Ｅ能直接输出各种格式的二维图形文件,直接应用于数控切割及冲裁设备。

    3 Ｐｒｏ/Ｅ展开折弯钣金件应用实例

    为更好说明Ｐｒｏ/Ｅ钣金模块折弯钣金件的展开应用,现以一种钣金零件的展开输出过程为例加以说明。该零件如图2所示,零件折弯半径为Ｒ2.5ｍｍ,板厚为2ｍｍ,其展开过程分述如下。

    3.1环境设置

    我们采用编辑Ｃｏｎｆｉｇ文本框进行如下设置
    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:\ｐｒｏｅ\ｐｒｏｅ2000ｉ\ｔｅｍ ｐｘｇ.ｄｔｌ
    ＰＲＯ＿ＦＯＲＭＡＴ＿ＤＩＲ ｄ:\ｐｒｏｅ\ｐｒｏｅ2000ｉ\ｆｏｒｍａｔｓ\ｇｃｔｂｔｌ\\

    3.2建立钣金件立体模型

    在Ｐｒｏ/Ｅ中建立钣金件的立体模型时要应用该软件中的钣金模块(Ｓｈｅｅｔｍｅｔａｌ)。建模过程如下:Ｆｉｌｅ=>Ｎｅｗ=>弹出Ｎｅｗ对话框=>Ｔｙｐｅ选项,选Ｐａｒｔ=>Ｓｕｂ-ｔｙｐｅ选项,选(Ｓｈｅｅｔｍｅｔａｌ)=>Ｎａｍｅ输入框,输入ＹＪ19Ｗ1Ｗ2Ｋ3(本零件代号)=>钣金件立体建模状态。然后通过Ｆｅａｔｕｒｅ=>Ｃｒｅａｔ,创建Ｗａｌｌ、Ｃｕｔ等零件特征。具体过程见如下特征树(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

    本文所选零件建立的模型如图3。