proe鈑金展開應用

2013-08-05 by:proe培訓中心來源:仿真在線

proe鈑金展開應用

傳統(tǒng)鈑金件加工先以近似展開尺寸放樣落料,預留后續(xù)加工余量后進行折彎,折彎后再修準尺寸,最后加工工藝孔和槽。這種工藝方法加工效率低、浪費材料,并且加工質量不易保證,但不需要精確的展開圖尺寸。而proe鈑金件加工工藝以精確展開加工為特點,先按展開圖全部切割出外形及孔和槽,然后折彎成型,其加工流程如圖1所示。這種工藝具有效率高、加工質量好、工藝路線簡化等優(yōu)點,但對鈑金展開圖的精度要求高。因此,proe鈑金設計模塊成為鈑金件加工中精確展開圖的重要工具。

    同傳統(tǒng)展開方法進行比較,proe具有明顯的優(yōu)勢,主要有以下幾點:

    a.proe加工實現(xiàn)了參數(shù)化,提高了展開效率;

    b.工藝路線簡化、加工效率高、加工質量好;

    c.展開精度高,展開尺寸便于驗證;

    d.能夠自動生成折彎順序表,表示出制造過程中的折彎順序、折彎半徑和折彎角;

    e.proe展開可以進行圓管件、圓錐管構件以及它們之間任何方向的相貫件等復雜曲面零件的展開;

    f.從展開的立體模型可以直接生成數(shù)控切割設備需要的二維圖形格式,與數(shù)控折彎機進行數(shù)據(jù)連接,從而能夠實現(xiàn)鈑金件的無紙加工。

    鈑金件proe展開方法

    鈑金件展開方法,能夠適應圖樣的多樣化和復雜化,程序是在完全模擬鈑金加工過程的基礎上進行鈑金件展開的。與傳統(tǒng)方法相比,主要是利用proe的鈑金展平功能,使鈑金恢復為平整狀態(tài)。展開的具體方法:在proe的鈑金模塊中創(chuàng)建鈑金件的三維立體模型,應用proe的展平(Unbend)模塊,點取零件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,proe輸出各種格式的二維圖形文件,直接應用于數(shù)控鈑金設備。展開方法流程如圖2所示。

    1 建模環(huán)境設置

    建模環(huán)境設置是利用proe進行鈑金件設計之前的一項重要內(nèi)容。設置完成之后的proe環(huán)境中的長度單位、視角標準等參數(shù)應與數(shù)控鈑金設備所使用的一致,這樣便于在proe完成二維視圖之后直接輸出。proe主要有三個配置文件,一是確定proe的工作環(huán)境下建立各種模型的長度單位、公差標注方式等CONFIGPRO文件;二是定義工程圖標準設定的PRO.DTL文件;三是定義圖框的標準PROMAT.DTL文件。設置通常采用寫字板編輯文本文件或通過Setup菜單進行設置。這樣,我們就可以在一個標準化的環(huán)境下工作。

    2 三維實體建模

    在proengineer Wildfire 2.O中建立鈑金件有兩種基本方式。

    a.首先利用proe的Part實體模塊,建立一個薄壁實體,然后利用proe自帶的鈑金轉換命令,將其轉換成鈑金件,這樣用實體(Part)方法建立的零件就具備了鈑金件應有的特征,然后可以在proe鈑金模塊中進行展開;

    b.直接利用proe的Sheetmetal鈑金設計模塊,建立一個鈑金零件,利用鈑金模塊中的薄壁特征,同實體模塊類似,有拉伸、平整、混合、旋轉等命令,還可以通過折彎和成形的命令建立復雜鈑金件。這種方法建立的零件直接具備鈑金件應有的特征,不需要做任何轉換就可以在proe鈑金模塊中進行展開。

    3 驗證零件三維模型

    proe鈑金件的展開模型是以建立的鈑金三維實體模型為基礎,為保證展開模型的正確性,應對鈑金件的立體模型進行驗證。在proe鈑金模塊中,可以應用分析(Analysis)菜單中的測量(Measure),模型分析(Model analysis)等功能模塊進行鈑金零件立體模型各個要素的測量分析。

    4 驗證零件工藝性

    proe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考慮鈑金件加工中的工藝裂縫、折彎圓角等工藝性問題。如果零件模型有不符合實際加工的結構工藝性問題,proe將拒絕展開,因此我們對立體模型的結構工藝性必須進行驗證。

    5 鈑金件展開

    在proe軟件中,使用展平(Unbend)命令展開時主要有三種方法:

    a.規(guī)則命令,此選項為proe的默認選項,可以將一般的折彎面展開;

    b.過渡命令,此選項用以將轉接面展開為二維平面,典型的轉接面以混合的方式產(chǎn)生薄壁;

    c.剖截面驅動,用此選項展開鈑金件時,先選取固定面再指定一條剖面線,來決定變形曲面展開的形狀。此方式常用于展開具有不規(guī)則外形的薄壁。

    當折彎的鈑金件在展開時,中性層外部材料會被壓縮,即外部材料的長度會減小,其大小取決于材料的類型、材料的厚度、材料熱處理狀態(tài)和折彎的角度。在proe軟件中進行展開時,系統(tǒng)均會自動計算材料被拉伸或者壓縮的長度,其計算的公式為:

    L=(0.5π·R+Y·T)·(θ/90) (1)

    式中:L--鈑金件展開長度,t--折彎區(qū)的內(nèi)側半徑,T--材料的厚度,θ--折彎角度,Y--Y因子。

    Y因子是指由折彎中心線的位置所決定的一個常數(shù),是中性折彎線與材料厚度的比率。Y因子可由K因子計算出來,其計算公式為:

    Y=K*(π/2) (2)

    Y,因子的默認缺省值為0.50,可以通過修改proe軟件中的Config配置文件來修改。

    K因子是折彎內(nèi)半徑(中性層)與鈑金件厚度的距離比。K因子使用公式K=t/T計算

    6 展開圖形的輸出

    在proe軟件中,展開后鈑金零件的模型可通過Drawing模塊轉化成二維圖。二維圖能夠顯示鈑金零件的尺寸、折彎中心線、折彎延伸區(qū),以生成滿足用戶需求的圖形。proe具有良好的兼容性,能夠支持的數(shù)據(jù)標準有:DRW、IGES、SET、DWG、DXF、STEP、TIF等,通過這些數(shù)據(jù)接口,proe可以與幾乎所有的CAD,CAM軟件如AutoCAD、UG、SolidWork、Solidedge等軟件進行轉換,二維圖也能以這些格式的多種圖形文件格式輸出,可以很方便地與數(shù)控設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)無紙化加工。