1.1 鈑金件的發展前景(jǐng)及應用
鈑金零件一般(bān)被廣泛應用於機電、輕(qīng)工、汽車等行業的零件,過(guò)去傳(chuán)統的生(shēng)產(chǎn)方法,由於周期長、效率低、質量差等缺點已經越來越不適應現代的設計要求,為了克服這些弊端(duān),人們開始使用先進的CAD係統,在微機上用CAD畫圖(tú)既簡單又直觀,有很大的效果極其意義。
鈑金零件一(yī)般可分為三類(lèi):
平(píng)板類 指一般的平麵(miàn)衝剪件。
(2)彎曲類 有CAD根據所設計的圖形進行展開後再進行折彎和(hé)焊接。
(3) 成形類 由拉伸等成形方法加工而成的規則曲麵類(lèi)或(huò)自由曲麵類零件。這些零件都是由平板毛坯經衝切及變形等衝壓方式而(ér)加工出(chū)來的,它們和一般機加工方式加工出來的零件有著很大(dà)的差別。在衝壓加工方式中,彎曲變形是使鈑金零件產生複雜空間位置關係的主要加工方式。
2、 鈑金零(líng)件圖造型要求在模具設計過程中,模具設計的主要依據就是鈑金零件的(de)形狀,它(tā)決定了模具的總體結(jié)構(gòu)和形狀。而(ér)鈑金零件的尺寸公差則影響著模具工作部分(如凸凹模等)形狀的(de)尺寸及公差。另外,鈑金零件的材料、形位公差及技術要求等對模具的工作部件有較大的影響(xiǎng)。因此,鈑金零件模型除應包含形狀信息外,還必須包(bāo)含零件的尺寸公差、精度、材料以及技術要(yào)求等信息,這樣才能保證模具設計結果的準確性。鈑金零件模型是後續模具設計應用(yòng)程序所需各種信息的載(zǎi)體,這就要求零件模型能夠反(fǎn)映出鈑金零件的特點,具(jù)體地說就是要反映出鈑金零件(jiàn)的工(gōng)程語義,使模具設計應用(yòng)程序可以理解方便地提取出所需要的信息。另一方麵,三維鈑金零件一般具有複雜的(de)空間位置關係,隻有根據鈑金零件的形狀特點進行構造,才可(kě)能(néng)簡化(huà)用戶操作。
目前,已有(yǒu)針對鈑金零(líng)件特點而提出(chū)來的(de)幾何造型方法,主要利用CAD有(yǒu)2D鈑金零件的幾何造型和3D鈑(bǎn)金零件的幾何造型。前者是利用CAD的二維畫圖後,然後把(bǎ)圖形導入AP100數控衝床軟件進(jìn)行(háng)編程(簡單的圖形隻要在剪床上直接剪料如正方形和長(zhǎng)方形等等)。在數控衝床上衝出模型(xíng)後,在(zài)折彎機上進(jìn)行(háng)折彎。後者是根據(jù)零件的形狀在CAD畫圖後直接開模具,然後衝出其所需的形狀。上述所有造型方法存(cún)在的共(gòng)同缺點是當(dāng)CAD的圖形出錯時,修改非常麻煩,甚(shèn)至可能(néng)需要重新修改。
鈑金件特征描述:
通(tōng)過(guò)上麵所述對鈑金(jīn)零件特點以(yǐ)及零件模型(xíng)要求(qiú)的分析,以及對現有的(de)幾種鈑金零件的幾何造型(xíng)方法的介紹,我們可以看到,要建立一個既反映鈑金零件特點又能滿足CAD燉CAM係統要求的鈑金(jīn)零(líng)件模型,采用特征造型技術是一個有效的辦法。它(tā)能提供鈑金零件的完整的信息模型,而且還能較好地(dì)解決現有一些幾何造型(xíng)方法(fǎ)所存在的問題。目前一些商用的造型係(xì)統(tǒng)如Pro/ Engineering等都是采用特征造型(xíng)方法來建立模型進行零(líng)件的表達。
特征是產品描(miáo)述信息的集合,它具有按一定拓撲(pū)關係組成的特(tè)定形狀,而且反映特(tè)定的工程語義(yì),適宜在設計、分析和製造中使用。特征是實現CAD/集(jí)成的關鍵。特(tè)征可以分為:形狀特征、精度特征(zhēng)、材料(liào)特征等,其中形狀特征是關鍵,是其它特征(zhēng)的載體或(huò)基體,它可(kě)以定義為(wéi)具有一定工程意義的幾何形體或實體。而CAD是二維(wéi)畫圖最簡單的軟(ruǎn)件,所以在一定的程度上,CAD是代替其他軟(ruǎn)件在鈑金領域的基礎。從特征構型的角度來看,鈑金件是由一係列特征構成,它們之間的相互聯係便構成一個完整的零件。根據鈑金件特點,可以歸納出(chū)如下特征:
(1) 平麵特征 是利用圖形直接(jiē)剪衝而成(chéng)的。
(2) 彎曲(qǔ)特征 它是利用平麵展開後再進行折彎形成的。
(3) 孔特(tè)征 它作為一般子特征(zhēng)而依附於其它特征,如在平麵或彎曲特征上衝孔。孔的數據結構與(yǔ)平麵特征基本相同。是在畫平麵時直接把孔按尺寸畫出。
局部成形特征 由局部成形工(gōng)序在(zài)衝壓件上產生的形(xíng)狀。通常它的形狀固定,尺寸不同,因此可以用參數來表達。
其中,鈑金件是(shì)以平麵和彎曲麵為主特征,而(ér)衝孔和局部成形特(tè)征作為主特(tè)征的附屬特征來描述。每個平麵特征可以與多個彎曲特征相連,而每個彎(wān)曲特征隻能在兩端與(yǔ)兩個平麵特征相連。
特(tè)征(zhēng)信息 形狀特征是設計信息中的重中之重!也叫幾何形狀的特征!所有的信息都是圍繞著形狀特性進行的!而形狀特征最重要的部分就是展(zhǎn)開,根據(jù)自己設(shè)計的圖紙進行(háng)正確的展開。
特征造型的實現 在本文中,選用AutoCAD作為特征(zhēng)造型建立鈑金零件產品模型的設計平台,並且引進參(cān)數化技(jì)術,特征具有參數化的性質,其屬性以參(cān)數的形式來表達。設(shè)計師預先建立(lì)特征庫,其中包含常用鈑金零件的特征,如平板、孔以(yǐ)及各種形式的槽等,設計是首先輸入零件的總體信息,選擇特征庫中基體類特征(zhēng),生成基體特征(zhēng),以(yǐ)此為基礎,進行(háng)特征裝配造型(xíng)。然後循環從特征庫中選擇所需要的特征,通(tōng)過特征參數表和定位參數表給出特征參數和定位參數,並進行特(tè)征裝配,建立形狀特征模型。最後輸入其(qí)它特(tè)征信(xìn)息,建立產品特征模型。