proe钣金展开设计过程实例讲解

2013-07-16 by:ProE/Croe软件应用培训中心来源:仿真在线

proe钣金展开设计过程实例讲解

0 引言

随着汽车、通信等行业的飞速发展,对饭金结构件的需求日趋增大,鉴于proe在国内较为流行的现状,本文探讨了基于proe技术辅助钣金下料的实现过程。

作为一种常用的结构件,钣金零件在通信、电子、汽车、农业机械等行业有着广泛地应用。其常用加工形式有弯曲、成形、冲压等。加工后的形状和尺寸精度互换性较好,可以满足一般的装配及使用要求。经过塑性变形后,金属内部组织得以改善,机械强度有所提高,具有重量轻、刚度好、精度高和外形光滑美观的特点,与焊接、胶接等工艺配合,可使零件结构更趋合理,加工更加方便,是制造复杂形状结构件的主要方法。国内多数企业虽然已经引入CAD技术,但对钣金下料计算大多仍采用等分投影法,与传统手工计算方法相比,过程虽有所简化,其实质并没有得到根本改变,只是将图板换成了“电子图板”。目前业界流行的SolidWorks、Solid Edge、proe等三维CAD软件均具有钣金设计模块,可以便捷地完成钣金设计,获取所需下料展开图,提高设计质量和效率。本文将以proe为平台,通过一个典型案例,对其设计过程加以简介。

1、钣金的设计长度和展平长度

钣金在拆弯过程中,发生着塑性变型一在钣金中性层内侧的钣金压缩,中性层外侧拉伸。中性层即折弯部分的弧长与展平后钣金长度相等的圆弧。钣金中性层并不一定在材料的正中间,而是与钣金材料、厚度和折弯角度等多个因素有关。设计者在设计时并不知道钣金的中性层在哪里,即使知道,要考虑这些因素,也会给设计带来额外的工作量。

创建一个折弯钣金后,如果设计者没有专门对钣金模块的配置文件进行设置,该展平长度是根据proe默认的参数而算出来的长度。钣金设计者一般不关注钣金平后的长度,只关心钣金的设计长度,(设计长度指钣金在成形状态的尺寸和形状)。

对于钣金制造者来说,为了给钣金下料,求得成形钣金展平后的长度至关重要。通过设置钣金的“Bend Allow”(折弯许可)可以在图形上控制钣金的展平长度。“Bend Allow" 有两种方式控制钣金展平后的长度,第一种是设置K因子来计算展平长度,(或Y因子,Y因子与K因子之间可以通过公式换算,它们是由折弯中性层的位置而决定的一个常数);第二种是通过设置折弯表(Bendtable)中的参数来计算展平长度。

在实际加工过程中,钣金工艺人员根据钣金材料的属性、厚度等特性设置“Bend Allow”中参数,从而得出钣金的展平长度。但这些设置的参数只是经验值,并不一定与实际情况完全对应。通常的做法是;首先根据proe软件计算的展平长度来下料;然后通过试制几个样件,量取样件尺寸之间的差别,再对展平长度进行修正。

2、45°斜交三通管

本工件由管1和管2成45°斜交焊合构成。设计步骤如下:

(1)新建钣金零件,设定模板为“mmns_part_sheetmetal”。

(2)选择下拉菜单“插人/薄板伸出项/旋转”命令,在top基准面上绘制草图,设定旋转轴为Front,双侧对称旋转,预留加工余量为1°,确定旋转角度为359°,设定相应材料厚度。如图2所示。

(3)选择“插人/切削/旋转”命令,设定草图基准面为Front,如图3所示,绘制草图,设定45°基准轴线为旋转轴,双侧对称360°旋转除料。

(4)选择“插人/折弯操作/展开”命令,选取钣金展开固定面为359°处预留接缝,规则展开全部表面后,即可获得管1的下料展开图。

(5)同上所述,管2下料展开图如图5所示。在本例中,采用拉伸切削或钻孔命令,均可达到相同的效果。

3、展开长度设计

钣金展平的长度是指要将材料由平面折弯所需的长度,计算公式如下:

L=(0.5π×R+Y系数×T)×(θ/90)

式中:L-钣金展开长度;R-折弯处内半径;T-材料厚度;θ-折弯角度;Y系数-由折弯中线决定的常数,其默认值为0.5

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