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鈑金件的發展前景及應用


1.1 鈑金件的發展前景及應用

 鈑金零件一般被廣泛應用於機電 、輕工 、汽車等行業的零件 ,過去傳統的生產方法 ,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 ,人們開始使用先進的CAD係統 ,在微機上用CAD畫圖既簡單又直觀 ,有很大的效果極其意義 。 

鈑金零件一般可分為三類 :

平板類 指一般的平麵衝剪件 。

 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焊接 。

 3) 成形類 由拉伸等成形方法加工而成的規則曲麵類或自由曲麵類零件 。這些零件都是由平板毛坯經衝切及變形等衝壓方式而加工出來的 ,它們和一般機加工方式加工出來的零件有著很大的差別 。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形狀 ,它決定了模具的總體結構和形狀 。而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 。因此 ,鈑金零件模型除應包含形狀信息外 ,還必須包含零件的尺寸公差 、精度 、材料以及技術要求等信息 ,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程序所需各種信息的載體 ,這就要求零件模型能夠反映出鈑金零件的特點 ,具體地說就是要反映出鈑金零件的工程語義 ,使模具設計應用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 ,才可能簡化用戶操作 。 

    目前 ,已有針對鈑金零件特點而提出來的幾何造型方法 ,主要利用CAD有2D鈑金零件的幾何造型和3D鈑金零件的幾何造型 。前者是利用CAD的二維畫圖後 ,然後把圖形導入AP100數控衝床軟件進行編程(簡單的圖形隻要在剪床上直接剪料如正方形和長方形等等) 。在數控衝床上衝出模型後 ,在折彎機上進行折彎 。後者是根據零件的形狀在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在的共同缺點是當CAD的圖形出錯時 ,修改非常麻煩 ,甚至可能需要重新修改 。  

  鈑金件特征描述 :

通過上麵所述對鈑金零件特點以及零件模型要求的分析 ,以及對現有的幾種鈑金零件的幾何造型方法的介紹 ,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係統要求的鈑金零件模型 ,采用特征造型技術是一個有效的辦法 。它能提供鈑金零件的完整的信息模型 ,而且還能較好地解決現有一些幾何造型方法所存在的問題 。目前一些商用的造型係統如Pro/ Engineering等都是采用特征造型方法來建立模型進行零件的表達 。

    特征是產品描述信息的集合 ,它具有按一定拓撲關係組成的特定形狀 ,而且反映特定的工程語義 ,適宜在設計 、分析和製造中使用 。特征是實現CAD/集成的關鍵 。特征可以分為 :形狀特征 、精度特征 、材料特征等 ,其中形狀特征是關鍵 ,是其它特征的載體或基體 ,它可以定義為具有一定工程意義的幾何形體或實體 。而CAD是二維畫圖最簡單的軟件 ,所以在一定的程度上 ,CAD是代替其他軟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 ,可以歸納出如下特征 :

1) 平麵特征 是利用圖形直接剪衝而成的 。

2) 彎曲特征 它是利用平麵展開後再進行折彎形成的 。

3) 孔特征 它作為一般子特征而依附於其它特征 ,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 由局部成形工序在衝壓件上產生的形狀 。通常它的形狀固定 ,尺寸不同 ,因此可以用參數來表達 。

其中 ,鈑金件是以平麵和彎曲麵為主特征 ,而衝孔和局部成形特征作為主特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 ,而每個彎曲特征隻能在兩端與兩個平麵特征相連 。

特征信息    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開 ,根據自己設計的圖紙進行正確的展開 。

特征造型的實現    在本文中 ,選用AutoCAD作為特征造型建立鈑金零件產品模型的設計平台 ,並且引進參數化技術 ,特征具有參數化的性質 ,其屬性以參數的形式來表達 。設計師預先建立特征庫 ,其中包含常用鈑金零件的特征 ,如平板 、孔以及各種形式的槽等 ,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 ,生成基體特征 ,以此為基礎 ,進行特征裝配造型 。然後循環從特征庫中選擇所需要的特征 ,通過特征參數表和定位參數表給出特征參數和定位參數 ,並進行特征裝配 ,建立形狀特征模型 。最後輸入其它特征信息 ,建立產品特征模型 。

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