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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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