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(yòng)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(jīng)越來越不適應現代的設計要求,為(wéi)了克服這些弊(bì)端,人們開始使用先進的CAD係統,在微機上用CAD畫圖既(jì)簡單又(yòu)直觀,有很大的效果極其意義。
鈑金零件一般可分為三類(lèi):
平板類 指一般的平麵衝剪件。
(2)彎曲類 有CAD根據(jù)所設計的圖形(xíng)進行展開後再進行折彎和焊接。
(3) 成形(xíng)類 由拉(lā)伸等成形方法加工而成的(de)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(dà)的差別。在(zài)衝壓加工方式中,彎曲(qǔ)變形是(shì)使鈑金零件產生複雜空間位置關係的主要加工方(fāng)式。
2、 鈑(bǎn)金(jīn)零件圖造型要求在模具設計過(guò)程中,模(mó)具設計(jì)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(ér)鈑金零件的尺(chǐ)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(gōng)差。另外,鈑金零件的材料、形位公差及技術要求等對模具(jù)的工作部(bù)件有較大(dà)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(jiàn)的尺寸公差、精(jīng)度、材料(liào)以及技術要求(qiú)等信息(xī),這樣才能保證(zhèng)模具設計結果的準確性。鈑金(jīn)零件模型是後續模具設計應(yīng)用程序所需各種信息的載體,這就要求零件模型能夠反映(yìng)出鈑金零件的(de)特點,具體地說就是要反映出鈑(bǎn)金零件的工程(chéng)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(yī)方麵(miàn),三維鈑金(jīn)零件一般(bān)具有複雜的空間位置關(guān)係,隻有根據鈑金零(líng)件的形狀特(tè)點進行構(gòu)造,才(cái)可能簡化用戶操作。
目前,已有針對(duì)鈑金零件特點而提(tí)出來的幾何造型方(fāng)法,主要利用CAD有2D鈑金零件的幾何造型和3D鈑金(jīn)零件的幾何(hé)造型。前者是利用CAD的二維畫圖後,然後把圖形導入(rù)AP100數控(kòng)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(xíng)等(děng)等)。在數(shù)控(kòng)衝床上衝出模型後,在折彎機上進行折(shé)彎。後者(zhě)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(zhuàng)。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(fēi)常麻煩,甚至(zhì)可(kě)能需要重新修改。
鈑金件(jiàn)特征描述:
通過上麵(miàn)所述對鈑(bǎn)金零件特點以及零件模型要求的分(fèn)析,以(yǐ)及對現有的幾種鈑金零件的幾何造型方法的介紹,我們(men)可以看(kàn)到,要建立一(yī)個既反(fǎn)映鈑金零件特點又能(néng)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(yī)個有(yǒu)效的辦法。它能提供鈑金(jīn)零件(jiàn)的完整的信息模型,而且(qiě)還(hái)能較(jiào)好地解決現有一些(xiē)幾(jǐ)何(hé)造型方法所存在的問題。目前一些商用的造型係(xì)統如Pro/ Engineering等都是采用特征造型方法來建立模型(xíng)進行(háng)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(xì)組成(chéng)的特定形狀,而且反映特定的工程語(yǔ)義,適宜在設(shè)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(tè)征、材(cái)料特(tè)征等,其中形狀特征是關鍵,是其它(tā)特征的載體或基體,它可以定義為具有一(yī)定工(gōng)程意義的幾何形體或實體。而CAD是二(èr)維(wéi)畫圖最簡單的軟件,所以在(zài)一定的程度上,CAD是代替其他(tā)軟(ruǎn)件在鈑金領域的基礎。從特征構型的角度來看,鈑金件(jiàn)是由一係列特征構成,它們之(zhī)間的相互(hù)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(zhēng):
(1) 平麵特征 是利用圖(tú)形直接剪衝而成的。
(2) 彎曲(qǔ)特征 它是(shì)利用平麵展開後再進行(háng)折彎形成的。
(3) 孔特征(zhēng) 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(píng)麵時直接把孔(kǒng)按尺寸畫出。
局部成形特征 由局(jú)部成形工序在衝壓件(jiàn)上產生(shēng)的(de)形狀。通(tōng)常它的(de)形狀固定,尺寸不(bú)同,因此可以用(yòng)參數來(lái)表(biǎo)達。
其中,鈑金(jīn)件是(shì)以平麵和彎曲麵為主(zhǔ)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(zhēng)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(xìn)息 形狀特征是設計信息中的重中之重(chóng)!也叫幾何形狀的特征!所有的信息都是圍繞(rào)著形狀(zhuàng)特性進(jìn)行的!而形(xíng)狀特征最重要的部分就是展開,根(gēn)據自(zì)己設計(jì)的圖紙進行正(zhèng)確的展開。
特征造型的實現 在本文中,選用AutoCAD作為特征造型(xíng)建立鈑金零件產品模型的設計平台,並且引進參數化技(jì)術,特征具有(yǒu)參數化的性質,其屬性以參數的形式來表達。設(shè)計師預先建立特征(zhēng)庫,其(qí)中包含常用鈑金零(líng)件的特征,如平板、孔以及各種形式(shì)的(de)槽等,設計是首先輸(shū)入零件(jiàn)的總體信息,選擇特征庫中基體類特征,生成基體(tǐ)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(yào)的特(tè)征,通(tōng)過特征參數表和定位參數(shù)表給出特(tè)征參數和定位參數,並進行特征裝配,建立形狀特征模(mó)型。最後輸入其它特征信息,建立產品特征模型(xíng)。