基于Pro/Engineer 钣金件展开的应用研究
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ACAD /CAM /CAPP 应用pplication of CAD /CAM /CAPP栏目主持张维官76櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏#5=[#4]*10(角度的增量值)#20=#1*COS [#3-#5](长槽起点坐标X 值)#21=#1*SIN [#3-#5](长槽起点坐标Y 值)#22=#2*COS [#3-#5](长槽终点坐标X 值)#23=#2*SIN [#3-#5](长槽终点坐标Y 值)G00G90X#20Y#21Z2.G1Z0F#10#32=10(铣削次数)#33=1WHILE [#33LE #32]DO2G01G91Z -0.1F#9G90X#22Y#23F#10G91Z -0.1F#9G90X#20Y#21F#10#33=#33+1END2G00G90Z20.#4=#4+1#30=#30+1END1M5G00G90Z20.在程序中,我们把每个长槽的起点和终点坐标用变量赋值,由机床内部自动运算,程序占用字节数减少了。
(收稿日期:20101019)Pro /E 在钣金展开中的应用秦皇岛烟草机械有限责任公司(河北066012)王银武曲利永钣金件制作在烟机产品中占很大比重,而且钣金件类型多样,结构复杂,制作过程中一般采用卷制或压弯成形等方法。
目前,Pro /E 钣金设计和展开软件在我厂得到广泛应用,利用产品设计图通过钣金展开软件生成展开图,可以大大缩短设计→展开→编程的时间,提高生产效率。
但在实际使用中也存在一些问题,Pro /E 软件原有的展开计算程序方法单一,折弯系数值Y 一旦设定加载,整个钣金件就只能以选定的系数来计算。
Pro /E 软件展开长度计算公式L =Yt +(πR )/2式中L ———折弯处钣金展开长度;R ———折弯处的内侧半径;t ———材料厚度;Y ———中性折弯线位置常数。
在进行一些钣金件制作过程中,有时需结合使用不同的钣金折弯设备来完成操作。
设计・计算P r o/EN GIN E ER在挖掘机设计中的应用太原重型机械学院机电工程分院 王志利 韩 刚 在挖掘机工作装置设计中,最困难也是最频繁的工作就是运动机构的设计与运动轨迹校核,目前多采用轨迹图法或根据几何约束条件建立方程组进行求解,但对于运动部件多于3个的机构,设计起来比较麻烦,并且不直观,结果也不尽人意。
美国PTC公司开发的三维设计软件Pro/E NGI NEER,能充分解决上述问题,该软件集设计、运动轨迹校核及有限元分析于一体,其建模速度快、直观,并能充分显示出各部件运动中相互之间的协调关系。
本文根据实例讲述该软件的应用。
1 Pro/ENGINEER简介Pro/E NGI NEER是美国PTC公司开发的三维设计软件,它的功能强大,目前已广泛应用于工业设计、机械设计、辅助制造、数据管理等领域。
Pro/ E NGI NEER共有30多个模块,本文就常用摸块作简单介绍。
111 Pro/E模块Pro/E是一个三维造型软件包,其主要功能包括实体及零件装配造型、参数化功能定义、生成剖面图及工程图等。
112 Pro/ASSEMB LY模块Pro/ASSE M BLY是一个参数化组装管理模块,利用该模块可以将一个个零件按照设计者的要求装配成一个整体,实现虚拟装配,并能通过装配来检验是否发生装配干涉,以便设计人员及时发现问题并进行修改。
113 Pro/FEATURE模块Pro/FE AT URE具有以各种方式进行产品造型的功能,如薄壳、薄体、扫描、混成、挖孔、圆角等。
设计者利用Pro/FE AT URE能够很快地完成各种产品的造型。
114 Pro/SHEETMETA L模块Pro/SHEET MET A L是用于钣金设计的专用模块,设计者可利用它进行参数化的钣金造型和组装设计,包括产生钣金设计模型及其展开图,为钣金设计提供了良好的工具,使钣金设计变得较为容易。
115 Pro/MECHANICA模块Pro/MECH ANIC A能仿真产品在使用环境中的实际情况,使非专业分析工程师无需建立原型,即能了解其设计的机械性能。
Pro/E在球面展开中的应用实际工作经常遇到需要把球面展开的情况,而对于这种变形较大的钣金件,直接应用三维软件的钣金功能是无法展开的,但可以利用Pro/E的剖截面驱动方式巧妙地实现。
实际工作经常遇到需要把球面展开的情况,而对于这种变形较大的钣金件,直接应用三维软件的钣金功能是无法展开的,但可以利用Pro/E的剖截面驱动方式巧妙地实现。
如图1所示的球体中,七下部的封头可以很容易解决,因为各方向的变形都是相同的,所以只要求出封头截面中性层的曲线长度即可,展开形状就是以该曲线长度为直径的圆。
但图中主体展开就比较复杂,下面介绍一下方法。
首先我们假设主体球面是用模具油压机成形,认为材料变形是均匀的,所以通过模具中心和球体轴线的面剖切球面产生的截面曲线只在该面内弯曲。
第一步:先确认模具的中心点和过该点并与球面垂直的旋转轴。
点击如图2所示的域基准点工具,再点击钣金球面的中心(近似位置即可),点击“确认”完成定义。
再创建过上步的中心点并与球面成法向的基准轴为轴线,如图3。
第二步:把球面钣金件分成两份。
先创建过中心点并与轴线法向的基准面为草绘基准面。
再过轴线和草绘参照基准面法向创建参照基准面。
保存模型,另存一个副本打开它。
点击如图4“插入─钣金件切割─实体”,以草绘基准面为草绘面,以参照基准面为参照,创建如图5所示的切割截面草绘。
完成切割如图6,下面我们来展开它。
第三步:添加包括平板的旋转壁,与本件合并,用剖截面驱动展开(关键技巧)。
用基准点命令在切割后形成的圆弧形边线的中间创建基准点PNT1,再创建过PNT1和轴线的草绘基准面1。
点击“插入─钣金件臂─分离的─旋转”,选择单侧拉伸,再分别选择草绘基准面1为草绘基准面,参照基准面为参照,以轴线、球面中心点、上步创建的边线中心点和球面剖截面为参照。
草绘如图7所示的截面。
注意左侧为球面的截面曲线延伸,中间为圆角,右侧为水平线,三条线之间有相切关系。
确认后选择旋转角度为180。
1 引言人造卫星和航天飞船上使用大量的钣金成形零件,如有效载荷铝合金支架、飞船蒙皮桁条等。
这些金属板制作的钣金件具有重量轻、组装简单、成本低等优点,成为航天飞行器的重要组成部分。
钣金件的制造,最主要的是正确确定钣金件的展开图,即以1:1的比例放样。
传统手工计算和图解法直观、方便,在航天制造工程中得到了广泛的应用,但是手工计算和图解法展开图精度低、误差大,存在着工艺路线复杂、效率低、浪费材料及加工质量不易保证等缺点。
随着数控激光切割机、数控折弯机等精密钣金设备的广泛应用,钣金加工工艺方法也有了很大变化。
从传统粗放低效成型后修准尺寸的工艺方法,到精确展开、直接成型的先进工艺方法是制造技术发展的必然趋势。
Pro/Engineer Wildfire 2.0是美国参数技术公司推出的一套功能强大的CAD/CAM参数化软件系统,提供了零件设计、产品装配、NC加工、钣金件设计、模具开发、铸造件设计、自动测量、机构仿真和应力分析等多种功能,已经被广泛地应用于机械、汽车、航天、家电等行业。
本文介绍了航天领域中基于Pro/Engineer Wildfire 2.0实现钣金零件的建立和展开的应用研究。
2钣金件Pro/E加工特点传统钣金件加工先以近似展开尺寸放样落料,预留后续加工余量后进行折弯,折弯后再修准尺寸,最后加工工艺孔和槽。
这种工艺方法加工效率低、浪费材料,并且加工质量不易保证,但不需要精确的展开图尺寸。
而Pro/E钣金件加工工艺以精确展开加工为特点,先按展开图全部切割出外形及孔和槽,然后折弯成型,其加工流程如图1所示。
这种工艺具有效率高、加工质量好、工艺路线简化等优点,但对钣金展开图的精度要求高。
因此,Pro/E钣金设计模块成为钣金件加工中精确展开图的重要工具。
同传统展开方法进行比较,Pro/E具有明显的优势,主要有以下几点:a.Pro/E加工实现了参数化,提高了展开效率;b.工艺路线简化、加工效率高、加工质量好;c.展开精度高,展开尺寸便于验证;d.能够自动生成折弯顺序表,表示出制造过程中的折弯顺序、折弯半径和折弯角;e.Pro/E展开可以进行圆管件、圆锥管构件以及它们之间任何方向的相贯件等复杂曲面零件的展开;f.从展开的立体模型可以直接生成数控切割设备需要的二维图形格式,与数控折弯机进行数据连接,从而能够实现钣金件的无纸加工。
Pro/ENGINEER钣金件精准展开摘要使用AutoCAD手工绘制钣金件下料图,尺寸计算很容易出错、效率低下,已远远满足不了市场需求,使用三维软件生成展开图正确率、工作效率都非常高。
三维软件很多,本文论述了常用的Pro/E软件精准生成展开图的方法。
关键词Pro/ENGINEER;钣金件;K因子;展开图近年,Pro/ENGINEER软件的钣金件模块已普遍应用于钣金件设计,使用Pro/E的“平整形态”功能,可将3D图展平,再转成CAD格式的展开图。
生产单位工艺人员如何利用已有的3D图精准控制展开尺寸生成下料图,保证折弯成型尺寸是很关键的,这已经是工艺人员必须掌握的一门基本技术。
下面简要说明传统AutoCAD展料方法及使用Pro/E展料方法的操作要领,最后概述Pro/E软件在设计工装、样板上的应用。
1 传统方法使用AutoCAD绘制展开图使用CAD绘制展开图需对展开尺寸、孔位尺寸等进行计算,计算基本原理:L=L1+L2+L3……+Ln-(n-1)×2t+(n-1)×Δ,L:展开总长;L1~Ln:每条边的外皮尺寸;n-1:折弯次数;t:板厚;Δ:展开系数(每道弯展开长度经验补偿值)。
此处的Δ值与折弯角度、折弯R角、板厚、材质、下模开口V的大小都有关系,由经验获得。
这种方法主要缺点是尺寸计算、线条绘制工作量很大、容易出错、不能及时发现设计问题。
2 使用Pro/E绘制展开图打开已有的3D图→创建零件的平整形态→新建绘图文件,保存副本为AutoCAD的dxf格式文件的展开图,如图:无论配件多复杂均可在半分钟内完成展开图。
3D建模时必须使用统一的标准,如折弯内圆弧角R等于板厚、设置正确的止裂槽,否则展开尺寸就会有偏差或满足不了折弯工艺要求。
2.1 正向建模时精准控制展开尺寸正向建模時,3D图通过一个个的壁特征(拉伸壁、平整壁、法兰壁等)和孔特征等生成模型,在Pro/E中设置适当的K因子即可得到理想的展开长度,K 因子概念:K= δ/T,如图,图1为折弯后的圆弧角,图2为圆弧角的展平状态,N所指为中性层,即折弯时长度不变的面,K越大,展开长度L越长。
图解三种Proe钣金展开方式在Proe钣金设计中,可以用展平命令(Unbend) 将三维的折弯钣金件展平为二维的平面薄板(如图1所示),钣金展平的作用如下:1)钣金展平后,可更容易了解如何剪裁薄板以及其各部分的尺寸、大小。
2)有些钣金特征(如减轻切口)需要在钣金展平后创建。
3)钣金展平对于钣金的下料和创建钣金的工程图十分有用。
图1Pro/ENGINEER系统列出了三种展平方式,分别是规则展平、过渡展平和剖截面驱动展平。
规则展平(Regular Unbend)如图1,是一种最为常用、限制最少的钣金展平方式。
利用这种展平方式可以对一般弯曲的钣金壁进行展平,也可以对由折弯(Bend) 命令创建的钣金折弯进行展平,但它不能展平从规则曲面创建的钣金壁。
图1过渡方式展平(Transtion Unbend)如图2,可用于展平含不规则曲面的镀金壁。
图2截面驱动方式展平(Xsection Driven)如图3,有些饭金壁中含有圆角结构,在展开这类饭金壁的过程中,圆角区域与其邻近的饭金壁会形成一个特殊区域,即不规则的区域,这种不规则区域的饭金件可采用剖截面驱动方式远行民井。
比庭的咱截面”实际上是指一条影响展平形状的”驱动”曲线(软件中称为”剖截面曲线勺,该曲线决定饭金展开的形状。
采用这种方式展平银金时,要注意以下几点:1)需定义固定边,固定边位于固定面与展平面的交界处,且此边必须落在固定面上。
2)需从现有的几何中选取”驱动”曲线或者草绘曲线,曲线必须与固定面处在相同的平面中。
不同的曲线会产生不同的展平效果。
3)需定义固定侧,即在展开时固定边的两侧中欲保持不动的那一侧。
图3。
Pro/Engineer在高职机械专业教育中的应用探索摘要:pro/engineer是一款功能强大的cad/cam软件,它的很多功能诸如三维实体建模、零件装配、机构仿真等对高等职业院校的机械专业教学和实践有很大的帮助。
关键词:pro engineer;高职;机械专业;应用;pro/engineer是由美国ptc公司开发研制的三维数字化设计、分析及制造软件,是目前使用比较广泛的一款cad/cam软件,已经开发到pro/engineer 5.0版本。
pro/engineer的应用功能包括三维实体建模、二维工程图、零件装配、钣金件建模、机构仿真和有限元分析、模具设计、数控加工等诸多功能[1]。
对于更注重实践能力的高职学生[2],不论在专业知识的学习还是进行实践操作上都有很大的帮助。
一、pro/engineer的应用现状pro/engineer有很强的制图和设计能力,它在高职机械专业教育的作用主要体现在教学和实践方面。
(一)在教学方面,不论高职还是普通高等教育,机械制图都是机械专业接触到的第一门基础专业课,从手工绘图开始学习,然后二维计算机制图(caxa或atuocad),最后是三维计算机制图,由平面制图逐渐向立体制图发展,增加了学生对于先进制造技术的认识,开拓了他们的视野。
除了机械制图,利用“三维实体建模”功能可以绘制各种零件,可以很直观的向同学们展示各种零件的结构,形状,比传统的实体模型更轻便,也较直观,这对于机械设计等课程的教学有很好的帮助;利用“机构仿真”功能可以帮助学生了解各种机构的特点、运动方式等,这对于机械原理等理论性较强的课程都有很大的帮助。
(二)在实践方面,对于一些小型的设备,我们可以通过pro/engineer的“零件装配”功能先像学生演示一下装配和拆卸过程,可以帮助他们了解和理解机械的装配过程,增强他们的动手能力。
而对于一些大型的设备,一般学校都具备让学生动手装配的能力,我们可以利用pro/engineer将设备的各个部件绘制出来,然后在进行装配演示,这不仅减少了学校的投入,也可以开拓学生们的见识。
Pro/E在钣金设计中的应用作为一种常用的结构件,钣金零件在农业机械、储运设备、电子、汽车等行业有着广泛地应用。
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。
将以 Pro/E Wildfire 3.0为平台,通过农业机械中常见的“天方地圆”零件作为案例,对其设计过程加以简介。
1 钣金的设计长度和展平长度对于钣金制造者来说,为了给钣金下料,求得成形钣金展乎后的长度至关重要。
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Pro/E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建立钣金件立体模型2.1新建钣金零件,设定模板“mmns_part_sheetmetal”。
2.2如图l所示选择下拉菜单“插入/钣金件壁,分离的/混合”命令,接着如图2所示选择默认选项。
图1三维造型命令图2造型命令选项2.3选择top基准面进入草绘,第一个截面,先画一个方形,倒四个圆角,设定圆角值为大于或等于板厚,设定好起始点,不然混合后会扭曲如图3所示。
图3第一个草绘截面2.4第二个截面,也是先画一个方形,倒四个围角,圆角值设定为网的半径略小一点(小0.1就行了,那样更接近圆),设定好混合起始点(注意第二步是画方形倒圆角,而不是直接画圆,这足关键点,一定要注意)。
基于Pro/Engineer 钣金件展开的应用研究1 引言人造卫星和航天飞船上使用大量的钣金成形零件,如有效载荷铝合金支架、飞船蒙皮桁条等。
这些金属板制作的钣金件具有重量轻、组装简单、成本低等优点,成为航天飞行器的重要组成部分。
钣金件的制造,最主要的是正确确定钣金件的展开图,即以1:1的比例放样。
传统手工计算和图解法直观、方便,在航天制造工程中得到了广泛的应用,但是手工计算和图解法展开图精度低、误差大,存在着工艺路线复杂、效率低、浪费材料及加工质量不易保证等缺点。
随着数控激光切割机、数控折弯机等精密钣金设备的广泛应用,钣金加工工艺方法也有了很大变化。
从传统粗放低效成型后修准尺寸的工艺方法,到精确展开、直接成型的先进工艺方法是制造技术发展的必然趋势。
Pro/Engineer Wildfire 2.0是美国参数技术公司推出的一套功能强大的CAD/CAM参数化软件系统,提供了零件设计、产品装配、NC加工、钣金件设计、模具开发、铸造件设计、自动测量、机构仿真和应力分析等多种功能,已经被广泛地应用于机械、汽车、航天、家电等行业。
本文介绍了航天领域中基于Pro/Engineer Wildfire 2.0实现钣金零件的建立和展开的应用研究。
2钣金件Pro/E加工特点传统钣金件加工先以近似展开尺寸放样落料,预留后续加工余量后进行折弯,折弯后再修准尺寸,最后加工工艺孔和槽。
这种工艺方法加工效率低、浪费材料,并且加工质量不易保证,但不需要精确的展开图尺寸。
而Pro/E钣金件加工工艺以精确展开加工为特点,先按展开图全部切割出外形及孔和槽,然后折弯成型,其加工流程如图1所示。
这种工艺具有效率高、加工质量好、工艺路线简化等优点,但对钣金展开图的精度要求高。
因此,Pro/E钣金设计模块成为钣金件加工中精确展开图的重要工具。
同传统展开方法进行比较,Pro/E具有明显的优势,主要有以下几点:a.Pro/E加工实现了参数化,提高了展开效率;b.工艺路线简化、加工效率高、加工质量好;c.展开精度高,展开尺寸便于验证;d.能够自动生成折弯顺序表,表示出制造过程中的折弯顺序、折弯半径和折弯角;e.Pro/E展开可以进行圆管件、圆锥管构件以及它们之间任何方向的相贯件等复杂曲面零件的展开;f.从展开的立体模型可以直接生成数控切割设备需要的二维图形格式,与数控折弯机进行数据连接,从而能够实现钣金件的无纸加工。
3钣金件Pro/E展开方法钣金件啪展开方法,能够适应图样的多样化和复杂化,程序是在完全模拟钣金加工过程的基础上进行钣金件展开的。
与传统方法相比,主要是利用Pro/E 的钣金展平功能,使钣金恢复为平整状态。
展开的具体方法:在Pro/E的钣金模块中创建钣金件的三维立体模型,应用Pro/E的展平(Unbend)模块,点取零件基面及需展开的面后,软件即可按钣金实际折弯加工过程运算后自动生成展开模型。
通过展开模型,Pro/E输出各种格式的二维图形文件,直接应用于数控钣金设备。
展开方法流程如图2所示。
3.1建模环境设置建模环境设置是利用Pro/E进行钣金件设计之前的一项重要内容。
设置完成之后的Pro/E环境中的长度单位、视角标准等参数应与数控钣金设备所使用的一致,这样便于在Pro/E完成二维视图之后直接输出。
Pro/E主要有三个配置文件,一是确定Pro/E的工作环境下建立各种模型的长度单位、公差标注方式等CONFIGPRO文件;二是定义工程图标准设定的PRO.DTL文件;三是定义图框的标准PROMAT.DTL文件。
设置通常采用写字板编辑文本文件或通过Setup菜单进行设置。
这样,我们就可以在一个标准化的环境下工作。
3.2三维实体建模在Pro/Engineer Wildfire 2.O中建立钣金件有两种基本方式。
a.首先利用Pro/E的Part实体模块,建立一个薄壁实体,然后利用Pro /E自带的钣金转换命令,将其转换成钣金件,这样用实体(Part)方法建立的零件就具备了钣金件应有的特征,然后可以在Pro/E钣金模块中进行展开;b.直接利用Pro/E的Sheetmetal钣金设计模块,建立一个钣金零件,利用钣金模块中的薄壁特征,同实体模块类似,有拉伸、平整、混合、旋转等命令,还可以通过折弯和成形的命令建立复杂钣金件。
这种方法建立的零件直接具备钣金件应有的特征,不需要做任何转换就可以在Pro/E钣金模块中进行展开。
3.3验证零件三维模型Pro/E钣金件的展开模型是以建立的钣金三维实体模型为基础,为保证展开模型的正确性,应对钣金件的立体模型进行验证。
在Pro/E钣金模块中,可以应用分析(Analysis)菜单中的测量(Measure),模型分析(Model analysis)等功能模块进行钣金零件立体模型各个要素的测量分析。
3.4验证零件工艺性Pro/E的钣金件建模是完全按钣金件实际加工过程进行模拟运算的,因此零件建模过程中应考虑钣金件加工中的工艺裂缝、折弯圆角等工艺性问题。
如果零件模型有不符合实际加工的结构工艺性问题,Pro/E将拒绝展开,因此我们对立体模型的结构工艺性必须进行验证。
3.5钣金件展开在Pro/E软件中,使用展平(Unbend)命令展开时主要有三种方法:a.规则命令,此选项为Pro/E的默认选项,可以将一般的折弯面展开;b.过渡命令,此选项用以将转接面展开为二维平面,典型的转接面以混合的方式产生薄壁;c.剖截面驱动,用此选项展开钣金件时,先选取固定面再指定一条剖面线,来决定变形曲面展开的形状。
此方式常用于展开具有不规则外形的薄壁。
当折弯的钣金件在展开时,中性层外部材料会被压缩,即外部材料的长度会减小,其大小取决于材料的类型、材料的厚度、材料热处理状态和折弯的角度。
在Pro/E软件中进行展开时,系统均会自动计算材料被拉伸或者压缩的长度,其计算的公式为:L=(0.5π·R+Y·T)·(θ/90) (1)式中:L--钣金件展开长度,t--折弯区的内侧半径,T--材料的厚度,θ--折弯角度,Y--Y因子。
Y因子是指由折弯中心线的位置所决定的一个常数,是中性折弯线与材料厚度的比率。
Y因子可由K因子计算出来,其计算公式为:Y=K*(π/2) (2)Y,因子的默认缺省值为0.50,可以通过修改Pro/E软件中的Config配置文件来修改。
K因子是折弯内半径(中性层)与钣金件厚度的距离比。
K因子使用公式K=t/T 计算,如图3所示。
3.6展开图形的输出在Pro/E软件中,展开后钣金零件的模型可通过Drawing模块转化成二维图。
二维图能够显示钣金零件的尺寸、折弯中心线、折弯延伸区,以生成满足用户需求的图形。
Pro/E具有良好的兼容性,能够支持的数据标准有:DRW、IGES、SET、DWG、DXF、STEP、TIF等,通过这些数据接口,Pro/E可以与几乎所有的CAD,CAM软件如AutoCAD、UG、SolidWork、Solidedge等软件进行转换,二维图也能以这些格式的多种图形文件格式输出,可以很方便地与数控设备进行图形文件的数据交换,从而达到直接输出编程的目的,实现无纸化加工。
4实例分析人造卫星和航天飞船上的盒形件是有效载荷体的重要支撑,利用Pro/E的实体模块和钣金模块可以轻松的实现复杂盒形件的展开。
图4是有效载荷支架零件三维图,材料为5A06-O,凸缘有10-○2的孔,盒底有4-○5,盒的四条竖边为焊接结构,盒的四个底角有4- ○2的止裂孔,从中可以看出此零件为典型的折弯钣金盒形件,因此,获得此钣金零件的展开料成为该零件工艺的重要组成部分。
下面以它为例,详细介绍Pro/E在钣金展开中的应用过程。
4.1实体建模启动Pro/Engineer Wildfire 2.0,设置Pro/E的工作目录和Config配置文件,使Pro/E建模环境中的长度单位、视角标准等与国家标准相一致,然后新建一个Part文件,单击确定按钮。
选择前视基准面为草绘平面,通过两次的拉伸(Extrusion)命令,建立一个实体,可以利用编辑(Edit)命令修改实体的尺寸大小,然后在实体上打孔,如图5所示。
4.2钣金转换利用应用程序将零件转换成钣金件,单击应用程序--钣金--壳体--选择移除面,确定,完成抽壳,这时候Pro/E的操作页面转为钣金模块操作页面,零件转换成为一个钣金壳体,可以进行相关的钣金命令操作,如图6所示。
从图6中可以看出,此零件是不典型钣金件,因此需要给此零件加上相应的钣金工艺特征,例如弯曲圆角、止裂孔等特征。
单击钣金模块插入--转换--边缝--选择图7零件的四条竖边--选择裂缝连接位置--添加4-○ 2止裂孔,然后确定。
这样零件变为一个典型钣金件,生成之后的零件如图7所示。
在实体转换成钣金零件之后,为保证展开模型的正确性,应对生成的钣金件立体模型进行验证。
对照图纸,通过分析测量的方式,详细验证三维模型的各个尺寸。
验证零件模型无误后,根据钣金加工工艺要求,检查钣金件工艺性是否合理。
在验证完三维模型和钣金工艺均可实施时,下一步就可以利用Pro/E强大的钣金命令对钣金件进行展开了。
按照钣金的经验选取钣金件展开的K因子的数值,利用公式求出y因子,然后在Pro/E软件钣金模块中,选择编辑--设置--钣金件--钣金件设置--折弯许可--因子或者Y因子,设置完成之后选择创建展平--选择底面为基准面--展开全部,生成的零件展开图如图8所示,图中明确地显示了钣金件的折弯中心线和展开角度。
4.3展开图形输出根据最后生成的钣金三维展开图,去除展开零件的折弯中心线和展开角度等数控钣金设备不需要的元素,建立零件的二维图形,然后以DWG或者DXF格式保存,直接输入到数控钣金设备例如激光切割机中,进行编程切割。
经过多次实验验证和生产实践,此种方法快速、准确,能够大幅度缩短产品的设计与制造周期,促进产品质量的提高和生产成本的降低。
5结束语通过Pro/Engineer Wildfire 2.0强大而完备的功能,人性化的操作界面,利用不同参数的组合和变换,可以迅速而准确的建立三维立体钣金件,然后利用Pro/E中的钣金模块进行钣金件的展开。
与传统展开方法相比,效率及展开精度有了极大的提高,且结果便于验证,展开图能与钣金数控设备直接进行图形数据交换,实现无纸加工,是一种快速、准确、理想、高效的实用钣金展开方法,能够大幅度地缩短产品的设计与制造周期,符合航天领域中现代钣金数控设备高效率的加工要求。
参考资料:/thread-6170-24-1.html。