1.1 鈑金件的(de)發展前(qián)景及應用
鈑金零(líng)件一般被(bèi)廣(guǎng)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(quē)點已經越來越不適應現代的設計要求,為了克服這些弊(bì)端,人(rén)們開(kāi)始使用先進的CAD係統,在微機上用CAD畫圖既簡單(dān)又直觀,有很大的(de)效果極其意義。
鈑金(jīn)零件一般可分為三類:
平板類 指一般的平麵衝剪(jiǎn)件。
(2)彎曲類 有CAD根據所設計的(de)圖形進行展開後再進行折彎和焊接。
(3) 成形類 由(yóu)拉伸(shēn)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(jīng)衝切及(jí)變形(xíng)等衝壓方式而加工出來的,它們和一般機加工(gōng)方式加工出來的零件有著很大的差別。在衝(chōng)壓加工方式中,彎曲變形是使鈑金零件產生複雜空間(jiān)位置關係的主要加(jiā)工方式。
2、 鈑金零件圖造型要(yào)求在模具設計過(guò)程中,模(mó)具(jù)設計的主要依據就是鈑金零件的形狀,它決定了模具的(de)總體結構和形狀。而鈑金零件的尺寸公差則(zé)影響著模具工作部分(如(rú)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的工作(zuò)部件有較大的影響(xiǎng)。因此,鈑金零件模型除應包含形狀(zhuàng)信息外,還必須(xū)包含零件的尺寸公差、精度、材料以及技術(shù)要求等信(xìn)息(xī),這樣才能保證模具設計結(jié)果的準確性。鈑(bǎn)金零件模型是後續模具(jù)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(fǎn)映出鈑金零件的工程語義(yì),使(shǐ)模具設計應用程序可以(yǐ)理(lǐ)解方便地提取出所(suǒ)需要的信息。另一方麵,三維鈑金零件一般具(jù)有複雜的空間位置關係,隻有根據鈑(bǎn)金零件的形狀特點進行構造,才可能簡化用戶操(cāo)作。
目前,已有針對鈑金(jīn)零件特(tè)點而提(tí)出來的幾何造型方法,主(zhǔ)要利用CAD有2D鈑金零件的幾何造(zào)型和3D鈑(bǎn)金零件的幾何造型(xíng)。前者是利用CAD的二維畫圖後,然後把圖形導入(rù)AP100數控衝床軟件進行編程(簡單的圖形隻(zhī)要在剪床(chuáng)上直接剪料(liào)如正方形和長方形等等(děng))。在數控衝床上衝出模型後,在折彎機(jī)上進行折彎。後者是根據零件的形(xíng)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(diǎn)是當(dāng)CAD的圖形出錯時,修(xiū)改非常麻煩,甚至可能需要重新修改。
鈑(bǎn)金件特征描述:
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析,以及(jí)對現有的幾種鈑金零件的幾何造型(xíng)方法的(de)介紹,我們可以看到,要建立一個既(jì)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(tè)征造型技術是一個(gè)有效的辦法。它能提(tí)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(qián)一些商(shāng)用的造型係統(tǒng)如Pro/ Engineering等都是采用特征造型方(fāng)法來建立模型進行零件的表(biǎo)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(yǔ)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(wéi):形狀特征(zhēng)、精度特征、材料特征等,其中形狀特征是關鍵,是其(qí)它(tā)特征的載(zǎi)體或基體,它可以定義為具(jù)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(shàng),CAD是代替其他軟件在鈑金(jīn)領域的基(jī)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(xiàng)互聯係便構成一個完整的(de)零件。根據鈑金件特點,可(kě)以歸納(nà)出如下特征:
(1) 平麵(miàn)特征 是利用圖形直(zhí)接(jiē)剪衝而成的。
(2) 彎曲特征 它是利用平(píng)麵展開後再進行折彎(wān)形成的。
(3) 孔特征 它作為一般(bān)子特征而依附於其它特征,如在平(píng)麵或彎曲特征上(shàng)衝(chōng)孔。孔的數據結構與平(píng)麵特征基本相同。是在畫平麵時直接把孔按尺寸畫(huà)出。
局部成形特征 由局部成形工序在衝(chōng)壓件上產生的形狀。通常它的形(xíng)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(wéi)主特征,而衝孔和局部成形特征作為主特征的附屬特(tè)征來描述。每個平麵特征可以與多個(gè)彎曲特征相連,而每個彎(wān)曲特征隻能在(zài)兩端(duān)與兩個平麵特征相連。
特征信息(xī) 形狀特征是設計信息中的重中(zhōng)之重!也叫幾何形狀的特征!所有的信息都(dōu)是圍繞著形狀特性進行的!而形狀特征最重要的部(bù)分就是展開,根據自己設計的圖(tú)紙進行(háng)正確的展開。
特征造型的實現 在(zài)本文中,選用AutoCAD作為特征造型建(jiàn)立鈑金零件產品模型的(de)設(shè)計平台,並且引進參(cān)數化(huà)技術,特征具有參(cān)數化的性質(zhì),其屬性以參數(shù)的形式來表達。設計師預先建立特征庫,其中包(bāo)含常用鈑(bǎn)金零件的特征,如平板、孔以及各種(zhǒng)形(xíng)式的槽等,設計是首先輸入零件的總體信息(xī),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(zào)型。然後循環從特征庫中選擇所需要的特(tè)征,通過特征參數(shù)表和定位參數表給出特征參數和(hé)定位參數,並進行特征裝配,建立形狀特(tè)征模型。最後(hòu)輸入其它特征信息,建立產(chǎn)品特征模型。