1.1 鈑金(jīn)件的發展前景及應用
鈑金零件一般被廣泛應用於(yú)機電(diàn)、輕工(gōng)、汽車等行業(yè)的零(líng)件,過去傳統的生產方法,由於周期長(zhǎng)、效率低、質量差等缺點已(yǐ)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(dān)又直觀,有很大的(de)效果極其意義。
鈑金零件一般可(kě)分為三類:
平板類 指一(yī)般的平麵衝剪件。
(2)彎曲類 有CAD根(gēn)據所設(shè)計的圖形(xíng)進行展開後再(zài)進行折彎和焊(hàn)接。
(3) 成形類 由拉伸等成形方法加工而成(chéng)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(xíng)等衝壓方式而加工出來的(de),它們和一般機加工方式加工出來的零件有著(zhe)很大的(de)差別。在衝壓加工方式中,彎曲變形是使(shǐ)鈑(bǎn)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(gòu)和形狀。而鈑(bǎn)金零(líng)件的尺(chǐ)寸公差則(zé)影響著模具工作部分(如凸凹模等)形(xíng)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(líng)件模型除應包含形狀信息外,還必須包含零(líng)件的尺寸公差、精度、材料以及技術要求等信息,這樣才能(néng)保證模具設計結果(guǒ)的準確性。鈑金零(líng)件模型是後(hòu)續(xù)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(de)特點,具體地說(shuō)就是要反映出(chū)鈑金零件的工程語義,使模具設計應(yīng)用程序(xù)可以理解方便地(dì)提取出所需要的信息。另一方麵,三維鈑金零件一般具(jù)有複雜的空間位置關係(xì),隻有根據鈑金零件的形狀特點進行構造,才可能簡化(huà)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(shù)控衝床(chuáng)軟(ruǎn)件進行編程(簡單的圖形隻要在(zài)剪床上直接剪料如正方形和長方(fāng)形等等)。在數控衝床上衝出模型後(hòu),在折(shé)彎機上進行折彎。後者是根據(jù)零件的形狀在(zài)CAD畫圖後直接開模(mó)具,然後衝出其所需的形狀。上述所有造型方法存在(zài)的共(gòng)同缺點是(shì)當CAD的圖形出(chū)錯時,修改非常麻煩,甚至可能需(xū)要重新修改。
鈑金(jīn)件特征描述:
通過上(shàng)麵所述對鈑(bǎn)金零件特點以及零件模型要求的分析,以(yǐ)及對現有的幾種(zhǒng)鈑金零件的幾何(hé)造型方法的介紹,我們可以看到(dào),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(líng)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(ér)且還能較好地解決現有一些幾何造型(xíng)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(fāng)法來建立模型進行零件的表達。
特(tè)征是產品描述信(xìn)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(shè)計、分析和製(zhì)造中使用。特征是實(shí)現CAD/集成的關鍵。特征可以分為:形狀特征、精(jīng)度特征、材料特征等,其中形狀特征是關鍵(jiàn),是其它特征的載體或(huò)基體,它可以定義為具有一定工程意義的幾(jǐ)何形體或實體。而CAD是二維畫(huà)圖最簡單的軟件,所以在一定的程(chéng)度上,CAD是代替其他軟件在鈑金領域的(de)基(jī)礎。從特征構型的角度來(lái)看,鈑金(jīn)件是由一係列(liè)特征構成,它們(men)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(guī)納(nà)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(tè)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(píng)麵或彎(wān)曲特征上(shàng)衝孔。孔的數據結構與(yǔ)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(yā)件上產生的形(xíng)狀。通常(cháng)它的形狀固定,尺寸不同,因此可(kě)以用參數(shù)來表達。
其中,鈑金(jīn)件是以(yǐ)平麵和彎曲麵為主特征,而衝孔和局部成形特征作(zuò)為主特征的附屬特征來描述。每個平(píng)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(liǎng)端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之重!也叫幾(jǐ)何形狀的特征!所有的信息都是圍繞著形狀(zhuàng)特性進行的!而形狀特征最重要的部分就是展(zhǎn)開,根據自己設計的圖紙進行正確的展開。
特征造型的(de)實現 在本文中,選用AutoCAD作為特征造型建立鈑金零件產品(pǐn)模型(xíng)的設計平台(tái),並且引進(jìn)參數化技術,特征具有參(cān)數化的性(xìng)質,其屬性以參數的形式來表達。設計師預先(xiān)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(gè)種形式的槽等,設計(jì)是首先輸入零件(jiàn)的總體信息,選(xuǎn)擇特征庫中基體類特征,生成基體特征,以此為基礎,進行(háng)特(tè)征裝配造型。然後循(xún)環從特征庫中(zhōng)選擇(zé)所需要的特征,通過(guò)特征參數表和(hé)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(jiàn)立產品特征模型。