1.1 鈑金件的發展(zhǎn)前(qián)景及應用
鈑金零件一般被廣泛應用於機電、輕工、汽(qì)車等行業的(de)零件,過(guò)去傳統的生產方法,由於(yú)周期(qī)長、效率低、質(zhì)量差等缺點已經越來越不(bú)適應現代的設計要求,為了克服這些弊端,人們開始使用先(xiān)進(jìn)的CAD係統,在微機上用CAD畫圖既(jì)簡單又直觀,有很大的(de)效果極(jí)其意義。
鈑金零(líng)件一般可分(fèn)為三類:
平板類 指一般的平麵衝(chōng)剪件。
(2)彎曲類 有CAD根據所設計的圖(tú)形進行展開後再進行折彎和焊接(jiē)。
(3) 成形類 由拉伸等成形方(fāng)法加工而成的規則曲麵類或自由曲(qǔ)麵類零件。這些零件都是由平板毛坯(pī)經衝切及變形等衝壓方式而加工出來(lái)的,它們和一般機(jī)加工方式加工出來的零件有著很(hěn)大(dà)的(de)差別。在衝壓(yā)加工方式中,彎(wān)曲變(biàn)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(jiàn)圖造型要求在模具設計過程中,模具設計的主(zhǔ)要依(yī)據(jù)就是鈑(bǎn)金零件(jiàn)的形狀,它決定了模具的總(zǒng)體結構(gòu)和形狀。而(ér)鈑金(jīn)零件的尺寸公差則影響著模具(jù)工作部分(如(rú)凸凹模等)形狀的尺寸(cùn)及公(gōng)差。另外,鈑金(jīn)零件的材料、形位公差及技術要求等對模具(jù)的工作部件有(yǒu)較大的影響。因此,鈑金零件模型除應包(bāo)含形狀信息外(wài),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(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出鈑金零件的特點,具體地說就是要反映出鈑金零件(jiàn)的工程語義,使模具設(shè)計應用程序可(kě)以理(lǐ)解方便地提取出所需要的信息。另一方麵,三維(wéi)鈑(bǎn)金零件一般具(jù)有(yǒu)複雜的空間位置關係,隻(zhī)有根據鈑金零件的形狀特(tè)點進行構造,才可能簡化用戶(hù)操作。
目前,已有針對鈑金(jīn)零件特點而提出來的(de)幾何造型方法,主要利用CAD有2D鈑金零件的幾(jǐ)何造(zào)型和3D鈑(bǎn)金零件的幾何(hé)造型。前者是利用CAD的二維畫圖後,然後把圖形導入AP100數(shù)控衝床軟件進行編程(簡單的圖形隻要在剪床上直(zhí)接(jiē)剪料(liào)如正方形(xíng)和(hé)長方形等等(děng))。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(jiē)開模具,然後衝出其所需的形狀。上述所有造型方法(fǎ)存(cún)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(néng)需(xū)要重新修改。
鈑金件特(tè)征描述:
通過上麵所述對(duì)鈑金零件特點(diǎn)以及零件模型(xíng)要求的(de)分析,以(yǐ)及對現有的幾種鈑金零件的幾何(hé)造型(xíng)方法的(de)介(jiè)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(tǒng)要求的鈑金(jīn)零件模型,采用特征造型技(jì)術是一個有效的(de)辦法。它能提供鈑金零件(jiàn)的完整的信(xìn)息模型,而且還能較好地解決現有(yǒu)一些幾何造型方法所存在的(de)問題。目前一些商用的造型係統如Pro/ Engineering等都(dōu)是采(cǎi)用特征造型方法來建立模型(xíng)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(de)特定(dìng)形狀,而且反映特(tè)定的工程語義,適宜在設計、分析和(hé)製造中(zhōng)使用。特征是實現CAD/集成的關鍵。特征可以分為:形狀特(tè)征、精度特征、材料(liào)特征等,其(qí)中形狀特征是關鍵,是(shì)其它特征的載體或基體,它可以定義(yì)為具有一定工程意義(yì)的幾(jǐ)何形體或實體。而CAD是二維畫圖最簡單(dān)的軟件,所(suǒ)以在一定的程度(dù)上,CAD是代替其他軟件(jiàn)在鈑金領(lǐng)域的基礎。從特征(zhēng)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(zhěng)的零件。根據鈑金(jīn)件特點,可以歸納出(chū)如下特征:
(1) 平麵特征(zhēng) 是利用圖形直接剪衝而成的。
(2) 彎(wān)曲(qǔ)特征 它是利用平麵展開後再進行折(shé)彎形成的。
(3) 孔特征 它(tā)作為一般子特征而依附於(yú)其它特征,如在平麵或彎(wān)曲特征(zhēng)上衝孔。孔的數據結構(gòu)與平麵(miàn)特征基本相同。是在畫平麵時直接把孔按尺寸畫出(chū)。
局部成形(xíng)特征 由局部(bù)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(biǎo)達。
其中,鈑金件是以平麵和彎曲麵為主特征,而衝(chōng)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(zài)兩端與兩個(gè)平麵特征相連。
特征(zhēng)信息(xī) 形狀特征是設計信息中的重中之重!也叫幾何(hé)形狀的特征!所有的(de)信息都是圍繞著形狀特性(xìng)進行(háng)的!而形(xíng)狀特征最重要的部分就是展開,根據自己(jǐ)設計的圖紙(zhǐ)進行正確(què)的展開。
特征造型的實現 在本文中,選用(yòng)AutoCAD作為特征造型建立(lì)鈑金零件產品模型的設計平台,並且引進參數化技術,特(tè)征具有(yǒu)參數化的性質,其屬性以(yǐ)參(cān)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(jīn)零件的(de)特征,如平(píng)板、孔以及各種形式(shì)的槽等,設計是首先輸入零件的總體信息(xī),選(xuǎn)擇特(tè)征庫中基體類特征,生成基體特征,以此為基礎,進(jìn)行特(tè)征裝配造型。然(rán)後(hòu)循環從(cóng)特征庫中選擇(zé)所需要的特征(zhēng),通過特征參數表(biǎo)和定位參數表(biǎo)給出特征參數和定位參數,並(bìng)進行特征(zhēng)裝配,建立形狀特征模型。最後輸入其它(tā)特征信息,建立(lì)產品特征模型。