摘 要:在現(xiàn)代的工業(yè)中,鈑金被使用的越來越頻繁,在冶金、化工、機(jī)械工程、建筑工程等不同的領(lǐng)域都被使用,隨著技術(shù)的改善,對(duì)鈑金件的鋪開有了更高的要求,必須保證效率和運(yùn)作的精準(zhǔn)度。找到了一種利用裝配體切割達(dá)到錐管類相貫體零件的操作辦法,這個(gè)方式就是使用實(shí)體模型軟件構(gòu)成鈑金零件之間的貫通線路,接下來就是通過虛擬切割已經(jīng)有了連貫特點(diǎn)的鈑金零件虛擬鋪開,鈑金零件的鋪開建設(shè)就算完成了,進(jìn)而使得以往的相互貫通的鈑金開展建設(shè)中的難點(diǎn)問題得以克服。本文運(yùn)用實(shí)例證明了設(shè)計(jì)的辦法。
關(guān)鍵詞:鈑金;展開;機(jī)械設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TG382 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)12-0200-02
1 影響鈑金件折彎延展的因素
1.1 材料的影響
在對(duì)鈑金件進(jìn)行折彎展開時(shí),首先要了解材料性能對(duì)折彎的影響,而且在滿足產(chǎn)品性能前提下,應(yīng)該從材料成本、工藝加工性能、加工設(shè)備能力等方面綜合考慮,使用不同材料時(shí),也要根據(jù)不用設(shè)備加工特點(diǎn),制定合理加工路線和方法,才能進(jìn)行鈑金件的折彎延展。
1.2 工藝設(shè)計(jì)的影響
對(duì)鈑金件進(jìn)行折彎延展時(shí),要從材料彎曲變形情況、厚度及加工手段幾個(gè)方面來進(jìn)行分析與計(jì)算。根據(jù)鈑金件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為兩大類別:折彎類、弧面類鈑金件。同時(shí)還要考慮折彎與焊接工藝的配合程度,力求達(dá)到一次成型的效果。
2 平面彎曲鈑金的設(shè)計(jì)
對(duì)于平面彎曲鈑金件的設(shè)計(jì)制作跟其他類型的材料來說比較簡單,在現(xiàn)代比較常見的實(shí)體造型軟件都有這樣的功能設(shè)計(jì),比如說,Solidedgs;Solidworks;pro-e等,然而在操作一些像圓錐套、圓柱管相互連接鈑金體的設(shè)計(jì)展開時(shí)并沒有看到相關(guān)的簡介。
鈑金件的類別是可以分為兩種類型的。一種類型是不可以展開的鈑金件。比如脹型獲取的零件。另外一種類型就是可以展開的鈑金件,平板折彎生成的零件是屬于可以展開的范圍,在這里就不贅述了,在本文中論述的就是已經(jīng)完全解析解的圓柱管或圓錐套零件,和它們所構(gòu)成的管接件的展開設(shè)計(jì)。
按照鈑金件的鋪展特點(diǎn),把鈑金件劃分為兩種類別。一種叫做可以展開的表面,這樣的類型表面的線段是平行線或者相交的線,是可以直接鋪展成平面的,比如說圓柱表面、圓錐表面。
圓臺(tái)表面等不同的表面;另外一種形式是不能鋪展的表面,這種類型的表面是曲線或者線段是交叉的,是不可以直接用來鋪展成平面圖的,比如,球面其他類型的比較圓的面。當(dāng)然,針對(duì)不同樣式的表面采用不同的鋪展方式。
對(duì)于可以鋪展的面來說,鋪展的辦法就比較簡單。把圓柱表面鋪展來看,可以看到的是矩形圖,或者也可以看到的是相互垂直的三條直線和一條曲線構(gòu)建成的圖形也有可能是兩條平行線或曲線構(gòu)建的圖形,對(duì)于后兩者類型可以將它劃分成直角梯形來鋪開;對(duì)于圓錐表面來說,他的鋪開圖形是一個(gè)扇形;圓臺(tái)的鋪開圖就是一個(gè)圓環(huán)的一部分。針對(duì)不能鋪開的表面,通常情況下采取的辦法就是相似的辦法,比如利用三角形法來進(jìn)行相近似的鋪開。三角形法的形式就是把物體表面分裂成諸多的三角形去表現(xiàn)類似的不同曲面圖形。
就當(dāng)前情況來看,鈑金鋪展的方式有作圖法、計(jì)算法、系數(shù)法、程序法、計(jì)算機(jī)輔助繪圖法等。在對(duì)鈑金件進(jìn)行編程前,就需要建造有關(guān)的鋪開件的數(shù)學(xué)模型,按照有關(guān)的尺寸進(jìn)行建造,進(jìn)而編造程序把鈑金件鋪開。
在實(shí)際工作常常會(huì)遇到不同的大小,和軸線的不同位置和圓面展開的問題。圓柱相互連貫的情況雖然是不同的但是仍然是有規(guī)律可以遵循的就是相對(duì)位置的變化。以軸線相對(duì)位置為例子,通常情況下有軸線正交,斜交和軸線的垂直交叉和傾斜交叉這樣的情況變化。
3 圓柱管和圓錐套零件預(yù)制
將圓柱管和圓錐套相互連貫鈑金體的鋪展設(shè)計(jì),第一要做的就是利用實(shí)體造型軟件制造對(duì)應(yīng)的零件。然后就會(huì)有相關(guān)的數(shù)據(jù)和材料的產(chǎn)生,就是為了在軟件裝置配備時(shí)利用。材料的預(yù)制具體運(yùn)作辦法簡略敘述在下面:
(1)對(duì)于平面的參考選擇或者參考平面的創(chuàng)設(shè)。
(2)在參考平面上進(jìn)行草圖的繪制。需要注意的是,生成實(shí)體的方式不一樣,參考面和草圖繪制的形態(tài)也不一樣。
(3)利用軟件中的實(shí)體制作工具繪制成需要的實(shí)體零件。本文例舉的實(shí)例就是利用造型軟件中薄壁旋轉(zhuǎn)拉伸功能取得。
4 裝配體設(shè)計(jì)和切割
軟件裝配的要求不僅和實(shí)際上的裝配很想像,更重要的是更加靈活。即便是密不透風(fēng)的實(shí)體也是可以把零件很自如的插進(jìn)去??紤]到不失一般性,我們采用這樣的方式使圓柱管還有圓錐套產(chǎn)生偏差連接,利用軟件的配備功能,利用裝配體的設(shè)計(jì)的具體運(yùn)作方式簡略概括就是:
(1)創(chuàng)設(shè)裝配文件。
(2)把即將要裝配的零件加入到需要裝配的文件中。
(3)創(chuàng)設(shè)裝配模型,束縛住零件,達(dá)到裝配的效果。
剛開始裝配體中可以看出來的就是零件和零件之間存在諸多不和諧的地方,要想使零件形成裝配的正確性,就需要進(jìn)行虛擬的操作,達(dá)到虛擬切割。軟件虛擬操作如下:
(1)先把編輯的對(duì)象確定下來。
(2)有關(guān)參考平面的創(chuàng)設(shè),切割草圖的虛擬繪制。
(3)施行拉伸切除。
打開圓柱管還有圓錐套的零件,軟件會(huì)要求重新建一個(gè),重新搭建的后的零件跟之前的相比就會(huì)看到明顯的變化。
(4)鈑金展開并生成工程圖。
把重新建造后的模型零件變成鈑金件,于是展開就變成鈑金件鋪開圖。
以上講述的生成設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)材料和不同的文件可以后接數(shù)據(jù)鈑金加工,就會(huì)生成自動(dòng)化的鈑金鋪展零件,構(gòu)建成鈑金數(shù)字化生產(chǎn)鏈條。
針對(duì)某個(gè)具體的鈑金構(gòu)件,第一要做的就是按照構(gòu)建的相關(guān)特點(diǎn)找到基本的幾何參數(shù),接著要做的就是設(shè)計(jì)構(gòu)件設(shè)計(jì)和鋪開圖的對(duì)話框。
對(duì)話框的基本內(nèi)容就是:構(gòu)件的預(yù)覽圖、相關(guān)數(shù)據(jù)的輸入、描繪的圖形初始點(diǎn)的選擇、輸入的數(shù)據(jù)是否合理的檢測、描繪構(gòu)建的零件的工作圖還有展開圖。在這幾個(gè)中輸入的數(shù)據(jù)是否合理是一項(xiàng)重要的內(nèi)容,一個(gè)圖形的數(shù)據(jù)之間并不是獨(dú)立存在的,有著某種聯(lián)系,假設(shè)數(shù)據(jù)不能滿足這個(gè)關(guān)系那就是有問題的數(shù)據(jù)。
5 總 結(jié)
我們可以總結(jié)出,運(yùn)用軟件操作的復(fù)雜的鈑金鋪開圖的設(shè)計(jì)過程還有生產(chǎn)過程,跟以往的辦法相互比較是根本不同的,現(xiàn)在使用的過程是,材料的預(yù)制、虛擬裝配、零件編程、零件轉(zhuǎn)換、展開、數(shù)控鈑金制作、裝配這樣的設(shè)計(jì)步驟。
參考文獻(xiàn)
[1]張玉蓮,談國華.三維實(shí)體造型概述[J].電子機(jī)械工程,2001(3).
[2]汪兆鋒,張 鈺.使用三維設(shè)計(jì)軟件更新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念[J].電子機(jī)械工程,2001(4).
[3]北京生信實(shí)維有限公司.Solidwork培訓(xùn)手冊(cè)[M].2000.
[4]佚 名.MDT應(yīng)用與開發(fā)教程[M].北京:理工大學(xué)出版社,2000.
[5]施滸立,陳志平,賀存君.機(jī)電產(chǎn)品的現(xiàn)代概念設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程,2002(4).
[6]朱力耕,劉 霞,周孝倫,等.柱式回轉(zhuǎn)裝配體的展開技術(shù)研究[J].航空計(jì)算技術(shù),2010(2).
[7]何 薇.管類鈑金件參數(shù)化設(shè)計(jì)與展開系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[D].東北大學(xué),2008.
[8]胡靜波.面向大型閥體的CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)及密封性能分析[D].東南大學(xué),2008.
[9]舒 童.平板電視瓦楞紙板緩沖襯墊及其PROE應(yīng)用模塊開發(fā)[D].江南大學(xué),2008.
[10]李琳光.加熱爐管道系統(tǒng)三維設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)研究[D].東北大學(xué),2006.
[11]婁錦東.基于Solid Edge的三維加熱爐余熱鍋爐受熱面設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)[D].東北大學(xué),2009.
[12]王宏旭,段 明,王亞莉.鈑金零件庫及其參數(shù)化展開系統(tǒng)研究[J]機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010(7).
[13]金 濤,陳 敏,匡繼勇.Pro/ENGINEER軟件的二次開發(fā)技術(shù)[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001(2).
[14]林清安.Pro/Engineer 2001鈑金設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003:108~114.
收稿日期:2018-3-25