基于ProENGINEER的三维参数化钣金件图库

1、        1 概述    钣金类零件是一种很常用的结构件，在各种通信、电子、开关、电器、控制柜等行业或设备中更是得到了普遍的应用。同时与普通机械零件相比，钣金零件的主要结构特征和加工工艺决定了其是一种比较特殊的零件，一般都是通过对板材进行成型、折弯、冲压等方法获得。长期以来，我公司钣金件的加工一直是由设计人员设计，车间技术人员依照图样重新输入计算机进行展开放样，这种生产方式存在着劳动强度大，效率低等不可避免的缺点。在“九五技改”期间我公司引进了先进的转塔式数控冲床和仿形激光切割机床，只需要

2、几分钟就可以加工完技术人员需要几十分钟才可以作好放样的钣金件，钣金件的展开放样工作成为制约生产进度的瓶颈。PTC公司开发的三维设计软件Pro/ENGINEER后，可以轻松完成将三维图样转化成Pro/ENGINEER二维工程图的工作，其中完备的Pro/SHEETMETAL钣金设计模块，可以帮助用户建立各种钣金特征，创建钣金件的展开图。但在设计过程中还存在着以下钣金件的使用问题。    (1) 钣金件的建模和展开比较复杂和繁琐，设计人员需要时只能自行设计，从而不可避免地增加了设计人员的重复劳动。    (2) 设计人员的水平不同，建模方法

3、不同，使得有些设计的钣金件不能正常展开。    (3) 钣金特性的设置不正确，使得展开图与生产实际不符，不能正确的指导生产。    2 三维钣金件图库造型方法及参数化绘图原理    Pro/SHEETMETAL扩展了 Pro/ENGINEER的设计功能，用户可建立参数化的钣金造型和组装，它包括生成钣金件模型以及将它们展开。 Pro/SHEETMETAL提供了通过参照弯板库模型的弯曲和放平能力。弯曲允许量通过弯曲或放平状态下的模型附加特征的功能，同时支持生成，库储存和替换用户自定义的特征。  &#

4、160;  2.1 主要特征     (l) 壁。平面壁可以将示意壁连接到模型的选择边上。冲压壁可以沿着模型上垂直选择边，冲压出壁的示意外形。    (2) 弯曲。允许用户规定如何弯曲一个模型的平面部分而不需要加一个新的材料。     (3) 形状。允许将复杂形状表面掺合进钣金件中。用户定义的形状特征库可以通过产生用户定义的形状特征以外的特征来生成。     (4) 穿孔。穿孔特征允许用户预先定义自己冲模的形状并将它们加到库里。穿孔包括个坐标系统，该坐标用于使用Pr

5、o/MANUFACTURING进行用于刀具定位数据的相对基准。     (5) 槽。提供一个槽的形式库，该形式可由用户预先定义。开槽只需要二个定位基准。     2.2 主要操作    (l) 展平。将一个弯曲的钣金件展开成一个平面图形，可按照用户定义的方式进行。     (2) 折弯。将一个平面图形弯成原来钣金件的弯曲状态。     Pro/SHEETMETAL包括当进行放平操作时参照一系列折弯表的功能。弯曲允许量是材料厚度、材质、半径和角度的

6、函数。表格可以由外部生成并使用 Bend Table命令进行修改。Pro/SHEETMETAL允许用户制定钣金件的弯曲顺序并保存弯曲次序表，就象用于弯曲和展平的参考一样。     在参数化绘图原理上，我们充分利用Pro/ENGINEER软件本身具有的参数化功能，在修改工程图中多个尺寸后，钣金件模型及工程图会自动更新。我们可以通过该方法建立三维钣金件图库。库中的钣金件由其自身的特征和参数控制，这不仅所占空间小，而且易于增删和修改。结合Pro/SHEETMETAL钣金设计模块对Pro/ENGINEER进行二次开发，对烟机产品常用的钣金件模型及绘图进行制作和组织，建立三

7、维参数化钣金件图库，设计人员只需要对图库内的工程图进行调用，在工程图环境中对相关的参数进行修改即可得到需要的模型和展开图。    3 钣金件图库的建立及使用    下面我们通过建立一个斜截圆柱管的例子来介绍实现这一方法的过程。    3.1 钣金件模板的建立    钣金折弯时，钣金材料会被拉伸，因此材料的长度会增加，反之，折弯的钣金被展平时，其材料会被压缩，也就是材料的长度会减少，材料的增加或减少的幅度受到下列因素的影响：材料类型、材料厚度、材料热处理及加工的状况及折弯的角度

8、。在Pro/ENGINEER中有两种方式来自动计算折弯处的展平长度尺寸，一种是使用Y系数或K系数，一种是使用折弯表。限于篇幅，这里不再介绍，请参阅有关资料。    设置工作目录为E:/SHEETMETAL文件夹，根据需要采用上述两种方式之一建立钣金件模板yj_sheetmetal.prt。在配置文件中加入下列配置，指定已定义默认的钣金模板路径 ：将template_sheetmetalpart参数指向你自己所建立的模板位置（如E:/SHEETMETAL/yj_sheetmetal.prt），使yj_sheetmetal.prt成为默认的钣金件模板。    3.2  钣金件模型及工程图的创建