折彎鈑金件展開尺寸的確定

折彎鈑金件展開尺寸的確定

1展開尺寸放樣基本上，有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)寬體游戲：計(jì)算法和軟件啟動(dòng)法。針對(duì)不同精度要求和形狀復(fù)雜度的鈑金件可采取相應(yīng)的方法。對(duì)于精度要求低、折彎邊數(shù)少、外形簡(jiǎn)單的鈑金件可利用公式計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算展開尺寸,對(duì)精度要求高卻預(yù)留了后續(xù)加工余量的鈑金件也可采用此方法,先近似以展開尺寸放樣落料,折彎后再修準(zhǔn)尺寸,加工孔槽,這種工藝存在著效率低、浪費(fèi)材料及加工質(zhì)量不易保證等缺點(diǎn)?，F(xiàn)代折彎鈑金件加工工藝以精確展開加工、零機(jī)械切削為特點(diǎn),先按展開圖全部切割出外形及孔、槽,然后折彎成型,這種工藝具有鈑金零件的單元封閉加工、工藝路線簡(jiǎn)化、效率高和加工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)鈑金展開圖的精度要求高,這可借助于軟件來進(jìn)行展開。2計(jì)算方程的方法2.1展開長(zhǎng)度計(jì)算方法板料在彎曲過程中外層受到拉應(yīng)力,內(nèi)層受到壓應(yīng)力,從拉到壓之間有一既不受拉又不受壓的過渡層——中性層,中性層在彎曲過程中的長(zhǎng)度保持不變,所以中性層是計(jì)算彎曲件展開長(zhǎng)度的基準(zhǔn)。中性層位置與變形程度有關(guān),當(dāng)彎曲半徑較大、折彎角度較小時(shí),變形程度較小,中性層位置靠近板料厚度的中心處;當(dāng)彎曲半徑變小,折彎角度增大時(shí),變形程度隨之增大,中性層位置逐漸向彎曲中心的內(nèi)側(cè)移動(dòng)。在實(shí)際生產(chǎn)中通常是用經(jīng)驗(yàn)公式來確定中性層半徑,即ρ=R+Kt式中:ρ——中性層半徑;R——彎曲內(nèi)半徑;K——中性層位置系數(shù),見表1;t——材料厚度。具有一定圓角半徑的彎曲件的展開長(zhǎng)度等于該件各直線部分和各圓弧部分的中性層長(zhǎng)度之和。即L=a1+a2+a3+…+l1+l2+l3+…式中:a1、a2、a3——彎曲件各直線部分長(zhǎng)度;l1、l2、l3——各圓弧部分的中性層長(zhǎng)度。圓弧部分中性層展開長(zhǎng)度l按下式計(jì)算:l=π180αρ=0.01745αρl=π180αρ=0.01745αρ式中:α——彎曲中心角(°);ρ——中性層半徑。下面是常用計(jì)算展開長(zhǎng)度的輔助公式:彎曲件如圖1時(shí),展開長(zhǎng)度L=a+b+π2(R+KtL=a+b+π2(R+Κt)180?β90?(R+t)×2Ctgβ2180-β90-(R+t)×2Ctgβ2彎曲件如圖2時(shí),展開長(zhǎng)度L=a+b+π2(R+KtL=a+b+π2(R+Κt)180?β90180-β90對(duì)于精度要求低、折彎角度為90°且折彎邊數(shù)少、外形簡(jiǎn)單的鈑金件(如圖3),可粗略使用下列公式計(jì)算。推薦使用此方法時(shí),零件的折彎邊數(shù)小于6道,料厚不大于6mm。折彎內(nèi)徑R1～R3。展開長(zhǎng)度L=a+b+c+…-1.7nt(n代表折彎邊數(shù))上述這些計(jì)算方法存在計(jì)算復(fù)雜,且只使用于精度要求較低、外形較為簡(jiǎn)單的鈑金件的展開。若零件折彎邊數(shù)較多、折彎內(nèi)R一致且折彎方向一致,可借助CAD軟件來測(cè)量展開長(zhǎng)度。先用CAD繪出折彎件的剖面圖,再根據(jù)零件R/t值查出材料中性層位置系數(shù)K值,利用偏移命令把折彎件所有內(nèi)側(cè)邊向外側(cè)邊偏移距離Kt,然后用CAD編輯多線段命令把偏移的所有線段連為一體,就可以測(cè)量出零件的展開長(zhǎng)度,這種方法測(cè)量精度較高而快捷。2.2中性層長(zhǎng)度測(cè)量如圖4所示零件,可通過CAD測(cè)量零件展開長(zhǎng)度。由R/t值查中性層位置系數(shù)K值為0.25,用CAD偏移命令把零件所有內(nèi)側(cè)邊向外側(cè)偏移Kt=0.5mm,測(cè)量出的零件中性層長(zhǎng)度即零件展開長(zhǎng)度約為115mm。3軟件啟動(dòng)方法3.1展開方法的建立鈑金展開軟件有很多種,PRO/E鈑金模塊具有強(qiáng)大的鈑金折彎展開功能,展開精度非常高。折彎鈑金件PRO/E展開方法與公式計(jì)算展開方法有著本質(zhì)的區(qū)別,它是一種參數(shù)化、智能化的三維CAD過程,是在程序完全模擬鈑金折彎加工過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行折彎鈑金件展開的。展開方法為:在PRO/E的鈑金模塊中建立折彎鈑金件的立體模型,應(yīng)用Unbend模塊,直接點(diǎn)取基面及需展開的面后,軟件即可按鈑金實(shí)際折彎加工過程運(yùn)算后自動(dòng)生成展開模型。通過展開模型,PRO/E能直接輸出各種格式的二維圖形文件,直接應(yīng)用于數(shù)控切割及沖裁設(shè)備。3.2y系數(shù)的確定在PRO/E中進(jìn)行鈑金折彎或展平時(shí),系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)計(jì)算材料被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度,計(jì)算展開長(zhǎng)度的公式為:L=(0.5×Pi×R+Y系數(shù)×T)×θ/90式中:L——展開長(zhǎng)度;Pi——π=3.14;R——折彎內(nèi)半徑;T——鈑金壁厚;θ——折彎角度(°);Y——系數(shù):是一個(gè)固定的常數(shù),一般將其定義為從折彎內(nèi)側(cè)到折彎中性線的距離與鈑金件厚度之比,默認(rèn)值為0.5。Y與K之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為Y=(Pi/2)×K。在實(shí)際鈑金的設(shè)計(jì)與加工過程中,用戶可根據(jù)實(shí)際材料的特性、加工狀況,重新設(shè)置Y系數(shù),以便展開長(zhǎng)度的理論計(jì)算與實(shí)際值相近。設(shè)置方法為在SMTSETUP菜單中選擇BendAllow命令,然后在BendAllow菜單中,選擇Y-factor命令,在“輸入值”菜單中,選擇“輸入”命令,然后鍵入新的Y系數(shù)并按回車。3.3使用示例圖5為PROE制作的鈑金件,可用PROE鈑金展開功能將其展開。3算法展開適用條件通過對(duì)兩種鈑金件展開方法的分析,在生產(chǎn)中我們可根據(jù)實(shí)際情況選擇展開方法。公式計(jì)算法展開適用于精度