proe的參數(shù)化鈑金件圖庫(kù)

2013-05-28 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線

基于proeNGINEER三維CAD設(shè)計(jì)軟件,建立三維參數(shù)化鈑金件圖庫(kù),通過(guò)對(duì)控制參數(shù)的改變,快速完成不同尺寸的鈑金件設(shè)計(jì)。實(shí)際系統(tǒng)測(cè)試表明,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鈑金件實(shí)體模型與快速生成2D繪圖的高度集成。

張金生來(lái)源:icad
關(guān)鍵字:鈑金件參數(shù)化 proeNGINEER

1 概述

鈑金類零件是一種很常用的結(jié)構(gòu)件,在各種通信、電子、開關(guān)、電器、控制柜等行業(yè)或設(shè)備中更是得到了普遍的應(yīng)用。同時(shí)與普通機(jī)械零件相比,鈑金零件的主要結(jié)構(gòu)特征和加工工藝決定了其是一種比較特殊的零件,一般都是通過(guò)對(duì)板材進(jìn)行成型、折彎、沖壓等方法獲得。長(zhǎng)期以來(lái),我公司鈑金件的加工一直是由設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì),車間技術(shù)人員依照?qǐng)D樣重新輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行展開放樣,這種生產(chǎn)方式存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低等不可避免的缺點(diǎn)。在“九五技改”期間我公司引進(jìn)了先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床和仿形激光切割機(jī)床,只需要幾分鐘就可以加工完技術(shù)人員需要幾十分鐘才可以作好放樣的鈑金件,鈑金件的展開放樣工作成為制約生產(chǎn)進(jìn)度的瓶頸。

我公司2002年引進(jìn)了美國(guó)PTC公司開發(fā)的三維設(shè)計(jì)軟件proeNGINEER后,可以輕松完成將三維圖樣轉(zhuǎn)化成proeNGINEER二維工程圖的工作,其中完備的Pro/SHEETMETAL鈑金設(shè)計(jì)模塊,可以幫助用戶建立各種鈑金特征,創(chuàng)建鈑金件的展開圖。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在著以下鈑金件的使用問(wèn)題。

(1) 鈑金件的建模和展開比較復(fù)雜和繁瑣,設(shè)計(jì)人員需要時(shí)只能自行設(shè)計(jì),從而不可避免地增加了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)。

(2) 設(shè)計(jì)人員的水平不同,建模方法不同,使得有些設(shè)計(jì)的鈑金件不能正常展開。

(3) 鈑金特性的設(shè)置不正確,使得展開圖與生產(chǎn)實(shí)際不符,不能正確的指導(dǎo)生產(chǎn)。

2 三維鈑金件圖庫(kù)造型方法及參數(shù)化繪圖原理

Pro/SHEETMETAL擴(kuò)展了 proeNGINEER的設(shè)計(jì)功能,用戶可建立參數(shù)化的鈑金造型和組裝,它包括生成鈑金件模型以及將它們展開。 Pro/SHEETMETAL提供了通過(guò)參照彎板庫(kù)模型的彎曲和放平能力。彎曲允許量通過(guò)彎曲或放平狀態(tài)下的模型附加特征的功能,同時(shí)支持生成,庫(kù)儲(chǔ)存和替換用戶自定義的特征。

2.1 主要特征

(l) 壁。平面壁可以將示意壁連接到模型的選擇邊上。沖壓壁可以沿著模型上垂直選擇邊,沖壓出壁的示意外形。

(2) 彎曲。允許用戶規(guī)定如何彎曲一個(gè)模型的平面部分而不需要加一個(gè)新的材料。

(3) 形狀。允許將復(fù)雜形狀表面摻合進(jìn)鈑金件中。用戶定義的形狀特征庫(kù)可以通過(guò)產(chǎn)生用戶定義的形狀特征以外的特征來(lái)生成。

(4) 穿孔。穿孔特征允許用戶預(yù)先定義自己沖模的形狀并將它們加到庫(kù)里。穿孔包括—個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng),該坐標(biāo)用于使用Pro/MANUFACTURING進(jìn)行用于刀具定位數(shù)據(jù)的相對(duì)基準(zhǔn)。

(5) 槽。提供一個(gè)槽的形式庫(kù),該形式可由用戶預(yù)先定義。開槽只需要二個(gè)定位基準(zhǔn)。

2.2 主要操作

(l) 展平。將一個(gè)彎曲的鈑金件展開成一個(gè)平面圖形,可按照用戶定義的方式進(jìn)行。

(2) 折彎。將一個(gè)平面圖形彎成原來(lái)鈑金件的彎曲狀態(tài)。

Pro/SHEETMETAL包括當(dāng)進(jìn)行放平操作時(shí)參照一系列折彎表的功能。彎曲允許量是材料厚度、材質(zhì)、半徑和角度的函數(shù)。表格可以由外部生成并使用 Bend Table命令進(jìn)行修改。Pro/SHEETMETAL允許用戶制定鈑金件的彎曲順序并保存彎曲次序表,就象用于彎曲和展平的參考一樣。

在參數(shù)化繪圖原理上,我們充分利用proeNGINEER軟件本身具有的參數(shù)化功能,在修改工程圖中多個(gè)尺寸后,鈑金件模型及工程圖會(huì)自動(dòng)更新。我們可以通過(guò)該方法建立三維鈑金件圖庫(kù)。庫(kù)中的鈑金件由其自身的特征和參數(shù)控制,這不僅所占空間小,而且易于增刪和修改。結(jié)合Pro/SHEETMETAL鈑金設(shè)計(jì)模塊對(duì)proeNGINEER進(jìn)行二次開發(fā),對(duì)煙機(jī)產(chǎn)品常用的鈑金件模型及繪圖進(jìn)行制作和組織,建立三維參數(shù)化鈑金件圖庫(kù),設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)圖庫(kù)內(nèi)的工程圖進(jìn)行調(diào)用,在工程圖環(huán)境中對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行修改即可得到需要的模型和展開圖。

3 鈑金件圖庫(kù)的建立及使用

下面我們通過(guò)建立一個(gè)斜截圓柱管的例子來(lái)介紹實(shí)現(xiàn)這一方法的過(guò)程。

3.1 鈑金件模板的建立

鈑金折彎時(shí),鈑金材料會(huì)被拉伸,因此材料的長(zhǎng)度會(huì)增加,反之,折彎的鈑金被展平時(shí),其材料會(huì)被壓縮,也就是材料的長(zhǎng)度會(huì)減少,材料的增加或減少的幅度受到下列因素的影響:材料類型、材料厚度、材料熱處理及加工的狀況及折彎的角度。在proeNGINEER中有兩種方式來(lái)自動(dòng)計(jì)算折彎處的展平長(zhǎng)度尺寸,一種是使用Y系數(shù)或K系數(shù),一種是使用折彎表。限于篇幅,這里不再介紹,請(qǐng)參閱有關(guān)資料。

設(shè)置工作目錄為E:\SHEETMETAL文件夾,根據(jù)需要采用上述兩種方式之一建立鈑金件模板yj_sheetmetal.prt。在配置文件config.pro中加入下列配置,指定已定義默認(rèn)的鈑金模板路徑 :將template_sheetmetalpart參數(shù)指向你自己所建立的模板位置(如E:\SHEETMETAL\yj_sheetmetal.prt),使yj_sheetmetal.prt成為默認(rèn)的鈑金件模板。

3.2 鈑金件模型及工程圖的創(chuàng)建

編輯proeNGINEER的配置文件config.pro或config.sup文件,將參數(shù)save_drawing_picture_file的值設(shè)置為both,使圖片文件嵌入繪圖內(nèi)部,以便于預(yù)覽。按照《鈑金展開技術(shù)手冊(cè)》所示的尺寸標(biāo)注方式創(chuàng)建斜截圓柱管鈑金件模型如圖1所示。

創(chuàng)建斜截圓柱管鈑金件的工程圖,選擇下拉菜單:【視圖】→【顯示及拭除】,顯示所有的尺寸,對(duì)尺寸的位置進(jìn)行調(diào)整并拭除多余的尺寸,使其尺寸標(biāo)注方式如《鈑金展開技術(shù)手冊(cè)》所示,得到工程圖如圖2所示。

proe的參數(shù)化鈑金件圖庫(kù)proe應(yīng)用技術(shù)圖片圖片1

圖1 斜截圓柱管模型

proe的參數(shù)化鈑金件圖庫(kù)proe相關(guān)圖片圖片2

圖2 斜截圓柱管工程圖

3.3 鈑金件庫(kù)的建立和使用

編輯config.pro或config.sup文件,指定pro_library_dir參數(shù)指向自己所建立的庫(kù)目錄,如E:\SHEETMETAL文件夾。把鈑金件放在該文件夾下,在E:\SHEETMETAL文件夾下新建SHEETMETAL.mnu菜單樣板文件,用記事本對(duì)該文件進(jìn)行編輯,本例中SHEETMETAL.mnu的格式如圖3所示,從而完成三維參數(shù)化鈑金件圖庫(kù)的建立。這樣一來(lái),在proeNGINEER里打開文件時(shí)從目錄樹里可以找到“秦皇島煙機(jī)鈑金件圖庫(kù)”,從文件夾中可以方便地查找和預(yù)覽所需鈑金件,如圖 4 所示。

proe的參數(shù)化鈑金件圖庫(kù)proe相關(guān)圖片圖片3

圖3 菜單樣板文件內(nèi)容

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圖4鈑金件的調(diào)用

proe的參數(shù)化鈑金件圖庫(kù)proe相關(guān)圖片圖片5

圖5再生后的斜截圓柱管工程圖

需要設(shè)計(jì)新的鈑金件時(shí),打開鈑金件圖庫(kù)中的相似鈑金件將其備份到當(dāng)前工作目錄(下拉菜單:【文件】→【備份】→【確定】),這樣可以保證對(duì)新設(shè)計(jì)的鈑金件改動(dòng)就不會(huì)影響到庫(kù)中的鈑金件。打開當(dāng)前工作目錄中的模型和繪圖,將其分別重命名為自己需要的文件名(下拉菜單:【文件】→【重命名】→【確定】)即可。

修改繪圖中標(biāo)注的尺寸,鈑金件模型會(huì)隨之變化,從而得到所需的鈑金件模型和展開圖。其中在繪圖環(huán)境中的修改方法如下:(下拉菜單:【編輯】→【數(shù)值】)選擇修改需要變化的數(shù)值,完成后單擊(菜單管理器:【Regenerate(再生) 】→【Model(模型)】) 即可。如將斜截圓柱管的高度改為500,直徑改為100,斜切角度改為10°,壁厚改為10,得到圖5所示的的工程圖。

設(shè)計(jì)人員也可以在調(diào)用的鈑金件上添加新的特征(如穿孔等)來(lái)生成符合設(shè)計(jì)要求的新零件,而無(wú)需重復(fù)以前的設(shè)計(jì)步驟及考慮如何展開等繁瑣的過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)該類產(chǎn)品的快速變型設(shè)計(jì)。

4 結(jié)論

本文介紹的基于proeNGINEER 軟件的CAD建模技術(shù)開發(fā)了煙機(jī)產(chǎn)品的參數(shù)化鈑金件圖庫(kù),解決了以往二維設(shè)計(jì)中存在的局限性,該圖庫(kù)以三維特征模型為基礎(chǔ),能夠迅速完成常用鈑金件的設(shè)計(jì)與展開放樣,減少重復(fù)建模時(shí)間,提高設(shè)計(jì)效率,使設(shè)計(jì)人員有更多的時(shí)間用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)。通過(guò)引用庫(kù)中的鈑金件,設(shè)計(jì)人員可以確保設(shè)計(jì)的一致性,以遵循公司統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本方法應(yīng)用簡(jiǎn)單,適用性廣,通用件和系列化零部件同樣可以應(yīng)用此方法進(jìn)行組織和管理。

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