摘要：對(duì)折彎鈑金件的傳統(tǒng)展開方法與現(xiàn)代Pro/E展開方法進(jìn)行了比較分析，并列舉了應(yīng)用實(shí)例。總結(jié)了Pro/E展開法在折彎鈑金件過(guò)程中的注意事項(xiàng)。闡明了Pro/E的展開方法應(yīng)用在折彎鈑金件展開中的優(yōu)越性、實(shí)用性。為現(xiàn)代折彎鈑金件展開提供了一種實(shí)用的工具。
關(guān)鍵詞：Pro/E鈑金模塊展開應(yīng)用

在現(xiàn)代鈑金制造業(yè)，隨著數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等數(shù)控鈑金加工設(shè)備應(yīng)用的日益廣泛，鈑金加工工藝也有了質(zhì)的飛躍。

傳統(tǒng)折彎鈑金件加工工藝以粗放展開加工并結(jié)合機(jī)械切削為特點(diǎn)，先近似以展開尺寸放樣落料，預(yù)留后續(xù)加工余量后進(jìn)行折彎。折彎后再修準(zhǔn)尺寸，加工孔槽。這種工藝對(duì)展開圖精度要求低，存在著工藝路線復(fù)雜、效率低、浪費(fèi)材料及加工質(zhì)量不易保證等缺點(diǎn)。

現(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、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。因此，現(xiàn)代折彎鈑金件加工中精確展開圖的繪制就成了首先要解決的問(wèn)題。

1 折彎鈑金件的傳統(tǒng)展開方法

在鈑金件的折彎過(guò)程中，由于鈑金零件折彎區(qū)產(chǎn)生塑性變形，所以展開圖的尺寸與幾何計(jì)算的尺寸不一致，需要進(jìn)行專門的計(jì)算。

折彎鈑金件的展開尺寸與鈑金件的厚度、折彎角、折彎半徑、材料伸縮率等因素有關(guān)。傳統(tǒng)的折彎鈑金件展開尺寸計(jì)算時(shí)，依據(jù)折彎角的大小分別進(jìn)行計(jì)算。展開尺寸L計(jì)算如下(各公式中參數(shù)含義見圖1)。當(dāng)折彎角β為：

(1)0°≤β<90°時(shí)
L=A+B-2(R+T)+(R+T/3)×(180-β)π/180
(2)β=90°時(shí)
L=A+B-0.429R-1.47T
(3)90°<β≤150°時(shí)
L=A+B-2(R+T)tan[(180-β)/2]+(R+T/2)(180-β)π/180
(4)150°<β≤180°時(shí)
L=A+B

由上述折彎鈑金件傳統(tǒng)展開公式可以看出，傳統(tǒng)的折彎鈑金件展開方法需要大量繁瑣的人工計(jì)算，展開尺寸不易驗(yàn)證，展開精度不能滿足現(xiàn)代鈑金加工的要求。

2 折彎鈑金件的Pro/E展開方法

折彎鈑金件Pro/E展開方法與傳統(tǒng)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(guò)程，是在程序完全模擬鈑金折彎加工過(guò)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(guò)程運(yùn)算后自動(dòng)生成展開模型。通過(guò)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 Pro/E展開折彎鈑金件應(yīng)用實(shí)例

為更好說(shuō)明Pro/E鈑金模塊折彎鈑金件的展開應(yīng)用，現(xiàn)以一種鈑金零件的展開輸出過(guò)程為例加以說(shuō)明。該零件如圖2所示，零件折彎半徑為R2.5mm，板厚為2mm，其展開過(guò)程分述如下。

3.1環(huán)境設(shè)置

我們采用編輯Config文本框進(jìn)行如下設(shè)置

ALLOW＿ANATOMIC＿FEATURESYES
PRO＿UNIT＿LENGTHUNIT＿M(jìn)M
PRO＿UNIT＿M(jìn)ASSUNIT＿KILOGRAM
TOL＿DISPLAYYES
TOL＿M(jìn)ODENOMINAL
TOLERANCE＿STANDARDISO
PARENTHESIZE＿REF＿DIMYES
DRAWING＿SETUP＿FILEd：proeproe2000itempxg.dtl
PRO＿FORMAT＿DIRd：proeproe2000iformatｓgctbtl\

3.2建立鈑金件立體模型

在Pro/E中建立鈑金件的立體模型時(shí)要應(yīng)用該軟件中的鈑金模塊(Sheetmetal)。建模過(guò)程如下：File=>New=>彈出New對(duì)話框=>Type選項(xiàng)，選Part=>Sub-type選項(xiàng)，選(Sheetmetal)=>Name輸入框，輸入YJ19W1W2K3(本零件代號(hào))=>鈑金件立體建模狀態(tài)。然后通過(guò)Feature=>Creat，創(chuàng)建Wall、Cut等零件特征。具體過(guò)程見如下特征樹(ModelTree)。

ModelTree：
YJ19W1W2K3.PRT
FIRSTWALL
Wallid991
Wallid1102
Wallid1189
Wallid1298
Wallid1461
Wallid1510
Wallid1558
Wallid1719
Wallid1767
Cutid1816
Cutid1875

本文所選零件建立的模型如圖3。

3.3立體模型的展開

本例創(chuàng)建Unbend特征進(jìn)行展開時(shí)，選260mm×120mm底面為基面，選擇UnbendAll方式進(jìn)行展開。零件模型展開后如圖4。

3.4展開后圖形文件的輸出

最后生成的展開圖，直接過(guò)濾掉了尺寸標(biāo)注、折彎中心線等數(shù)控鈑金加工機(jī)床不需要的元素，以DXF格式直接輸入數(shù)控鈑金加工機(jī)床進(jìn)行編程切割。

4 折彎鈑金件Pro/E展開中的注意事項(xiàng)

筆者在應(yīng)用Pro/E進(jìn)行折彎鈑金件的展開實(shí)踐中，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下：

(1)設(shè)置建模環(huán)境為了使Pro/E建模環(huán)境中的單位制式、視角標(biāo)準(zhǔn)等與數(shù)控鈑金設(shè)備所使用的一致，建模前必須對(duì)Pro/E建模環(huán)境進(jìn)行預(yù)先設(shè)置。設(shè)置通常采用編輯Config文件進(jìn)行或通過(guò)Setup菜單進(jìn)行設(shè)置。

(2)建立典型零件模型庫(kù)由于Pro/E的立體建模是一個(gè)參數(shù)化過(guò)程，因此可根據(jù)本企業(yè)的鈑金結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立典型零件模型庫(kù)。零件建模時(shí)選取典型模型進(jìn)行修改重新生成(Regenerate)后，即可得到所需模型，從而發(fā)揮Pro/E參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到快速建模的目的。

(3)驗(yàn)證零件立體模型由于展開模型是依據(jù)立體模型建立的，為保證展開模型的正確性，應(yīng)對(duì)零件立體模型進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證時(shí)應(yīng)用Analysis菜單中的Measure，Modelanalysis等功能模塊進(jìn)行鈑金立體模型各要素的測(cè)量分析。

(4)注意立體模型的結(jié)構(gòu)工藝性由于Pro/E的鈑金件建模是完全按鈑金件實(shí)際加工過(guò)程進(jìn)行模擬運(yùn)算的，因此零件建模過(guò)程中應(yīng)注意考慮折彎鈑金件加工中的工藝裂縫(Relief)、多向延展等工藝性問(wèn)題。如果零件模型有不符合實(shí)際加工的結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題，Pro/E將拒絕展開。

(5)展開后的干涉檢驗(yàn)Pro/E零件展開后的模型，干涉部分Pro/E用警告色給出顯示。注意有干涉警告時(shí)就要修改零件的結(jié)構(gòu)直到?jīng)]有展開干涉出現(xiàn)。

(6)展開圖形的輸出Pro/E的展開模型可通過(guò)Drawing模塊轉(zhuǎn)化成二維圖。二維圖可顯示標(biāo)注尺寸、折彎中心線、折彎延伸區(qū)，以生成滿足用戶需求的圖形。二維圖能以DＸF、DWG、IGES等多種圖形文件格式輸出，可以很方便地與數(shù)控設(shè)備進(jìn)行圖形文件的數(shù)據(jù)交換，從而達(dá)到直接輸出編程的目的，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙加工。

5 結(jié)語(yǔ)

PRO/E展開方法具有參數(shù)化、智能化、展開迅速準(zhǔn)確、效率高、精度高、展開尺寸便于驗(yàn)證、能實(shí)現(xiàn)無(wú)紙加工及展開圖能以多種圖形文件格式直接輸出等特點(diǎn)，為現(xiàn)代折彎鈑金件展開提供了一種實(shí)用的工具。