钣金设计中折弯半径的确定方法

Pro/E钣金设计中折弯半径的确定方法

在钣金设计中，用传统方法画展开图时，只要有一个尺寸算错，加工后就可能导致零件报废。但是用Pro/E设计就非常轻松，只需输人精确的折弯半径，不用作任何尺寸计算，点击'展开'后，系统会自动展开，得到精确的展开图。

用Pro/进行钣金设计，在平整壁侧面创建折弯壁时，会出现SEL RADIUS选取半径的命令菜单，要求设计人员选择折弯半径。系统提供选择的折弯半径为:等于工件厚度;等于2倍的工件厚度; 'Enter Value输人值'。实际情况中，对于高精度的扳金件设计来说，折弯半径正好'等于工件厚度'的情况很少，'等于2倍的工件厚度'更少见，多选取'Enter Value输入值'。

在Pro/E钣金设计中，影响展开图尺寸精度的关键因素是折弯半径。只有输人精确的折弯半径，才能得到精确的展开尺寸。可是在Pro/E钣金模块中，没有固定的公式可以计算折弯半径。使展开图的尺寸精度，因设计人员的经验不同而产生程度不同的设计误差。甚至一些厂家对于精度要求很高的重要钣金件，宁愿用传统方法作展开图，也不敢用Pro/E自动生成的展开图下料。因此，本文重点介绍Pro/E钣金设计中折弯半径的确定方法。

2 实测圆角半径不能作为Pro/E折弯半径的 'Enter Value输入值'

传统的确定展开尺寸的方法，一般通过做试验，把试样折弯后，测量成型尺寸，再把成型尺寸和试样的下料尺寸比较，得出延伸量。名义尺寸减去延伸量，就是下料用的展开尺寸。因为延伸量随折弯圆角的大小而不同，生产厂家根据钣金件要求线条简洁的特点，通常对相同厚度的板材，选用统一的较小圆角R<板厚，得到统一的延伸量，以简化制造工艺。如果有特殊要求必须采用不同的折弯圆角，则需单独求出延伸量，但这种情况很少。

如图l所示的折弯，1．2mm厚的Q235冷板，通常选用7mm宽的下模，已知折弯90°的延伸量为2.l，每翼外档尺寸都是100的L形工件，其展开尺寸为：100+100-2．1=197．9。

如果板材拆弯2次，就减去2个延申量，折弯3次，减去3个延伸量……依此类推。

如果折弯角度不是90°，其延伸量就要按折弯比例打折扣。如折弯45°，延伸量取二分之一，即1．05，30°。取三分之一，即0.7。

产生相应延伸量的折弯圆角可以实际测量，但是这个实测圆角的折弯半径，不能作为Pro／E钣金设计时，SEL RAbIUS选取半径]/'Enter Value输人值'使用。仍以1.2mm厚的冷板为例，产生2.1延伸量的圆角半径(外圆角)，实测为R2.5 ,而正确的Pro/E钣金设计的折弯半径'Enter Value输人值'(外圆角)应当是1.9,显然不是一回事。另外，折弯圆角很难测量精确，尤其对于非直角折弯。

3 确定Pro/E折弯半径'Enter Value输入值'的步骤

图2所示的钣金件，每个壁上都布有大小不等的方孔、圆孔，这些孔都有相应的装配要求，是个典型的较高精度的钣金零件。其中8个小4.3孔.同轴度要求在Φ0.1以内。零件材料Q235冷板,1.2mm厚，所有孔都在数控冲床下料时一并作出。对于这种高精度的钣金件，如果展开的理论尺寸已经含有误差，加工后的精度就无法保证。现以图2零件为例，说明Pro/E钣金设计时，如何确定折弯半径。

首先在Pro/E钣金零件设计中，'创建分离的平整壁'，作出中间长 126.99的那块壁。接着使用半径创建平整壁，作出侧边长101.78的那块壁。退出草绘前，需要输入半径数值，这里采用系统默认的内侧半径。

1.2mm厚的冷板是常用材料，查得钣金厂家现成的延伸量数据为2.1，两块壁折弯900的展开长应为:

126.99+101.78一延伸量2.1=226.67 Pro/E设计中输人半径数值后，如果展开长=226.b7，这个半径就对了。

根据经验，常用钢板的Pro/E折弯输人内半径都小于且接近板材厚度，所以先设内半径R=1.00钣金生成后，点击'Flat Patte。平整阵列'展开，得到展开长226.540输人半径偏大，需调整;

接着用R=0.7输人，得到展开长226.67，与用延伸量算出的展开尺寸相等。

零件上共有4处折弯，折弯半径都相同。零件成型后，用'Flat Pattern平整阵列'展开.得到展开长=346.020现在用延伸量数据来验算展开长:

126.99+(101.78+11.94 )x2-4x2.1=346.03

2个展开长数据比较，存在设计误差0.01 mm。考虑到折弯一次时两者都等于226.67，误差为零.这个精度应该可以接受。如需更精确，可以设R=0.697，自动展开后，折弯一次和折弯4次的尺寸，都和延伸量求出的尺寸相同，误差均为零。

图2零件由于输人了精确的半径数值，因而得到准确的展开尺寸，进而为零件达到成品精度要求，包括8个tb4.3mm孔的同轴度要求，创造了条件。

本例钣金也可用拉伸方法设计，截面一次性草绘完成，然后拉伸155.19mm。但是草绘截面时，也要输人用上述方法得到的内半径0.7mm或外半径1.9mm，才能得到正确的展开长346.02mm

确定Pro/E折弯半径的步骤归纳为:

(1)已有该规格的延伸量数据，如果没有，可用试验求得;

(2)在Pro/E中'创建分离的平整壁'，再'使用半径创建平整壁' (3)设内R板厚，完成L形钣金件的创建;

(4)使用'Flai Pattern平整阵列'展开，把该展开尺寸和用传统的延伸量算出的尺寸进行比较;

(5)如果展开尺寸数据有误差，修正R值;

(6)代人修正的R值。如果展开尺寸还有误差，继续修正R值，直到取得正确的展开尺寸。这时候的R值，才是需要的折弯半径'Enter Value输人值'。

如果钣金零件要折弯多次，可以把R值加人Pro/E的'参数'，这样，每次创建折弯时，只要点击参数，而不用输入具体数字，避免了数字输错的风险。具体操作如下:

点击菜单管理器的设置(set up)参数(Parameters )，打开'钣金参数'对话框.在'缺省值和参数'中选择'SMT_ DFLT BEND_ RADIUS'，在'值'文本框中输人0.7，然后点击'确定'完成'完成'。这样，在[SEL RADIUS选取半径卫的命令菜单中，就会多出一个'By Param(按参数)'的选项。操作时点击'By Param(按参数)'即可。

4 常用钢板的折弯半径'Enter Value输入值'

Ｗａｌｌ ｉｄ 1510 Ｗａｌｌ ｉｄ 1558 Ｗａｌｌ ｉｄ 1719 Ｗａｌｌ ｉｄ 1767 Ｃｕｔ ｉｄ 1816 Ｃｕｔ ｉｄ 1875

本文所选零件建立的模型如图3。 3.3立体模型的展开

本例创建Ｕｎｂｅｎｄ特征进行展开时,选260ｍｍ×120ｍｍ底面为基面,选择ＵｎｂｅｎｄＡｌｌ方式进行展开。零件模型展开后如图4。

3.4展开后图形文件的输出

最后生成的展开图,直接过滤掉了尺寸标注、折弯中心线等数控钣金加工机床不需要的元素,以ＤＸＦ格式直接输入数控钣金加工机床进行编程切割。

4 折弯钣金件Ｐｒｏ/Ｅ展开中的注意事项

笔者在应用Ｐｒｏ/Ｅ进行折弯钣金件的展开实践中,总结出一些经验,现介绍如下:

(1)设置建模环境为了使Ｐｒｏ/Ｅ建模环境中的单位制式、视角标准等与数控钣金设备所使用的一致,建模前必须对Ｐｒｏ/Ｅ建模环境进行预先设置。设置通常采用编辑Ｃｏｎｆｉｇ文件进行或通过Ｓｅｔｕｐ菜单进行设置。

(2)建立典型零件模型库由于Ｐｒｏ/Ｅ的立体建模是一个参数化过程,因此可根据本企业的钣金结构特点建立典型零件模型库。零件建模时选取典型模型进行修改重新生成(Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅ)后,即可得到所需模型,从而发挥Ｐｒｏ/Ｅ参数化设计的优势,达到快速建模的目的。

(3)验证零件立体模型由于展开模型是依据立体模型建立的,为保证展开模型的正确性,应对零件立体模型进行验证。验证时应用Ａｎａｌｙｓｉｓ菜单中的Ｍｅａｓｕｒｅ,Ｍｏｄｅｌａｎａｌｙｓｉｓ等功能模块进行钣金立体模型各要素的测量分析。

(4)注意立体模型的结构工艺性由于Ｐｒｏ/Ｅ的钣金件建模是完全按钣金件实际加工过程进行模拟运算的,因此零件建模过程中应注意考虑折弯钣金件加工中的工艺裂缝(Ｒｅｌｉｅｆ)、多向延展等工艺性问题。如果零件模型有不符合实际加工的结构工艺性问题,Ｐｒｏ/Ｅ将拒绝展开。

(5)展开后的干涉检验Ｐｒｏ/Ｅ零件展开后的模型,干涉部分Ｐｒｏ/Ｅ用警告色给出显示。注意有干涉警告时就要修改零件的结构直到没有展开干涉出现。

(6)展开图形的输出Ｐｒｏ/Ｅ的展开模型可通过Ｄｒａｗｉｎｇ模块转化成二维图。二维图可显示标注尺寸、折弯中心线、折弯延伸区,以生成满足用户需求的图形。二维图能以ＤＸＦ、ＤＷＧ、ＩＧＥＳ等多种图形文件格式输出,可以很方便地与数控设备进行图形文件的数据交换,从而达到直接输出编程的目的,实现无纸加工。

5 结语

ＰＲＯ/Ｅ展开方法具有参数化、智能化、展开迅速准确、效率高、精度高、展开尺寸便于验证、能实现无纸加工及展开图能以多种图形文件格式直接输出等特点,为现代折弯钣金件展开提供了一种实用的工具。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c928.html