折弯钣金件展开尺寸的确定

折弯钣金件展开尺寸的确定

1展开尺寸放样基本上，有两种方法可以实现宽体游戏：计算法和软件启动法。针对不同精度要求和形状复杂度的钣金件可采取相应的方法。对于精度要求低、折弯边数少、外形简单的钣金件可利用公式计算法进行计算展开尺寸,对精度要求高却预留了后续加工余量的钣金件也可采用此方法,先近似以展开尺寸放样落料,折弯后再修准尺寸,加工孔槽,这种工艺存在着效率低、浪费材料及加工质量不易保证等缺点。现代折弯钣金件加工工艺以精确展开加工、零机械切削为特点,先按展开图全部切割出外形及孔、槽,然后折弯成型,这种工艺具有钣金零件的单元封闭加工、工艺路线简化、效率高和加工质量好等优点,但对钣金展开图的精度要求高,这可借助于软件来进行展开。2计算方程的方法2.1展开长度计算方法板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉又不受压的过渡层——中性层,中性层在弯曲过程中的长度保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准。中性层位置与变形程度有关,当弯曲半径较大、折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处;当弯曲半径变小,折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。在实际生产中通常是用经验公式来确定中性层半径,即ρ=R+Kt式中:ρ——中性层半径;R——弯曲内半径;K——中性层位置系数,见表1;t——材料厚度。具有一定圆角半径的弯曲件的展开长度等于该件各直线部分和各圆弧部分的中性层长度之和。即L=a1+a2+a3+…+l1+l2+l3+…式中:a1、a2、a3——弯曲件各直线部分长度;l1、l2、l3——各圆弧部分的中性层长度。圆弧部分中性层展开长度l按下式计算:l=π180αρ=0.01745αρl=π180αρ=0.01745αρ式中:α——弯曲中心角(°);ρ——中性层半径。下面是常用计算展开长度的辅助公式:弯曲件如图1时,展开长度L=a+b+π2(R+KtL=a+b+π2(R+Κt)180−β90−(R+t)×2Ctgβ2180-β90-(R+t)×2Ctgβ2弯曲件如图2时,展开长度L=a+b+π2(R+KtL=a+b+π2(R+Κt)180−β90180-β90对于精度要求低、折弯角度为90°且折弯边数少、外形简单的钣金件(如图3),可粗略使用下列公式计算。推荐使用此方法时,零件的折弯边数小于6道,料厚不大于6mm。折弯内径R1～R3。展开长度L=a+b+c+…-1.7nt(n代表折弯边数)上述这些计算方法存在计算复杂,且只使用于精度要求较低、外形较为简单的钣金件的展开。若零件折弯边数较多、折弯内R一致且折弯方向一致,可借助CAD软件来测量展开长度。先用CAD绘出折弯件的剖面图,再根据零件R/t值查出材料中性层位置系数K值,利用偏移命令把折弯件所有内侧边向外侧边偏移距离Kt,然后用CAD编辑多线段命令把偏移的所有线段连为一体,就可以测量出零件的展开长度,这种方法测量精度较高而快捷。2.2中性层长度测量如图4所示零件,可通过CAD测量零件展开长度。由R/t值查中性层位置系数K值为0.25,用CAD偏移命令把零件所有内侧边向外侧偏移Kt=0.5mm,测量出的零件中性层长度即零件展开长度约为115mm。3软件启动方法3.1展开方法的建立钣金展开软件有很多种,PRO/E钣金模块具有强大的钣金折弯展开功能,展开精度非常高。折弯钣金件PRO/E展开方法与公式计算展开方法有着本质的区别,它是一种参数化、智能化的三维CAD过程,是在程序完全模拟钣金折弯加工过程的基础上进行折弯钣金件展开的。展开方法为:在PRO/E的钣金模块中建立折弯钣金件的立体模型,应用Unbend模块,直接点取基面及需展开的面后,软件即可按钣金实际折弯加工过程运算后自动生成展开模型。通过展开模型,PRO/E能直接输出各种格式的二维图形文件,直接应用于数控切割及冲裁设备。3.2y系数的确定在PRO/E中进行钣金折弯或展平时,系统都会自动计算材料被拉伸或压缩的长度,计算展开长度的公式为:L=(0.5×Pi×R+Y系数×T)×θ/90式中:L——展开长度;Pi——π=3.14;R——折弯内半径;T——钣金壁厚;θ——折弯角度(°);Y——系数:是一个固定的常数,一般将其定义为从折弯内侧到折弯中性线的距离与钣金件厚度之比,默认值为0.5。Y与K之间的转换关系为Y=(Pi/2)×K。在实际钣金的设计与加工过程中,用户可根据实际材料的特性、加工状况,重新设置Y系数,以便展开长度的理论计算与实际值相近。设置方法为在SMTSETUP菜单中选择BendAllow命令,然后在BendAllow菜单中,选择Y-factor命令,在“输入值”菜单中,选择“输入”命令,然后键入新的Y系数并按回车。3.3使用示例图5为PROE制作的钣金件,可用PROE钣金展开功能将其展开。3算法展开适用条件通过对两种钣金件展开方法的分析,在生产中我们可根据实际情况选择展开方法。公式计算法展开适用于精度