一种具有复杂相贯线裤形钣金件下料方法的研究

0 引言

    钣金件和钣金制品在机械、石油、化工、冶金、轻工等行业应用非常广泛，其中钣金展开模型的绘制是钣金件制造和钣金制品生产中的一个重要环节。这类产品在制作过程中，一般需要画出其表面形状，即展开图，以便进行下料，加工成形。展开图的传统作法是展开计算法，此方法计算繁琐、工作量大。

    、Pro/E、NX等三维设计分析软件中的钣金展开功能，可以快速生成简单钣金件的展开图。但是当遇到如图1(a)所示的中有复杂相贯线裤形钣金件的零件时，如在中，由于下料管1的外表面没有完全包括下料管2，则无法执行转换到钣金步骤中的“分割”功能，导致无法进行下上步的工作，在设计树申无生成不了钣金标记，进而无法生成展开图。为了解决这个问题，必须在建模的开始和过程中对实体零件进行一些特殊的操作，再行钣金件的下料模拟。

1 零件结构特点分析

    具有复杂相贯线的裤形钣金件如图1所示，如图1(a)，这个零件通常作为制药过程中的一个分料装置。此裤形钣金件的结构特点如图所示，其支管1、2对称，轴线夹角为40°且在同一平面内，支管的底部半径为40mm，拔模斜度为8deg，材料为Cr18Ni9Ti。本文采用进行建模，钣金的基本参数见表1。

    表1 钣金参数表

    图1 具有复杂相贯线的裤形钣金件

2 具有复杂相贯线裤形钣金件的传统下料方法

    对于具有复杂相贯线钣金件的传统下料方法一般有延长线展开图画法和计算法，前者的精确度较低，后者虽然有所提高，可是精确度仍受轮廓线上等分点个数的限制，这样会增加计算量。

    图1(b)中可看到顶面为不规则的弧形。如果按照传统的作图法，则需要大量的测量，绘制展开图的准确度也影响下料的准确性；若采用计算法，精确度会有所提高。根据公式确定支管素线的长度ln，求出支管1板料下料的展开长S，如果将支管板料进行8等分，由各等分点分别沿母线方向引直线与支管相交，求出各直线的长度，然后将个点对应的直线的长庋，截取到展开图中，即得出各支管的展开图。等分点越少，精度就会急剧降低，等分点越多工作量越大。

3 基于具有复杂相贯线的裤形钣金件下料方法研究

    三维设计分析软件中的钣金功能，为我们提供了一种新的钣金件下料途径。利用钣金件的特殊特征，对零件进行实体建模，得到需要尺寸形状的三维实体模型，然后运用“插入—钣金一插入折弯”命令，将实体模型转化为钣金件，即可利用钣金的展开命令得到展开图。省时：计算量小、同时准确度也高。通过三维软件的绘制，可以方便，形象的展示零件，生成适合生产的展开图。