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CAD在钣金加工有哪些技能要求?

篇1:CAD在钣金加工有哪些技能要求?

技能要求是每一个行业的技术人员必备的基本知识,各行各业的技术人员都要有自己行业的技术要求达标才能从事此行来,所以有一定的相关知识作为基础操作工所必须掌握的技能,责任大于能力,特别是在机械和制造的相关领域,有技术并不是最主要的,有时候有责任往往比技术更重要,钣金加工都有什么技能要求呢?

一、初级的钣金操作工

最基本设计图的大体要求和各个参数都要懂得事什么意思,有的师傅一拿到图纸就知道该怎么做,复杂不复杂心理面就有数了,

什么机床操作没有太深的了解与操作都是可以的。

二、中级的钣金操作人员

中级人员必须要具备看复杂的钣金图纸,特别是要具备一定饿物理运算技术,可以准确的计算出相关的尺寸,并且在后期的生产设计中要逐步完善相关的图纸,做过精密机械加工的,加工钣金应该没什么大的问题。精密机械加工与钣金加工流程中可以了解到。哪些地方出现了不足要及时进行补充和改进。对钣金加工的机床必须会操作包括摸具等方面。

以上这些对于在这行业内比较资深的就一笑而过了,希望这些钣金相关的技能要求给新人或需要找钣金加工厂的朋友们一参考。

篇2:钣金加工工艺

摘要:在钣金加工作业过程中,选择正确、科学的钣金加工工艺能够很好的保证产品加工质量,此外也可有效的规范和指导钣金加工工作。所以这就要求我们在钣金加工过程中,应对加工工艺进行有效的、深入的研究,确保所使用的钣金加工工艺能够满足钣金加工的需要。本文就结合钣金加工的不同方式,对钣金加工工艺进行简单介绍与讨论。

所谓电子机械钣金加工主要是指对于一些电子设备中的钣金件比如机柜、控制台以及插件还有面板、导轨等器件的加工作业。这些器件作为电子、电气模块中的载体,对于电子设备的整体性能有着较大影响。因此这就要求我们应切实做好钣金件加工工艺的研究和应用工作。

1.冲压件加工工艺

在电子机械钣金件加工过程中,冲压加工通常是指依据某种压力设备,利用专业模具对相应的板材进行加压和拉力作业,确保板材塑性成型的加工活动。从某种程度上讲,模具是钣金加工作业过程中最为重要的一道“工序”,因此研究钣金加工工艺的本质实际是如何研究模具的使用。

1.1模具走刀方向以及加工次序

在进行钣金加工作业过程中,多选择先小后大、先圆后方以及先里后外的加工次序。如果在作业过程中,没有成型的专业模具,那么可将切边作为最后一道工序。这样就可以确保在钣金件加工过程中,合理的安排模具排列顺序,方便日后的安装与使用。另外如果有成型的专业模具,像导向槽或者是桥形等,就须要“先切边,后模具”的方式,以便板材在加工过程中所受到的阻力最小。

1.2选择模具

在对钣金件加工作业过程中,选择合适模具十分重要。而选择的内容包括上下模间隙、模具工位以及模具类型等。应该说,选择合适的加工模具能够很好的降低和缩短模具设置时间以及设备运行时间,并能有效提高板材利用效率,实现在提高生产效率的同时,降低相应的加工成本。

(1)选择模具类型。有些设备上的钣金件零件,可以利用专业模具实现一次冲载成形。比如某些设备上的φ10mm圈可以通过专业的φ10mm模具一次成形。但大部分零件都需要通过多次冲裁或者是步冲才能成形,这就会涉及到怎样选择加工方式或者加工模具。

(2)选择模具上下模间隙。所谓模具上下模间隙是指模具上模直径与下模直径之间的实际差值。比如,上模直径为10mm,而下模直径为10.3mm,那么其间隙则为0.3mm。

在对模具上下模间隙进行选择时,应依据板材实际材质以及厚度。如果选择了不合理的.间隙那么就会使得加工的钣金件产生较多的毛刺,并极大缩短模具的实际使用寿命。

(3)选择模具工位。这方面主要指两方面内容:一是零件加工时具体工位选择;另一种是选择相应冲裁力。

在进行钣金件加工作业时,就需要将模具所选择的工位确定好,以减少作业人员的模具更换使用时间。另外如果在加工作业过程中,选择了上冲程模具,那么禁止在该模具周围放置任何冲裁模具,以免造成零件报废或者模具损坏。

另外加工钣金件所需要的冲裁力需要依据其切边长度以及材料厚度还有材质进行最终确定,公式如下:

P=Atr/1000

在该项公式中,P表示冲裁力,而A表示切边长度,t代表着材料厚度,而r代表着材料系数。

2.翻边孔加工

在电子机械钣金件加工过程中,翻边孔加工是指沿着内孔周边将钣金件依据一定标准翻成侧立凸缘的加工活动。现阶段常用的翻孔冲压加工方式分为两种类型:一种是无预孔翻空,而另一种是有预孔翻孔。

(1)有预孔的翻孔

事先先冲好预孔,然后再利用抛物线中的翻孔凸模进行翻孔,由于这类凸模具备一定的光滑圆弧过渡,所以翻孔质量相对较好。但对于存有预孔的翻边孔,则先需冲孔,然后再进行翻孔。这样不仅增加了一道工序,同时也会对生产效率造成一定影响,不符合当前的减员增效要求。

(2)无预孔的翻孔

这种翻孔加工通常包括穿刺翻孔形式以及冲孔翻孔形式。穿刺翻孔形式,其凸模端部大都选择60度锥形结构,且相应的冲制翻边孔边缘不够齐整,因此容易割伤手,无法满足客户的全部要求。

冲孔翻孔形式,其凸模选择使用阶梯形式,且后段翻孔、前段冲孔,可一性全部完成,不需要额外增加工序,不仅确保了冲制孔边缘的齐整,同时也满足了大部分客户要求。

(3)变薄翻孔

钣金件螺钉在进行连接时,为了确保连接牢固,要尽量使得螺钉孔翻孔的实际凸缘高度超过2mm,而当板料厚度相对较小,且常规性翻孔凸缘无法满足既定要度要求时,只能使用变薄翻孔形式。

这里所说的变薄翻孔是指利用让孔壁变薄来提高翻孔凸缘高度的一种新型翻孔方式,随着其日益成熟,被广泛的应用到钣金件连接作业中的螺钉孔冲压工序。综合质量、效率以及安全等方面的原因,在对电子机械钣金件螺钉连接作业中的翻边孔应选择使用冲孔翻孔的形式进行加工,最好是变薄翻孔。

3.弯曲件加工

在电子机械钣金件加工过程中,所谓弯曲是指在作业过程中将板料依据某种形式完成一定形状或者角度的加工活动,这种加工方式在电子机械钣金件加工作业时经常用到。需要注意的是,在对钣金件进行弯曲作业时,最好不要使用较高性能的弹性材料,尽可能的选择使用拥有较高弹性模量、塑性较强以及屈服点较低的材料。与此同时,在加工作业过程中还应对折弯半径以及折弯尺寸进行正确确定。

(1)选择最小弯曲半径

在进行弯曲加工过程中,弯曲半径是非常重要的一项加工参数,如果弯曲半径过大则很容易受回弹影响,不易确保弯曲件半径;如果想对过小时,则很容使得钣金件产生裂纹。因此,折弯机上所指的折弯通常是间隙折弯,而其弯曲内半径则主要由下模开口宽度所决定。如果下模体开口宽度发生改变,那么其内弯曲角半径也会随之发生一定变化。弯曲内半径同模具开口矩公式如下:

R=0.516M

其中,公式里的R代表着下模开口宽度时所能够最终确定的实际弯曲内半径,而M则是指下模体v形槽开口宽度。需要注意的是在进行间隙折弯作业时,对于超过12.7mm厚度的板料,其模具开口宽度大约是板料厚度的7倍左右。

本文主要结合钣金件的加工类型,对电子机械中的钣金件加工工艺进行探讨与研究,为未来进行做好钣金件加工工作以及完善钣金件加工工艺提供了一定理论基础。

CAD在钣金加工有哪些技能要求?

篇3:钣金加工工艺流程

随着当今社会的发展,钣金业也随之迅速发展,现在钣金涉及到各行各业,对于任何一个钣金件来说,它都有一定的加工过程,也就是所谓的工艺流程,要了解钣金加工流程,首先要知道钣金材料的选用,一、 材料的选用,钣金加一般用到的材料有冷轧板(SPCC)、热轧板(SHCC)、镀锌板(SECC、SGCC),铜(CU)黄铜、紫铜、铍铜,铝板(6061、6063、硬铝等),铝型材,不锈钢(镜面、拉丝面、雾面),根据产品作用不同,选用材料不同,一般需从产品其用途及成本上来考虑。1.冷轧板SPCC,主要用电镀和烤漆件,成本低,易成型,材料厚度≤3.2mm。2.热轧板SHCC,材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件,成本低,但难成型,主要用平板件。3.镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料,N料主要不作表面处理,成本高,P料用于喷涂件。4.铜;主要用导电作用料件,其表面处理是镀镍、镀铬,或不作处理,成本高。5.铝板;一般用表面铬酸盐(J11-A),氧化(导电氧化,化学氧化),成本高,有镀银,镀镍。6.铝型材;截面结构复杂的料件,大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。7.不锈钢;主要用不作任何表面处理,、成本高。二、 图面审核,要编写零件的工艺流程,首先要知道零件图的各种技术要求;则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。1.检查图面是否齐全。2.图面视图关系,标注是否清楚,齐全,标注尺寸单位。3.装配关系,装配要求重点尺寸。4.新旧版图面区别。5.外文图的翻译。6.表处代号转换。7.图面问题反馈与处埋。8.材料9.品质要求与工艺要求10.正式发行图面,须加盖品质控制章。三、展开注意事项,展开图是依据零件图(3D)展开的平面图(2D)1.展开方式要合,要便利节省材料及加工性2.合理选择间隙及包边方式,T=2.0以下间隙0.2,T=2-3间隙0.5,包边方式采用长边包短边(门板类)3.合理考虑公差外形尺寸:负差走到底,正差走一半;孔形尺寸:正差走到底,负差走一半。4.毛刺方向5.抽牙、压铆、撕裂、冲凸点(包),等位置方向,画出剖视图6.核对材质,板厚,以板厚公差7.特殊角度,折弯角内半径(一般R=0.5)要试折而定展开8.有易出错(相似不对称)的地方应重点提示9.尺寸较多的地方要加放大图10.需喷涂保护地方须表示 四、钣金加工的工艺流程,根据钣金件结构的差异,工艺流程可各不相同,但总的不超过以下几点。1、下料:下料方式有各种,主要有以下几种方式①.剪床:是利用剪床剪切条料简单料件,它主要是为模具落料成形准备加工,成本低,精度低于0.2,但只能加工无孔无切角的条料或块料。②. 冲床:是利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件冲裁成形各种形状料件,其优点是耗费工时短,效率高,精度高,成本低,适用大批量生产,但要设计模具。③.NC数控下料,NC下料时首先要编写数控加工程式,利用编程软件,将绘制的展开图编写成NC数拉加工机床可识别的程式,让其根据这些程式一步一刀在平板上冲裁各构形状平板件,但其结构  受刀具结构所至,成本低,精度于0.15。④.镭射下料,是利用激光切割方式,在大平板上将其平板的结构形状切割出来,同NC下料一样需编写镭射程式,它可下各种复杂形状的平板件,成本高,精度于0.1.⑤.锯床:主要用下铝型材、方管、图管、圆棒料之类,成本低,精度低,

2.钳工:沉孔、攻丝、扩孔、钻孔       沉孔角度一般120℃,用于拉铆钉,90℃用于沉头螺钉,攻丝英制底孔。3.翻边:又叫抽孔、翻孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再攻丝,主要用板厚比较薄的钣金加工,增加其强度和螺纹圈数,避免滑牙,一般用于板厚比较薄,其孔周正常的浅翻边,厚度基本没有变化,允许有厚度的变薄30-40%时,可得到比正常翻边高度大高40-60%的高度,用挤薄50%时,可得最大的翻边高度,当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,便可直接攻丝。4.冲床:是利用模具成形的加工工序,一般冲床加工的有冲孔、切角、落料、冲凸包(凸点),冲撕裂、抽孔、成形等加工方式,其加工需要有相应的模具来完成操作,如冲孔落料模、凸包模、撕裂模、抽孔模、成型模等,操作主要注意位置,方向性。5.压铆:压铆就本公司而言,主要有压铆螺母、螺钉、松不脱等,其是通过液压压铆机或冲床来完成操作,将其铆接到钣金件上,还有涨铆方式,需注意方向性。6.折弯;折弯就是将2D的平板件,折成功D的零件。其加工需要有折床及相应折弯模具完成,它也有一定折弯顺序,其原则是对下一刀不产生干涉的先折,会产生干涉的后折。折弯条数是T=3.0mm以下6倍板厚计算槽宽,如:T=1.0、V=6 .0  F=1.8、T=1.2、V=8、F=2.2、T=1.5、V=10、F=2.7、T=2.0、V=12、F=4.0折床模具分类,直刀、弯刀(80℃、30℃)铝板折弯时,有裂纹,可增加下模槽宽式增加上模R(退火可避免裂纹)折弯时注意事项:Ⅰ图面,要求板材厚度,数量; Ⅱ折弯方向Ⅲ折弯角度;Ⅳ折弯尺寸;Ⅵ外观、电镀铬化料件不许有折痕。 折弯与压铆工序关系,一般情况下先压铆后折弯,但有料件压铆后会干涉就要先折后压,又有些需折弯—压铆—再折弯等工序。7.焊接:焊接定义:被焊材料原子与分子距京达晶格距离形成一体①分类:a 熔化焊:氩弧焊、CO2焊、气体焊、手工焊b 压力焊:点焊、对焊、撞焊c 钎焊:电铬焊、铜丝② 焊接方式:a CO2气体保护焊b 氩弧焊c 点焊接等d 机器人焊焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定,一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊搠;氩弧焊用于不锈钢、铝板类焊接上,机器人焊接,可节省工时,提高工作效率和焊接质量,减轻工作强度。③焊接符号:Δ 角焊, Д、I型焊, V型焊接, 单边V型焊接(V) 带钝边V型焊接(V), 点焊(O), 塞焊或槽焊(∏), 卷边焊(χ), 带钝边单边V型焊(V), 带钝之U型焊, 带钝的J型焊,封底焊, 逢焊④箭头线和接头⑤焊接缺失及其预防措失点焊:强度不够可打凸点,强加焊接面积     CO2焊:生产率高,能源消耗少,成本低,抗锈能力强氩弧焊:溶深浅,溶接速度慢,效率低,生产成本高,具有夹钨缺陷,但具有焊接质量较好的优点,可焊接有色金属,如铝、铜、镁等。⑥焊接变形原因:焊接前准备不足,需增加夹具 焊接治具不良改善工艺 焊接顺序不好⑦焊接变形效正法:火焰效正法振动法 锤击法人工时效法

篇4:UG在钣金技术中的应用

在钣金件设计与制造过程中,为提高钣金设计、制造的质量和效率,UG 软件在钣金CAD,CAM/CAE方面的研究和应用,

随着机械设计自动化的不断发展,CAD/CAE/CAM 一体化软件层出不穷,UG软件便是其中之一。UG软件能将机械设计与生产的全过程集成在一起,它通过一种独特的参数化的以及面向零件的3D实体模型的设计制造技术,改变了传统的设计理念,为我们提供了一条更直观、更有效、更快捷的设计途径。在机械制造中,利用UG软件可以创建实体零件模型及组装造型,它具有运动模拟功能、虚拟装配功能、产生工程图功能、高级数控功能等,在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性。在此,仅就UG软件在钣金设计制造中的应用,作一个初步探讨。

1 钣金件制造业概况

钣金零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。由于冷冲压工艺具有生成率高、适合大批量生产等优点,所以钣金零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工、粮食加工机械等工业中应用十分广泛,在目前的零件加工行业中逐渐成为一个重要的组成部分。钣金零件传统的设计方法是钣金工程师在大脑里构思三维的产品,再通过大脑的几何投影,把产品表现在二维图样上,工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转化和繁琐的查表、计算中。而制造工人又要把二维的图样在大脑中反映出三维的实体然后进行加工—— 划线(放样展开)、裁料、成形、联接和装配,费时费事费力。若将计算机辅助设计、制造应用到钣金零件制造业中,尤其是将UG软件应用到钣金零件的设计制造中,则可以使钣金零件的设计非常快捷,制造装配效率得以显著提高。

2 UG软件应用到钣金零件设计制造中的主要步骤

2.1钣金零件的设计

人在设计零件时的原始冲动是三维的,设计实施的结果是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等关联概念的三维实体。但是在传统的设计中,在这两者之间的信息传递竟然全是二维的图形表达。由于以前的手段有限,人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则,用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。这种信息表达是极不完整的,而且绘图、读图都要经过专门训练的人进行。

如果能直接以三维概念开始设计,尤其在UG软件的支持下,可以更直观、准确地表达出设计构思的全部几何参数,整个设计过程就可以完全在三维模型上讨论。UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UG/Sheet Metal Design,它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联的观点来合理化设计过程,从板料的生成、各道工序的完成来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚拟环境,工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配,产品的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别,计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。

单个钣金零件设计完成后,可将多个零件的三维立体模型进行模拟装配,装配模型中的各零件相关:如果装配模型中的某一零件作了修改,其它零件也随之自动地作相应修改,从而大大缩短产品的设计和加工周期,提高产品设计的准确性,

2.2钣金零件的展开

在钣金零件设计完成后,为便于加工,都要将其转化为展开图,以确定所需板料大小以及板料的形状等。在传统的钣金零件展开时,都通过人工凭经验计算获得。这样做有3个缺点: (1)工作量大,展开过程繁琐。(2)效率低,在展开时对于一般工程师而言易产生错误。(3)精度低,大部分展开凭经验获得,造成物料和人工的大量粮费。

在UG 中利用其钣金模块UG/Sheet Metal Design的自动展开功能,可完成钣金零件的自动展开。对于展开后板料的形状和大小,均可通过自动计算获得,因此拥有高速、高精度、零错误率以及操作简捷的优点。

2.3钣金零件加工过程的模拟

利用UG/Sheet Metal Design模块中的自动展开功能及任意变换角度功能,可对钣金零件的加工过程进行模拟,以确定零件的最佳制作路线,完成零件的工艺性分析。在对加工过程进行模拟的过程中完成折弯刀具的选择。

2.4钣金零件加工工艺的输出

利用UG/Drafting模块强大的绘制二维视图功能可以方便、快捷、准确地绘制出各种需要的工序图,方便后续工序的制作和检验。由于UG的单一数据库,二维工程图与三维实体模型是完全关联的,如钣金造型有改动,二维视图也自动发生相应的变化,因此大大提高了二维图纸的准确性和出图效率。

2.5钣金零件排样

利用UG/Sheet Metal Nesting模块可在一块毛坯料上对若干品种的零件进行多种优化排样。用户只需提供零件的种类、每种零件的数量以及所用板料的规格,系统即可进行“自动排样”,并对不同的组合布局进行择优选择。该模块还能优化冲压工序,减少刀具更换,使冲压零件时板材重定位最少。用户还可以在交互式图形方式下直接在板材上进行排样。

2.6钣金零件数控加工程序的编制与输出

UG/Manufacturing模块提供了完备的编程手段供编程人员选用。其中包括二轴至五轴数控铣削、二轴至四轴数控线切割、三轴数控电火花加工、转塔式多工位冲压等多种加工手段。编程人员可以根据需要进行数控编程,利用UG的加工仿真模块可以对编制的程序进行加工仿真,若加工效果不理想,可以及时纠正,从而获得最理想的加工效果。

2.7钣金零件的数控加工

利用相应的后置处理文件,把刀位文件转化成机床能够识别的NC代码程序,通过串行接口输入到相应的数控机床,进行钣金零件的数控加工。

3 结束语

(1)采用UG软件进行钣金零件的辅助设计,可彻底地将工程师从零件图和展开图绘制的烦恼中解脱出来,与传统的设计过程相比更直观、更高效;

(2)利用CAE模块进行分析,最大限度地减少了设计缺陷;

(3)利用CAM 模块,提高了加工能力和效率;

(4)UG软件还提供了针对AutoCAD等其它软件的数据接口,使这些软件能与UG相互交换数据。

篇5:UG在钣金设计与制造中的应用

在钣金件设计与制造过程中,为提高钣金设计、制造的质量和效率,UG 软件在钣金CAD,CAM/CAE方面的研究和应用,

随着机械设计自动化的不断发展,CAD/CAE/CAM 一体化软件层出不穷,UG软件便是其中之一。UG软件能将机械设计与生产的全过程集成在一起,它通过一种独特的参数化的以及面向零件的3D实体模型的设计制造技术,改变了传统的设计理念,为我们提供了一条更直观、更有效、更快捷的设计途径。在机械制造中,利用UG软件可以创建实体零件模型及组装造型,它具有运动模拟功能、虚拟装配功能、产生工程图功能、高级数控功能等,在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性。在此,仅就UG软件在钣金设计制造中的应用,作一个初步探讨。

1 钣金件制造业概况

钣金零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。由于冷冲压工艺具有生成率高、适合大批量生产等优点,所以钣金零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工、粮食加工机械等工业中应用十分广泛,在目前的零件加工行业中逐渐成为一个重要的组成部分。钣金零件传统的设计方法是钣金工程师在大脑里构思三维的产品,再通过大脑的几何投影,把产品表现在二维图样上,工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转化和繁琐的查表、计算中。而制造工人又要把二维的图样在大脑中反映出三维的实体然后进行加工—— 划线(放样展开)、裁料、成形、联接和装配,费时费事费力。若将计算机辅助设计、制造应用到钣金零件制造业中,尤其是将UG软件应用到钣金零件的设计制造中,则可以使钣金零件的设计非常快捷,制造装配效率得以显著提高。

2 UG软件应用到钣金零件设计制造中的主要步骤

2.1钣金零件的设计

人在设计零件时的原始冲动是三维的,设计实施的结果是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等关联概念的三维实体。但是在传统的设计中,在这两者之间的信息传递竟然全是二维的图形表达。由于以前的手段有限,人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则,用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。这种信息表达是极不完整的,而且绘图、读图都要经过专门训练的人进行。

如果能直接以三维概念开始设计,尤其在UG软件的支持下,可以更直观、准确地表达出设计构思的全部几何参数,整个设计过程就可以完全在三维模型上讨论。UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UG/Sheet Metal Design,它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联的观点来合理化设计过程,从板料的生成、各道工序的完成来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚拟环境,工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配,产品的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别,计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。

单个钣金零件设计完成后,可将多个零件的三维立体模型进行模拟装配,装配模型中的各零件相关

在钣金件设计与制造过程中,为提高钣金设计、制造的质量和效率,UG 软件在钣金CAD,CAM/CAE方面的研究和应用。

随着机械设计自动化的不断发展,CAD/CAE/CAM 一体化软件层出不穷,UG软件便是其中之一。UG软件能将机械设计与生产的全过程集成在一起,它通过一种独特的参数化的以及面向零件的3D实体模型的设计制造技术,改变了传统的设计理念,为我们提供了一条更直观、更有效、更快捷的设计途径。在机械制造中,利用UG软件可以创建实体零件模型及组装造型,它具有运动模拟功能、虚拟装配功能、产生工程图功能、高级数控功能等,在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性。在此,仅就UG软件在钣金设计制造中的应用,作一个初步探讨。

1 钣金件制造业概况

钣金零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。由于冷冲压工艺具有生成率高、适合大批量生产等优点,所以钣金零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工、粮食加工机械等工业中应用十分广泛,在目前的零件加工行业中逐渐成为一个重要的组成部分。钣金零件传统的设计方法是钣金工程师在大脑里构思三维的产品,再通过大脑的几何投影,把产品表现在二维图样上,工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转化和繁琐的查表、计算中。而制造工人又要把二维的图样在大脑中反映出三维的实体然后进行加工—— 划线(放样展开)、裁料、成形、联接和装配,费时费事费力。若将计算机辅助设计、制造应用到钣金零件制造业中,尤其是将UG软件应用到钣金零件的设计制造中,则可以使钣金零件的设计非常快捷,制造装配效率得以显著提高,

2 UG软件应用到钣金零件设计制造中的主要步骤

2.1钣金零件的设计

人在设计零件时的原始冲动是三维的,设计实施的结果是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等关联概念的三维实体。但是在传统的设计中,在这两者之间的信息传递竟然全是二维的图形表达。由于以前的手段有限,人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则,用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。这种信息表达是极不完整的,而且绘图、读图都要经过专门训练的人进行。

如果能直接以三维概念开始设计,尤其在UG软件的支持下,可以更直观、准确地表达出设计构思的全部几何参数,整个设计过程就可以完全在三维模型上讨论。UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UG/Sheet Metal Design,它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联的观点来合理化设计过程,从板料的生成、各道工序的完成来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚拟环境,工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配,产品的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别,计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。

单个钣金零件设计完成后,可将多个零件的三维立体模型进行模拟装配,装配模型中的各零件相关

:如果装配模型中的某一零件作了修改,其它零件也随之自动地作相应修改,从而大大缩短产品的设计和加工周期,提高产品设计的准确性。

2.2钣金零件的展开

在钣金零件设计完成后,为便于加工,都要将其转化为展开图,以确定所需板料大小以及板料的形状等。在传统的钣金零件展开时,都通过人工凭经验计算获得。这样做有3个缺点: (1)工作量大,展开过程繁琐。(2)效率低,在展开时对于一般工程师而言易产生错误。(3)精度低,大部分展开凭经验获得,造成物料和人工的大量粮费。

在UG 中利用其钣金模块UG/Sheet Metal Design的自动展开功能,可完成钣金零件的自动展开。对于展开后板料的形状和大小,均可通过自动计算获得,因此拥有高速、高精度、零错误率以及操作简捷的优点。

2.3钣金零件加工过程的模拟

利用UG/Sheet Metal Design模块中的自动展开功能及任意变换角度功能,可对钣金零件的加工过程进行模拟,以确定零件的最佳制作路线,完成零件的工艺性分析。在对加工过程进行模拟的过程中完成折弯刀具的选择。

2.4钣金零件加工工艺的输出

利用UG/Drafting模块强大的绘制二维视图功能可以方便、快捷、准确地绘制出各种需要的工序图,方便后续工序的制作和检验。由于UG的单一数据库,二维工程图与三维实体模型是完全关联的,如钣金造型有改动,二维视图也自动发生相应的变化,因此大大提高了二维图纸的准确性和出图效率。

2.5钣金零件排样

利用UG/Sheet Metal Nesting模块可在一块毛坯料上对若干品种的零件进行多种优化排样。用户只需提供零件的种类、每种零件的数量以及所用板料的规格,系统即可进行“自动排样”,并对不同的组合布局进行择优选择。该模块还能优化冲压工序,减少刀具更换,使冲压零件时板材重定位最少。用户还可以在交互式图形方式下直接在板材上进行排样。

2.6钣金零件数控加工程序的编制与输出

UG/Manufacturing模块提供了完备的编程手段供编程人员选用。其中包括二轴至五轴数控铣削、二轴至四轴数控线切割、三轴数控电火花加工、转塔式多工位冲压等多种加工手段。编程人员可以根据需要进行数控编程,利用UG的加工仿真模块可以对编制的程序进行加工仿真,若加工效果不理想,可以及时纠正,从而获得最理想的加工效果。

2.7钣金零件的数控加工

利用相应的后置处理文件,把刀位文件转化成机床能够识别的NC代码程序,通过串行接口输入到相应的数控机床,进行钣金零件的数控加工。

3 结束语

(1)采用UG软件进行钣金零件的辅助设计,可彻底地将工程师从零件图和展开图绘制的烦恼中解脱出来,与传统的设计过程相比更直观、更高效;

(2)利用CAE模块进行分析,最大限度地减少了设计缺陷;

(3)利用CAM 模块,提高了加工能力和效率;

(4)UG软件还提供了针对AutoCAD等其它软件的数据接口,使这些软件能与UG相互交换数据。

篇6:发挥技能大赛在建筑CAD课程教学中的引领作用

发挥技能大赛在建筑CAD课程教学中的引领作用

摘 要:技能大赛是职业教育的指挥棒,是促进学校教学水平提高的有效手段之一,是学校掀起强专业、精技能学习热潮的催化剂。几年来的建筑CAD技能大赛促使学校积极跟进,同时改进了建筑CAD课程一线教学。

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