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作為一種常用的結構件，鈑金零件在通信、電子、汽車、農業機械等行業有著廣泛地應用。其常用加工形式有彎曲、成形、沖壓等，形狀和尺寸精度互換性較好，可以滿足一般的裝配及使用要求。經過塑性變形，金屬內部組織得以改善，機械強度有所提高，具有重量輕、剛度好、精度高和外形光滑美觀的特點，與焊接、膠接等工藝配合，可使零件結構更趨合理，加工更加方便，是制造復雜形狀結構件的主要方法。
國內多數企業雖然已經引入CAD技術，但對鈑金下料計算大多仍采用等分投影法，與傳統手工計算方法相比，過程雖有所簡化，其實質并沒有得到根本改變，只是將圖板換成了“電子圖板”。目前業界流行的SolidWorks、Solid Edge、Pro/ENGINEER等三維CAD軟件均具有鈑金設計模塊，可以便捷地完成鈑金設計，獲取所需下料展開圖，提高設計質量和效率。本文將以Pro/ENGINEER為平臺，通過兩個典型案例，對其設計過程加以簡介。 1、45°斜交三通管 如圖1所示，本工件由管1和管2成45°斜交焊合構成。
（1）斜交三通管 （2）管1 （3）管2 圖1 45°斜交三通管結構圖 其中管1下料計算步驟如下。 （1） 新建鈑金零件，設定模板為“mmns_part_sheetmetal”。 （2） 選擇下拉菜單“插入/薄板伸出項/旋轉”命令，在top基準面上繪制草圖，設定旋轉軸為Front，雙側對稱旋轉，預留加工余量為1°，確定旋轉角度為359°，設定相應材料厚度。如圖2所示。 （3）選擇“插入/切削/旋轉”命令，設定草圖基準面為Front，如圖3所示，繪制草圖，設定45°基準軸線為旋轉軸，雙側對稱360°旋轉除料。 （4）選擇“插入/折彎操作/展開”命令，選取鈑金展開固定面為359°處預留接縫，規則展開全部表面后，即可獲得管1的下料展開圖。如圖4所示。 （5）同上所述，管2下料展開圖如圖5所示。在本例中，用戶采用拉伸切削或鉆孔命令，均可達到相同的效果。
圖3 繪制草圖
圖4 管1下料展開圖
圖5 管2下料展開圖 2、圓錐臺－圓管90°彎頭 參見圖6，彎頭由斜切圓錐臺管與斜切圓柱管焊合構成。本例中我們將采用Top-down設計方法，在裝配設計中完成兩斜切管下料計算。
（1)彎頭 （2)斜切圓錐臺管 （3)斜切圓柱管 圖6 圓錐臺－圓管彎頭結構圖 2.1 新建設計組件 設定模板為mmns_asm_design。 2.2 斜切圓錐臺管的設計 （1）選擇“元件/創建/零件/鈑金件”命令，創建第一特征，如圖7所示。 （2）選擇“鈑金件/薄壁/旋轉”命令，設定asm_front為草圖平面，asm_right為旋轉軸，雙側對稱旋轉，確定旋轉角度為359°，設定相應材料厚度。 （3）插入草繪基準曲線，選取asm_front為草繪平面，繪制45°分割線如圖8所示。 （4）選擇“插入特征/鈑金件/切割/實體”命令，使用前述45°分割線切除圓錐臺管多余部分。 2.3 斜切圓柱管的設計 （1）創建新鈑金零件，定義asm_def_csys坐標系為缺省定位基準。 （2）選擇“鈑金件/薄壁/拉伸”命令，單側拉伸，以偏距asm_right基準面方式，設定右側圓柱管端面為臨時草圖平面，以斜切圓錐臺管外側橢圓正投影為草圖進行拉伸，如圖9、圖10所示。
圖8 繪制分割線
圖9 設定臨時草圖平面
圖10 拉伸草圖 （3）選擇“插入特征/鈑金件/切割/實體”命令，使用45°分割線切除圓柱管多余部分。 2.4 下料展開設計 在進程中分別打開相應零件，選擇“插入/折彎操作/展開”命令，選取鈑金展開固定面為預留接縫處，規則展開全部表面后，即可獲得所需下料展開圖。參見圖11、圖12。
圖12 斜切圓柱管下料展開圖 3、結束語 （1）在鈑金設計時，應根據實際情況修正Pro/ENGINEER提供的缺省折彎表，其中Y系數＝（π/2）×K系數，以獲得正確結果。 （2）預留加工余量（ <360°）應根據零件實際尺寸加以確定。 （3）基于Pro/ENGINEER的統一數據庫理念，推薦采用Top-down方法在裝配組件中完成各鈑金件配合設計，從而使工程技術人員擺脫二維平面的局限性和繁瑣的設計工作，提高設計的自動化程度和設計質量。 |
