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CADCAM在钣金放样展开及下料方面的应用
发表时间：
作者: 李鹏 来源: 万方数据
关键字: &&&
本文介绍了以三维Solidworks软件为设计平台，对裤型椭圆锥三通管进行放样和展开，生成的二维图形经过排料后直接输出给数控编程软件FastCAM，并生成火焰切割机的加工程序，火焰切割机直接进行切割的实现方法。
&&& 钣金件在石油、化工、冶金、机械、建筑等行业有着非常广泛的应用，如包装机械中的料斗和料槽、输送空气的通风管道和设备的防护罩等，传统的钣金放样方法有图解法和计算法，这些方法一直是画法几何和解析几何的研究范畴。
&&& 对于文化较低的工人来说是有一定难度的，如今将CAD/CAM运用于钣金加工已经成为企业加快产品开发、提高产品质量、增强市场竞争力的有力措施。
1 裤型椭圆锥三通管的建模、钣金放样及钣金展开
&&& 如图1、2所示，厚度为3mm的裤型椭圆锥三通管，需要钣金放样下料。
&&& 图1 三维模型图
&&& 是基于Windows系统的操作平台，是易学易用的标准三维软件，具有全面的建模功能，可以生成各种实体，广泛的应用在各种行业，由于中文版设置了钣金模块，专用于钣金件的设计工作，将应用到钣金零件设计中可以使钣金零件设计工作非常快捷，制造装配效率显著提高。钣金设计模块采用特征造型技术，可以建立一个即反映钣金和焊接零件特点又能满足CAD/CAM系统要求的钣金和焊接零件模型，基于此，裤型椭圆锥三通管的三维建模采用。
&&& 图2 二维投影图
&&& 通过图1、2分析可知，它是由左、右两平行圆口椭圆椎管对称焊接而成，只要建立单节平行圆口椭圆椎管模型，然后在装配体环境下添加配合即可完成整体模型的建立。
&&& 建立单节平行圆口椭圆椎管模型，单击新建零件，在“上视基准面”绘制一以原点为圆心，半径为200mm，起点、终点距离为1mm的圆弧，绘制完成后单击确认角落中的“退出草图”按钮退出，完成“草图1”的绘制。
&&& 建立一与“上视基准面”平行，距离为H=400mm的基准面1，勾选“反向”使基准面1在“上视基准面”下方，然后选择“前视基准面”，在“前视基准面”上绘制“草图2”，如图3所示，其中直线的一个端点在“上视基准面”上，与水平呈600角，绘制完成后单击确认角落中的“退出草图”按钮退出。
&&& 在“基准面1”上绘制草图3，如图4所示，其中圆弧圆心为“草图2”中直线的端点，半径为100mm，起点、终点距离为0.5mm的圆弧，绘制完成后单击确认角落中的“退出草图”按钮退出。
&&& 图3 草图2
&&& 图4 草图3
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SolidWorks钣金的折弯或展开基础
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使用SolidWorks进行钣金展开放样
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钣金件的下料与生产都离不开展开放样，正确的展开放样既能确保制作件的精度，又可以提高生产效率、节省工料并降低成本。传统的展开放样方法主要有图解法和计算法，适合于传统的手工下料过程，依靠放样工人的熟练经验，但效率低、精度差。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，具有强大的钣金设计功能且易学易用。
一、双锥料斗的展开放样设计
&&& 图1为一料仓下部的双锥形料斗，生产中分成左右两半锥斗，采用钢板放样下料分别后，经滚板机卷制或折边机折弯成形，然后将两半锥斗组对焊接而成。其设计及展开过程如下。
图1 一料仓下部的双锥形料斗
&&& 1.钣金件建模
&&& (1)绘制草图首先启动，根据料仓要求建立双锥形料斗的上口及下口，如图2所示按上口及下口内径做单线非闭合圆，其开口宽度取大于零到组焊坡口间隙（本例取0.5mm），且开口须在同一条素线上，料斗厚度在建立实体时指定，上口及下口为两个草图，在不同基准面上。
图2 建立双锥形料斗的上口及下口
&&& (2)实体建模在菜单中选择“插入”→“钣金”→“放样的折弯”，在“放样的折弯”界面左上部“轮廓”选项栏中选择上口及下口草图，并在其下“厚度”选项栏中输入料斗厚度值，点击确定按钮，生成斜锥料斗实体如图3所示。
图3 生成斜锥料斗实体图
&&& (3)建立两斜锥料斗锥斗接合面（切割面）& 根据料仓要求料斗上口左右锥斗对称面上作出剖切线如图4所示。利用该剖切线对锥斗进行剖切（拉伸切除），如图5所示，切除无关部分。得到锥斗实体如图6所示。
图4 作出剖切线
图5 对锥斗进行剖切
图6 锥斗实体图
&&& (4)镜像将图6锥斗实体按剖切面进行镜像，即得到图一的料斗实体模型。
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责任编辑：程h}