机械网--UG在钣金设计与制造中的应用

介绍了在钣金件设计与制造进程中，为提高钣金设计、制造的质量和效率，UG 软件在钣金CAD，CAM／CAE方面的研究和利用。 随着机械设计自动化的不断发展，CAD/CAE／CAM 1体化软件层见叠出，UG软件便是其中之1。UG软件能将机械设计与生产的全进程集成在1起，它通过1种独特的参数化的和面向零件的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1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，在设计进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利用，作1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1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利用10分广泛，在目前的零件加工行业中逐渐成为1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3维的产品，再通过大脑的几何投影，把产品表现在2维图样上，工程师有1大半的工作量是在3维实体和2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2维的图样在大脑中反应出3维的实体然落后行加工—— 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、制造利用到钣金零件制造业中，特别是将UG软件利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软件利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3维的，设计实行的结果是有色采、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相干零件、制造工艺等关联概念的3维实体违章建筑法律定义。但是在传统的设计中，在这2者之间的信息传递竟然全是2维的图形表达。由于之前的手段有限，人们不能不共同约定了在第1象限(美国是第3象限)平行正投影的2维视图表达规则，用有限个相干联的2维投影图表达自己的3维假想。这类信息表达是极不完全的，而且绘图、读图都要经过专门训练的人进行。 如果能直接以3维概念开始设计，特别在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，全部设计进程就可以够完全在3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干联的观点来公道化设计进程，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1个加工钣金零件的虚拟环境乡产权房拆迁补偿标准，工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配，产品的制作进程与真实的产品制造进程几近没有差别，计算机屏幕上的产品就是未来产品的3维图像。 单个钣金零件设计完成后，可将多个零件的3维立体模型进行模拟装配，装配模型中的各零件相干：如果装配模型中的某1零件作了修改，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，以肯定所需板料大小和板料的形状等。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，展开进程繁琐。(2)效率低，在展开时对1般工程师而言易产生毛病。(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。对展开后板料的形状和大小，都可通过自动计算获得，因此具有高速、高精度、零毛病率和操作简捷的优点。2．3钣金零件加工进程的模拟 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进程进行模拟，以肯定零件的最好制作线路，完成零件的工艺性分析。在对加工进程进行模拟的进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2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1数据库，2维工程图与3维实体模型是完全关联的，如钣金造型有改动，2维视图也自动产生相应的变化，因此大大提高了2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1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、每种零件的数量和所用板料的规格，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2轴至5轴数控铣削、2轴至4轴数控线切割、3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，可和时纠正，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辨认的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)采取UG软件进行钣金零件的辅助设计，可完全地将工程师从零件图和展开图绘制的烦恼中摆脱出来，与传统的设计进程相比更直观、更高效； (2)利用CAE模块进行分析，最大限度地减少了设计缺点； (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。 资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章