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《鈑金件折彎系數(shù)計(jì)算法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、折彎系數(shù) 折彎扣除?。艘蜃又档挠?jì)算方法一、鈑金的計(jì)算方法概論鈑金零件的工程師和鈑金材料的銷(xiāo)售商為保證最終折彎成型后零件所期望的尺寸,會(huì)利用各種不同的算法來(lái)計(jì)算展開(kāi)狀態(tài)下備料的實(shí)際長(zhǎng)度。其中最常用的方法就是簡(jiǎn)單的“掐指規(guī)則”,即基于各自經(jīng)驗(yàn)的算法。通常這些規(guī)則要考慮到材料的類(lèi)型與厚度,折彎的半徑和角度,機(jī)床的類(lèi)型和步進(jìn)速度等等。另一方面,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)與普及,為更好地利用計(jì)算機(jī)超強(qiáng)的分析與計(jì)算能力,人們?cè)絹?lái)越多地采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的手段,但是當(dāng)計(jì)算機(jī)程序模擬鈑金的折彎或展開(kāi)時(shí)也需要一種計(jì)算方法以便準(zhǔn)確地模擬該過(guò)程。雖然僅為完成某次計(jì)算而言,每個(gè)商店都可以依據(jù)其原來(lái)的掐指規(guī)則定制出特
2、定的程序?qū)崿F(xiàn),但是,如今大多數(shù)的商用CAD和三維實(shí)體造型系統(tǒng)已經(jīng)提供了更為通用的和強(qiáng)大功能的解決方案。大多數(shù)情況下,這些應(yīng)用軟件還可以兼容原有的基于經(jīng)驗(yàn)的和掐指規(guī)則的方法,并提供途徑定制具體輸入內(nèi)容到其計(jì)算過(guò)程中去。SolidWorks也理所當(dāng)然地成為了提供這種鈑金設(shè)計(jì)能力的佼佼者。總結(jié)起來(lái),如今被廣泛采納的較為流行的鈑金折彎算法主要有兩種,一種是基于折彎補(bǔ)償?shù)乃惴ǎ硪环N是基于折彎扣除的算法。SolidWorks軟件在2003版之前只支持折彎補(bǔ)償算法, 但自2003版以后,兩種算法均已支持。為使讀者在一般意義上更好地理解在鈑金設(shè)計(jì)的計(jì)算過(guò)程中的一些基本概念,同時(shí)也介紹SolidWor
3、ks中的具體實(shí)現(xiàn)方法,本文將在以下幾方面予以概括與闡述:1、折彎補(bǔ)償和折彎扣除兩種算法的定義,它們各自與實(shí)際鈑金幾何體的對(duì)應(yīng)關(guān)系2、折彎扣除如何與折彎補(bǔ)償相對(duì)應(yīng),采用折彎扣除算法的用戶(hù)如何方便地將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到折彎補(bǔ)償算法3、K因子的定義,實(shí)際中如何利用K因子,包括用于不同材料類(lèi)型時(shí)K因子值的適用范圍二、折彎補(bǔ)償法為更好地理解折彎補(bǔ)償,請(qǐng)參照?qǐng)D1中表示的是在一個(gè)鈑金零件中的單一折彎。圖2是該零件的展開(kāi)狀態(tài)。圖1 折彎補(bǔ)償算法將零件的展開(kāi)長(zhǎng)度(LT)描述為零件展平后每段長(zhǎng)度的和再加上展平的折彎區(qū)域的長(zhǎng)度。展平的折彎區(qū)域的長(zhǎng)度則被表示為“折彎補(bǔ)償”值(BA)。因此整個(gè)零件的長(zhǎng)度就表示為方程(
4、1):LT=D1+D2+BA(1)6圖2折彎區(qū)域(圖中表示為淡黃色的區(qū)域)就是理論上在折彎過(guò)程中發(fā)生變形的區(qū)域。簡(jiǎn)而言之,為確定展開(kāi)零件的幾何尺寸,讓我們按以下步驟思考: 1、將折彎區(qū)域從折彎零件上切割出來(lái)2、將剩余兩段平坦部分平鋪到一個(gè)桌子上3、計(jì)算出折彎區(qū)域在其展平后的長(zhǎng)度4、將展平后的彎曲區(qū)域粘接到兩段平坦部分之間,結(jié)果就是我們需要的展開(kāi)后的零件稍有難度的部分就是如何確定展平的彎曲區(qū)域的長(zhǎng)度,即圖中由BA表示的值。很顯然,BA的值會(huì)隨不同的情形如材料類(lèi)型、材料厚度、折彎半徑與角度等而不同。其它可能影響B(tài)A值的因素還有加工過(guò)程、機(jī)床類(lèi)型、機(jī)床速度等等。BA值到底從何而來(lái)?實(shí)際上通常
5、有以下幾種來(lái)源:鈑金材料供應(yīng)商,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)驗(yàn)以及一些工程手冊(cè)等。在SolidWorks中,我們即可以直接輸入BA值,提供一個(gè)或多個(gè)帶BA值的表,也可以使用另外的方法如K因子(后面將會(huì)深入探討)來(lái)計(jì)算BA值。對(duì)所有這些方法,根據(jù)需要我們既可以為零件中的所有折彎輸入相同的信息,也可以為每個(gè)折彎單獨(dú)輸入不同的信息。對(duì)于不同的厚度、折彎半徑和折彎角度的各種情況,折彎表方法是最為準(zhǔn)確的讓我們指定不同折彎補(bǔ)償值的方法。一般來(lái)說(shuō),對(duì)每種材料或每種材料/加工的組合會(huì)有一個(gè)表。初始表的形成可能會(huì)花些時(shí)間,但是一旦形成,今后我們就可以不斷地重復(fù)利用其中的某個(gè)部分了?!∪?、折彎扣除法折彎扣除,通常是指回退
6、量,也是一種不同的簡(jiǎn)單算法來(lái)描述鈑金折彎的過(guò)程。還是參照?qǐng)D1和圖2,折彎扣除法是指零件的展平長(zhǎng)度LT等于理論上的兩段平坦部分延伸至“尖點(diǎn)”(兩平坦部分的虛擬交點(diǎn))的長(zhǎng)度之和減去折彎扣除(BD)。因此,零件的總長(zhǎng)度可以表示為方程(2):LT=L1+L2-BD(2)折彎扣除同樣也是通過(guò)以下各種途徑確定或提供的:鈑金材料供應(yīng)商、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)、帶方程或表格的針對(duì)不同材料的手冊(cè)等。四、折彎補(bǔ)償與折彎扣除之間的關(guān)系由于SolidWorks通常采用折彎補(bǔ)償法,對(duì)熟悉折彎扣除法的用戶(hù)來(lái)說(shuō)了解兩種算法的關(guān)系 就很重要了。實(shí)際上利用零件的折彎和展開(kāi)的兩種幾何形狀是很容易推導(dǎo)出兩個(gè)值之間的關(guān)系方程的。回顧
7、一下,我們已有兩個(gè)方程式:LT=D1+D2+BA(1)6LT=L1+L2-BD(2)以上兩個(gè)方程右邊相等可以變化成方程(3):D1+D2+BA=L1+L2–BD(3)在圖1的幾何形狀部分做幾條輔助線,形成兩個(gè)直角三角形,變?yōu)槿鐖D3所示。 角度A代表彎曲角,或者說(shuō)是零件在折彎過(guò)程中掃過(guò)的角度。此角也描述了表示折彎區(qū)域形成的圓弧的角度,在圖3中顯示為兩半組成。如果內(nèi)側(cè)彎曲半徑用R表示,用T表示鈑金零件的厚度。用一個(gè)直角三角形來(lái)幫助清楚表達(dá)各種幾何關(guān)