Pro/E钣金件精准展开

摘要使用AutoCAD手工绘制钣金件下料图，尺寸计算很容易出错、效率低下，已远远满足不了市场需求，使用三维软件生成展开图正确率、工作效率都非常高。三维软件很多，本文论述了常用的Pro/E软件精准生成展开图的方法。
 
   近年，Pro/ENGINEER软件的钣金件模块已普遍应用于钣金件设计，使用Pro/E的“平整形态”功能，可将3D图展平，再转成CAD格式的展开图。生产单位工艺人员如何利用已有的3D图精准控制展开尺寸生成下料图，保证折弯成型尺寸是很关键的，这已经是工艺人员必须掌握的一门基本技术。下面简要说明传统AutoCAD展料方法及使用Pro/E展料方法的操作要领，最后概述Pro/E软件在设计工装、样板上的应用。
 
1 传统方法使用AutoCAD绘制展开图
   使用CAD绘制展开图需对展开尺寸、孔位尺寸等进行计算，计算基本原理：L＝L1+L2+L3……+Ln-(n-1)×2t+(n-1)×Δ，L：展开总长；L1～Ln：每条边的外皮尺寸；n-1：折弯次数；ｔ：板厚；Δ：展开系数（每道弯展开长度经验补偿值）。此处的Δ值与折弯角度、折弯Ｒ角、板厚、材质、下模开口V的大小都有关系，由经验获得。这种方法主要缺点是尺寸计算、线条绘制工作量很大、容易出错、不能及时发现设计问题。

 
2 使用Pro/E绘制展开图
   打开已有的3D图→创建零件的平整形态→新建绘图文件，保存副本为AutoCAD的dxf格式文件的展开图，如图：

 
   无论配件多复杂均可在半分钟内完成展开图。3D建模时必须使用统一的标准，如折弯内圆弧角R等于板厚、设置正确的止裂槽，否则展开尺寸就会有偏差或满足不了折弯工艺要求。
 
2.1正向建模时精准控制展开尺寸
   正向建模时，3D图通过一个个的壁特征（拉伸壁、平整壁、法兰壁等）和孔特征等生成模型，在Pro/E中设置适当的K因子即可得到理想的展开长度，K因子概念：K=δ/T，如图，图1为折弯后的圆弧角，图2为圆弧角的展平状态，N所指为中性层，即折弯时长度不变的面，K越大，展开长度L越长。同等工艺条件下K和Δ，可通过公式换算，如2mm板Δ=0.5时，K=0.4324。薄板折弯时Δ与板厚基本成正比，折弯角度对Δ的影响很大，选用Δ值需要丰富的经验，但同种材料的K因子基本为定值，不受折弯角度影响，使用非常方便。

 
2.2 逆向建模时精准控制展开尺寸
   如果3D模型是使用原有旧的展开图经过添加“折弯”特征，再经修改后得到的模型，这种模型展开时，修改K值是无效的，展开尺寸不受K影响，完全和旧展开图相同。
 
   如果原图旧的Δ值不是展开所需新Δ，折弯后达不到尺寸要求，就要设置新K，逐个将每道弯的圆弧角展开尺寸改为“返回到被驱动”，其值即改为2t+新Δ（切记改完后不能再生零件，不能保存零件，否则模型尺寸将被改变，展开尺寸仍为旧的），然后展平即可得到理想的展开图。
 
   对于折弯很多的复杂零件，逐个更改每道弯的圆弧角展开尺寸比较麻烦，也可先将零件3D图转为stp格式文件，再在Pro/E中打开，更改K因子后展开得到理想的展开图。
 
2.3 重要的配置选项
   Pro/E的config.pro配置文件设置软件后台运算方法的缺省设置，放置在启动目录中。为了保证展开图的大小比例为1:1，这几个配置选项很重要：dxf_out_drawing_scale，设置值no，指定是否将绘图比例导出到DXF文件；dxf_out_scale_views，设置值yes，指定导出到DXF文件时是否缩放绘图视图；template_sheetmetalpart设置模板文件的路径。设置好配置选项、模板文件，对提高绘图效率和改善系统性能都很有帮助。

 
3 使用Pro/E检查零件间的干涉
   在组件图中使用全局干涉分析功能，可分析出零件之间是否有干涉，从而提前发现零件的设计问题，及时修改，避免了重新制作零件，节约了生产成本、缩短了生产周期。

 
4 使用Pro/E设计工装、样板
    工装、样板是用来保证多个配件组装时的定位关系。因为Pro/E是参数化绘图，参照产品模型，可在组件中方便地设计工装、样板的零件，产品更改后工装自动更改，避免了单独设计时计算尺寸的麻烦，提高了工作效率。同时也可在工装样板上设置“防误机能”防止配件方向装错，也可在样板上开断焊焊缝位置缺口，省去烦琐的画线工作。