Pro／E和CAD生成钣金件展开图的混合应用

摘要：结合聚集斗部件边圈下料的工程实例，介绍了一种利用Pro/E和AutoCAD软件生成钣金件展开图的混合应用方法，能较好地解决圆锥、棱柱、截交圆柱等同类钣金件生产前的下料问题。
 
概述
  工程实际中，许多圆锥、棱柱、截交圆柱等可展开表面钣金件的生产是先按展开图下料，然后再折叠或弯曲焊接成成品。这就会遇到绘制展开图下料的问题，常用的方法是图解法或公式计算法。但这两类方法在作图时都比较麻烦，容易带人人为误差。特别是当出现批量类似产品时，就要重新作图和计算，使一项工作变成多项工作，工作量大，容易出错。本文通过实例介绍一种利用Pro/E和AutoCAD软件自动生成钣金件展开图的混合应用方法。当产品尺寸发生变化时，只需要修改参数即可动态生成新的展开图，具有一劳永逸、实用性强、便于操作等诸多优点，可以更快的获取精确的工程图样，提高工作效率。
 
一、钣金展开部件的结构及图样
  如图1(a)所示是我国某重选设备生产企业生产的“螺旋溜槽”产品底端的“聚集斗”部件。其作用为收集精、中和尾矿，聚集斗的底面设计有一定的坡度以便于收集矿液，如图1(b)所示。聚集斗的生产工艺为：先按展开图在钢板上下料，再将下料钢板弯曲后两端焊接成边圈，最后焊上底板。由于聚集斗需要分别收集“精矿”、“中矿”和“尾矿”三种不同的矿物，所以必须画出边圈及隔圈三个形状类似的展开图。图1(c)为某一尺寸规格聚集斗部件边圈的三视图。

 
图1选矿设备中螺旋溜槽的聚集斗部件结构及图样

 
二、Pro/E和AutoCAD混合生成展开图的方法
  (一)Pro/E中包络柱面的构建及技巧
  由于Pro/E软件本身就提供了构建钣金件子类型图样的功能，因此，可直接启用钣金件构建的功能模块进行几何建模。如图2所示，先以创建“旋转臂”特征的方式生成圆柱形钣金件，其厚度根据实际下料钢板确定。但此时其旋转角度应设为3590(焊接处开缝)，切忌不可360。旋转，否则将不能展开。

 
图2以旋转臂特征方式构建圆柱形钣金件

 
  接着根据斜截面的要求创建修剪基准面，如图3(a)所示，并以实体化修剪方式对实体曲面做去除选定实体面部分的修剪，图3(b)为修剪得到的结果。

 
图3创建修剪基准面并进行实体化修剪

 
 
  (二)平整形态的钣金展开
  边圈钣金件的展开需通过“平整形态”功能进行特征生成，如图4(a)所示，此时应先选取展平／折弯回去时保持固定的平面或边，即选取开缝面，再进行聚集斗边圈的展开，图4(b)为展开后的结果。

 
图4平整形态的钣金件展开

 
  (三)工程图创建及转换到AUTOCAD
  对上述展开的钣金件创建比例1：1的工程图，并保存文件类型为AutoCAD软件可以打开的“dwg”类型的格式文件副本，然后用AutoCAD软件打开该副本文件，仅保留左视图并删除多余线条，再标注尺寸即可得到图5所示聚集斗边圈的展开图。

 
图5聚集斗边圈展开图

 
  (四)系列化钣金件的参数化处理
  Pro/E软件是采用了参数化设计的模型系统，其尺寸具有关联性。在本例中由于聚集斗需要收集“精中尾”三种矿物，所以除了边圈以外还需两个隔圈，其展开图形状与边圈相似但尺寸并不相同。此时，其他两个隔圈只需用Pro/E软件在此边圈的基础上修改尺寸，系统便可自动根据修改的尺寸重新生成相应的饭金件模型，然后重新做平整形态的展开，再转换到AutoCAD中。由此可以得出结论:在进行数量多，形状不规则但很相似，尺寸都不相同的系列化饭金件展开图绘制时，将Pro/E软件与AutoCAD结合起来，可大大提高工作效率，使原本复杂繁重的工作变得简单和轻松。
 
三、结语
  由于手工绘制展开图方法比较复杂.在制图教材中也并未作为必修的教学内容，但在解决工程实际中容器类零件的下料问题时却非常必要。本文通过实例，介绍了Pro/E和AutoCAD生成饭金件展开图中的混合应用方法。实践证明，将这两个软件结合起来进行展开图的绘制，相当于同时发挥了Pro/E参数化设计的优势和AutoCAD二维图形绘制方面的特长，既保证了作图的准确性，又提高了工作效率，可供从事相关工作的技术人员借鉴和参考。