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钣金件三维工艺设计方法及标准研究

2018/5/16    来源:e-works    作者:程五四  曾祥宇      
关键字:钣金件  三维工艺设计  
根据钣金件三维工艺设计关键技术,总结提炼出3项电子行业标准草案,并详细阐述了标准的主要技术内容。通过标准的应用,实现在三维模型上的电子装备钣金工艺信息的表达,确保基于模型定义的钣金工艺信息表达的规范性、通用性,有效保障和促进基于模型定义的三维钣金工艺设计技术的快速发展。

    钣金件因其质量轻、强度高、成本低等优点,在机电产品中得到了广泛应用。钣金工艺设计具有经验依赖性强、成形过程不可控、成形方法多样化、工艺路线制定难等特点,目前采用粗放式二维工艺设计方法,一般只提供给车间工人工艺过程卡和工艺附图(展开图和弯形图),详细的工艺参数需要靠车间工人经验来确定,不利于工艺知识的积累和传承,且二维工艺设计也与三维结构设计相脱节,设计信息的获取及转换需依靠手工操作,数据的一致性和完整性得不到保证,无法统一数据源。

    目前,三维数字化工艺设计已逐渐成为国内研究的热点,它是企业实现真正“甩图纸”的必要手段。众多企业在传统的机加工工艺、装配工艺等方面进行了研究和探索,并形成了一系列技术成果。钣金工艺作为产品加工制造过程中的重要环节,通常仍需要编制二维工艺规程卡。MBD技术的出现,很好地解决了该类问题。MBD技术是指用集成的三维模型来完整表达产品定义信息的方法,即将原来定义在二维图纸上的几何形状信息、尺寸与公差以及工艺信息等产品信息,集成定义在三维实体模型中。多态模型为钣金零件制造过程提供统一、完备、准确的零件信息,直接传递到成形评估、工艺指令设汁、工整设计、工艺参数设计等各个制造环。钣金件三维工艺设计是基于多态模型,以工艺规程设计为核心,将工艺信息加载其上形成面向加工制造的工序模型。其中钣金件三维工艺设计需要解决工艺模型构建、工艺信息表达、工序模型构建、工艺规程设计等一系列关键技术。基于三维模型来表达钣金工艺信息,目前没有可以直接采用的标准,如何规范化表达既是钣金三维工艺设计面临的难题之一,也是基于模型定义的钣金工艺规范表达的关键技术内容。

    由于图形符号具有交流性强、通用性好、易于理解等优势,利用圆形符号来表达钣金工艺方法能够很好地解决这些问题,但由于现阶段没有规范钣金工艺方法的图形符号,无法直接应用于三维钣金工艺设计。因此,本文将针对《饭盒工艺方法图形符号》、《基于模型定义的钣金工艺表示法》和《基于模型定义的三维钣金工艺设计通用要求》3项标准进行研究。

1 电子装备钣金工艺标准研究

    1.1 《钣金工艺方法图形符号》

    该标准草案规定了电于装备常用钣金工艺方法图形符号的表现形式、绘制规则和示例。主要内容包括电子装备常用钣金工艺方法图形符号的表示,如折弯、折边、滚弯、旋压、引深等。钣金工艺方法常用图形符号见表1。

表1 钣金工艺方法常用图形符号

钣金工艺方法常用图形符号

    1.2 《基于模型定义的钣金工艺表示法》

    该标准草案规定了电子装备基于模型定义的钣金工艺信息内容的范畴、表达规则和方法、钣金工艺信息图形符号构成,并给出表达示例。主要内容为电子装备基于模型定义的钣金工艺信息内容的界定,包括工艺方法、工艺参数、模具参数、刃量具及设备的型号、参数等信息,并给出了相应内容的表达规则和方法,还给出了钣金工艺信息图形符号的组合构成。本标准适用于在电子装备三维CAD模型上表达钣金工艺信息。钣金工艺表示法采用图形符号的形式将信息标注在三维模型上,型式如图l所示。

图形符合型式

图1 图形符合型式

    1.2.1 加工特征数量

    此栏框格内容为工艺信息图形符号所表达的加工特征的个数。对于多个特征采用同一加工方法,仅标注一个工艺信息,且多个特征都应当与工艺信息栏保持查询关联性,“加工特征数量”栏宜用“1x”、“2x”等表示特征个数。当数量为1时,“1x”可省略,该栏也将不显示。

    1.2.2 工艺方法

    此栏框格内容为钣金工艺方法图形符号,从钣金工艺方法符号库中获取。

    1.2.3 设备

    此栏框格内容为设备名称或设备型号,应正确反映现实资源配备情况,并应与所造工艺方法相适应。

    1.2.4 模具

    此栏框格内容为模具的参数及数值,从工艺手册以往工艺设计经验中获得。

责任编辑:程玥
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