钣金零件的特征设计

张树明

引　言
钣金零件是一种被广泛应用于机电、轻工、汽车等行业的零件，过去传统的生产方法，由于周期长、效率低、质量差等缺点已经越来越不适应现代的设计要求，为了克服这些弊端，人们开发出一些先进的ＣＡＤ系统，如ＰａｒａｍｅｔｒｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇ公司的ＰｒｏＳＨＥＥＴＭＥＴＡＬ、Ｉｎｔｅｇｒａｐｈ公司ＦｌａｔＰａｔｔｅｒｎａｎｄＮｅｓｔｉｎｇ等，这些专门的钣金零件设计系统，虽然功能十分强大，但是由于大多运行在工作站上，无论软件还是硬件都显得很昂贵，因此，在微机上开发钣金件ＣＡＤ系统是非常有意义的。　
2 J2 g0 K  w* k: {１　钣金件特点和造型要求
１．１　钣金零件的特点钣金零件一般可分为三类：
（１）平板类　指一般的平面冲裁件。（２）弯曲类　由弯曲或弯曲加简单成形构成的零件。（３）成形类　由拉伸等成形方法加工而成的规则曲面类或自由曲面类零件。这些零件都是由平板毛坯经冲切及变形等冲压方式而加工出来的，它们与一般机加工方式加工出来的零件存在着很大差别。在冲压加工方式中，弯曲变形是使钣金零件产生复杂空间位置关系的主要加工方式。而其它加工方法一般只是在平板上产生凸起或凹陷以及缺口、孔和边缘等形状。这一特点是在建立钣金零件造型系统时所必须注意的。
0 W. \$ n) c" b. ~9 I/ J  ~１．２　钣金零件产品造型要求在模具设计过程中，钣金零件的形状是模具设计的主要依据，它决定了模具的总体结构和形状。而钣金零件的尺寸公差则影响着模具工作部分（如凸凹模等）形状的尺寸及公差。另外，钣金零件的材料、形位公差及技术要求等对模具的工作部件有较大的影响。因此，钣金零件模型除应包含形状信息外，还必须包含零件的尺寸公差、精度、材料以及技术要求等信息，这样才能保证模具设计结果的准确性。钣金零件模型是后续模具设计应用程序所需各种信息的载体，这就要求零件模型能够反映出钣金零件的特点，具体地说就是要反映出钣金零件的工程语义，使模具设计应用程序可以理解方便地提取出所需要的信息。另一方面，３维钣金零件一般具有复杂的空间位置关系，只有根据钣金零件的形状特点进行构造，才可能简化用户操作。　
２　钣金件特征设计
4 \6 Z5 k* t8 D% n9 V% n& A  Y- i9 f２．１　现有钣金造型方法
/ E( ]- t) v, D8 b' y目前，已有针对钣金零件特点而提出来的几何造型方法，主要有２Ｄ钣金零件的几何造型和３Ｄ钣金零件的几何造型。前者包括编码法、面素拼合法和交互尺寸输入法等；后者有弯曲变换拼合法、体素拼合法等方法。上述所有造型方法存在的共同缺点是当定义出错时，修改非常麻烦，甚至可能需要重新输入。所建立的零件模型，包含的信息也不完备，特别是缺少有关工程语义信息。当零件复杂时，造型过程也非常繁琐。
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