大庆炼化公司检维修中心 163411
摘要：伴随经济迅速发展，我国人造卫星及航天飞船，需使用大量的钣金合成件，此类合成件具有较多优势，不仅重量较强、组装较为便捷，而且投入成本较低，成为航天飞行器重要构成。对于各类钣金件制作，其展开图为核心内容，根据一定的比例完成放样，传统展开方式较为直观、便捷，但其存在部分不足，难以满足当前实际所需，而Pro-E4.0钣金模块诞生，为钣金构件科学、准确展开提供便捷。本文就Pro-E4.0钣金模块在铆工弯形展开应用讨论。
关键词：Pro-E4.0；弯形件；展开方式；参数设置；中性层
在日常生活中，金属板件制作较为常见，譬如工业设备外壳、框架等均涉及金属板件制作，而此类金属板件、条料制作铆工不可获取。伴随科技不断进步与发展，金属制件趋于多元化及复杂化，对铆工技术要求愈发严格，金属构件开展及下料为铆工核心工作。传统铆工折弯件，主要以粗放模式为主，利用设备完成下料，之后近似展开尺寸放样落料，最后预留后续余量完成折弯，同时对尺寸进行校准。此类开展操作效率低下，且精度难以保障。使用Pro-E4.0钣金模块对其弯形件进行设计，切实提升展开精准度，使设计及施工效率得以提高。
一、钣金构件应用及工艺概述
钣金构件为日常生活中常用构件，其在各领域广泛应用，譬如汽车、工程机械、电子通讯等方面。在实际应用进程中，加工方式繁多，主要包含剪切、冲压、弯曲及成型等，以良好的刚度及较轻的重量为核心体征，为制造外围覆盖件等核心构成。伴随汽车等行业飞速发展，钣金结构件需求不断增加。特别为数控冲床、数控折弯机等设备引入，钣金加工工艺上升一个层次，当前折弯钣金可实现精确加工，切实将传统展开方式不足补充，不仅操作效率提升，而且质量有保证。在钣金结构制造进程中，其展开长度计算结果，为其质量做以可靠支撑，展开尺寸精确度受影响因素较多，譬如自身材料、折弯设备等，传统弯曲钣金件展开方式存在较多不足，譬如精度较低、计算较为复杂等，难以符合当前实际所需。因此，为切实解决上述问题，使用Pro-E4.0钣金模块，不仅可快速完成钣金设计，而且确保展开精确度，为当前各类钣金构件展开提供便捷。
二、传统折弯件传统展开方法
1、弯形前确定中性层
材料具体弯形之前，需将其中性层予以确定，特别注意的是，中性层并非一定处于材料厚度的对称中心，位置与多个因素密切相关，譬如弯形半径、弯曲中心角、材料厚度等，其与弯曲中心角成反比关系，即中心角度越大，其变形愈小，此时中性层临近材料厚度中间，若其弯形半径未发生变更，材料厚度较小，中性层与材料厚度中心距离越短，中性层位置系数 数值如表一所示。
表一 弯曲中性层位置部分系数
料自身差异相关，而且与弯曲技术及操作方式异同有关[1]。
三、Pro-E4.0铆工弯形件的展开方法及应用
1、Pro-E4.0铆工弯形件的展开方法
对钣金折弯展开尺寸而言，影响其因素较多，不仅包含材料厚度、折弯角度，而且与其半径、宽度等密切关联。Pro-E4.0铆工弯形件的展开，本质为三维CAD模型的构建，将各个参数予以反映，真实将其钣金件加工过程进行模拟，进而实现弯件的开展，在具体展开进程中，不仅需将其材料性能、折弯半径等参数进行全方位考量，而且需确定合适的折弯因子，进而构建精准性较高的模型，将各类二维图形文件输入，为切割机与数控冲床下料提供便捷。
将此类转开方式进行汇总及分析，可获悉包含以下优势：首先，实际展开过程更具智能化及标准化，无需投入较多的人工计算，不仅提升展开工作效率，而且确保其展开精确性；其次，此类方式展开精度较高，为后期验证做以支撑。此外，展开图之后可将各类二维文件格式输入，避免图档转换造成结果偏差；最后，可生成相应的折弯顺序表，呈现清晰的工艺模拟进程。
2、Pro-E4.0铆工弯形件的展开应用
一般钣金产品在实际设计进程中，人员将其最终成型及尺寸予以关注，对其展开长度未能加以关注；而钣金操作人员或钣金制造企业而言，坯料精度准确性十分关键，不仅减少后期操作环节，而且降低成本资金投入，切实降低钣金操作人员工作量。因此确保其展开精度，为提升生产效率及质量核心途径，钣金展开长度其计算公式主要为：
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式中：L为钣金展开长度；R为折弯处内圆角半径； 为折弯角度；K为折弯因子，一般默认为0.32[2]。
2.1构建弯形件模型
为展现Pro-E4.0钣金模块，应用于具体弯形件中，以下面弯形件为主，其折弯半径及厚度均为2.5mm，站考模型如下图一所示。
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图一 弯形件模型建立
2.2设置合理的折弯参数
若创设一个折弯钣金后，没有将其与钣金模块进行匹配，其计算长度为默认状况下长度，与实际生产存在较大偏差。因此，为确保其钣金折弯参数，需在应用该软件之前，将其折弯内圆角予以校准，为确保折弯参数与材料加工所需吻合，待数据完成匹配后，进行精确模型建立。利用软件中折弯相关程序，将图形中实际展开开度控制，一般Pro-E4.0存在两种可选择的计算方式，一种主要设置因子，即为K或Y；另一种需依照折弯表中参数计算长度。
2.3设置钣金结构要素
在具体模型建立之前，需将其钣金结构要素予以布设，主要涉及变形区域、孔至边最小距离等，如此才能确保建立模型与实际工艺相吻合。在实际结构要素构设置进程中，存在较多问题，主要包含以下几方面：其一，未能对三维模型结构工艺性加以考量。Pro-E4.0软件而言，其模型构建主要立足于钣金件实际加工，进而完成各项数据计算，所以在模型建立进程中，需将其工艺裂缝加以考量，若零件模型与实际加工工艺缺乏匹配性，直接影响Pro-E4.0建模顺利实施。其二，建模进程中对下料实际所需未能加以考量，Pro-E4.0展开后存在重叠部分，需将其及时调整，直至未存在重叠[3]。
2.4验证钣金件的模型
展开模型主要立足于钣金产品实际设计层面，进而完成最终建立，而钣金产品设计人员将核心置于最终产品尺寸层面，对其展开后长度未能加以关注，所以为确保展开模型准确性及合理性，需完成模型验证操作。具体验证进程中，通过使用分析菜单等模块，对其模型中各构成要素进行全方位分析，若有必要需将其弯件结构予以调整变更。经过全方位验证的模型，其工艺材料耗损率处于正常范围，减少成本投入，同时进行验证的展开图拥有较高的正确率，防止模型构建有误，使大规模生产的钣金件存在质量问题，造成严重损失。
结束语
应用Pro-E4.0钣金模块，完成各类折弯钣金件展开，不仅可避免折弯因素影响产品质量，而且展开图与相应设备进行无缝对接，实现无纸化加工，将产品设计及操作效率提升，为满足当前智能化及科技化社会发展潮流，提升企业核心竞争力，促进钣金制造业稳定发展。
参考文献
[1]赵同姗. 在Windchill环境下Pro/E的钣金设计[J]. 内燃机与配件, 2018(8):P.26-27.
[2]陆承佳. 基于ProToolkit的二次开发在Pro/E钣金设计中的应用[J]. 机械工程师, 2019(8):140-143.
[3]李红艳. PRO/E软件在机械设备制图中的应用[J]. 中国设备工程, 2017(7):92-93.