浅谈钣金件的计算机辅助设计与制造

2017-04-15

福建质量管理 2017年15期

关键词：排样钣金件钣金

(临安红马机械配件有限公司浙江临安 311300)

浅谈钣金件的计算机辅助设计与制造

陈炎钦

(临安红马机械配件有限公司浙江临安311300)

在社会经济迅速发展的背景下，计算机技术越来越成熟，应用的领域也在不断的扩大，目前，计算机技术已成为钣金件设计及制造中一种非常重要的手段，对钣金件的质量有着关键性的作用。本文主要探讨了钣金件计算机辅助设计与制造。

钣金件；计算机辅助；制造

引言

随着我国经济水平的不断提高，金属钣金加工行业的建设规模不断的扩大，在科学技术迅速发展的环境下，金属钣金加工企业的加工技术越来越成熟，加工的产品质量也随之得到提高。在这种环境下，钣金加工的设备及手段不断的创新，加工的理念也在不断升华，而计算机辅助设计及制造(CAD/CAM)就是在这种情况下兴起的一种新型的钣金加工方式。在钣金加工业在目前经济市场日益激烈下，计算机辅助设计与制造是提高企业自身竞争价值的重要手段，对钣金加工企业开发新产品具有现实的意义，同时也是确保其产品质量的重要条件。

一、计算机辅助技术的优点

(一)辅助人类思维，提高设计质量

设计钣金件的工作人员，在制定相关的设计方案时，脑海里经常会出现大致的钣金构件的设计概念，而且这种构图的思维会持续很长的一段时间，直到完成相应的设计方案后，才会结束。但由于设计师自己脑海里构思出来的不是平面的钣金图形，需要通过CAD技术，才能使设计师脑海里构思出来的图形更加的形象具体，为设计师的后续设计提供了可靠性的依据。并且，设计师通过采用计算机程序中的CAD制图软件，描绘自己脑海里钣金的设计图形，这是一种将虚拟向现实转变的过程，在完成相应的制图，将其打印出来，使图形更加的清晰直观。同时设计质量也有了明显的提升，设计师的工作效率也得到进一步的提高。此外，在设计钣金件的过程中，由于钣金件是一种比较复杂的金属构件，是一项工作量较多的设计工程，以往采用的设计方式主要是人工，设计方式比较落后，其工程耗费时间较长。因此，要确保钣金件的设计质量，提高其设计的速度，可以应用CAD技术中的三维设计，对部分零件进行设计，简化其复杂的设计工作量，使其设计的工作效率得到进一步的提升。

(二)方便修改，提高产品质量

在钣金件的设计与制造的过程中，应用计算机辅助技术，不仅有利于开发新的零件，还可以确保新零件与钣金构件之间的相互配合，有效的避免出现单独设计的零件不兼容的现象，进一步提高产品的质量，是提高其工作效率的重要举措。在完成钣金件的设计工作内容后，可以通过计算机辅助技术中的查找器开展后续的工作。然后再通过计算机的回放功能，将钣金中的所有零件的操作流程及制作工艺，全部通过回放的方式展现出来，使钣金件的设计程序更加的透明。社会经济在不断的发展，科学技术也日益成熟。在钣金件的设计及制造过程中，应用计算机辅助技术，不仅为产品的质量奠定了一个良好的基础，还可以进一步的提高产品的优越性[2]。另外，在这种环境下，CAM水平技术可应用的领域也在不断的扩大，将这种技术与CAD技术相结合。在加工金属钣金件时，可以在最短的时间内获得良好的效果，同时可以及时掌握设计及制造对象的特征，优化设计制造对象的流程。

二、计算机辅助技术在钣金件制作的具体运用

(一)钣金件的设计

钣金行业随着社会经济的快速发展，建设规模不断地扩大，金属钣金制作企业的工作量也日益增多，为此，引用了先进的计算机技术作为钣金件制作的主要辅助手段。目前，钣金企业在设计钣金的过程中，应用的是计算机辅助技术中的CAD技术。在CAD设计方法中，主要涵括了造型与模型这两种设计方法。其中模型法与传统的钣金下料法的应用相同，另外一种造型法是现阶段钣金行业生产过程中，常应用到一种钣金CAD设计方法。钣金造型的使用方法及相关的资料都可以计算机系统中的CAD软件全部的展现出来，每一种CAD/CAM系统的不同不仅是表现在造型功能上，还包括表现及具体操作的方式。因此，根据造型的具体难度来选择合适的造型功能。比如造型比较简单的，可以应用规则的面体造型，设计难度较大且造型辅助的，可以应用实体造型功能或者高级的曲面造型功能。在钣金件的实际设计过程中，可以通过计算机辅助技术中的薄壁、自动化扫描、切割、提拉、螺旋及肋板这五项功能，准确的掌握钣金结构中的所有零件的基本特征及全部参数。此外，在钣金设计期间，应用计算机辅助技术，不仅可以实现钣金自动折弯工艺孔，还可以自动的回折及展开。

(二)坯料排样

钣金件的制作成本主要涵括了模具费、设计费、材料费、加工费这四种，其中材料费是所有费用中占总制作成本的比例最多的。所以，钣金企业在进行钣金加工的过程中，在不影响加工产品质量的基础上，要想进一步的节省材料费用的支出，可以将自动排样及人工排样这两种排放方法进行有效的结合，由负责加工技术的人员确定局部的排样方案。然后再通过计算机的辅助技术，将所有零碎的板料集成。在制定钣金加工方案时，可以通过计算机与人工交互调整的方式，确定初步的钣金件加工方案，然后再通过计算机得到最终的钣金件加工的坯料排样方案[2]。在实施钣金件加工的坯料排样方案的过程中，可以应用CAM技术进行辅助，进而使材料的利用率得到进一步的提高，同时还可以实现节约制作成本的目标。

(三)数控冲压指令编制和工艺设计

数控编制是计算机辅助技术的CAD与CAM系统在操作过程中常接触到一个环节，其也是效益发挥最明显的一个环节，对CAD与CAM系统实现自动加工设计具有现实的意义。同时也是确保产品加工精确度的重要举措，在控制产品加工的过程中，对其质量具有关键性的作用。数控编程的具体操作依据产品构件图样进行自动化的加工，在人工干预的情况下，完成相应的加工内容[3]。数控编程还可以应用在确定加工的位置，为加工工作的顺利进行奠定一个良好的基础，同时还可以将其工艺参数全部展现在相应的显示层表面。在编制数控指令文件的过程中，可以通过数控系统中的格式编制软件，完成相应的编制工作内容。在完成编制数控指令文件后，数控系统可以对其运行规律、方式进行仿真模拟，并将其传送到相应的机床。现阶段，在钣金件的制作过程中，通过数控冲压工艺，提高选择冲模的速度，为后续各图像的顺利冲压创造一个有利的条件。如果在进行钣金件加工的过程中，发现其幅面比较大，可以多次进行夹钳定位。数据编制中的仿真模拟功能，将冲压指令文件的操作流程全部的展现出来，相关的操作人员可以根据其显示的指令文件，判断其是否符合钣金件加工的要求。同时及时的了解到冲模运行过程中，是否存在干扰因素，掌握夹钳与冲模运行之间的关系。