基于UG三維繪圖軟件平臺的彎板成型工藝研究

王艷麗

（寧夏天地奔牛實業集團有限公司，寧夏 石嘴山 753001）

0 引 言

煤礦運輸設備中，輸送機中間部分電纜槽用來防止煤炭溢向采空側，并作為采煤機的電纜和水管以及支架乳化液膠管的支撐體，安裝在中部槽上。在整臺設備中，中部槽屬批量件，其電纜槽數量平均每臺套設備大約200 件，每臺電纜槽3 件彎板，按一年生產設備100 臺計算，彎板數量可達6 萬件，所以精確的彎板零件展開放樣工藝，對彎板成型至關重要。

1 彎板成型工藝研究

鋼管相接部位如圖1。圖2 為某產品電纜槽彎板，鋼管與電纜槽彎板形體表面相交，相交深度尺寸7 mm。為了組裝時不出現干涉，需求出相貫線，將彎板與鋼管形體相交部分去除，以達到正常組裝。

1.1 機械制圖法

通過輔助素線法、切平面法、球面法制圖，展開放樣工藝過程復雜，最終形成的相貫線為若干段直線組成，相貫線不精確，組裝時需要整形。

圖1 鋼管相接部位

圖2 電纜槽彎板

1.2 傳統工藝方法

如圖3 所示，因為彎板為批量件，鋼管與彎板相貫線保護下料為直角，根據零件三視圖，確定鋼管中心尺寸，設計沖口模，用φ70 沖頭沖口（虛線部分為去除部分），然后組裝時氣割整形。

1.3 新工藝方法

引入UG 三維繪圖軟件，通過用UG 三維繪圖軟件繪制零件，鋼管與彎板形體表面相交，去除相交部分，得到零件三維圖形，并使用軟件對象信息查詢功能，取得彎板相貫線詳細信息，根據三維坐標數值通過計算轉換為二維坐標，繪制出相貫線，采用數控設備直接切割成外形，不用再設計模具，大大降低了制造成本。具體工藝方法如下：

圖3 傳統工藝

1）用UG 三維繪圖軟件繪制零件，將俯視圖作為XY 平面，零件長度作為Z 坐標，頂端圖形中心作為原點。

圖4 所示是鋼管與彎板相交，圖5 為去除相交部分后零件三維圖形。

圖4 鋼管與彎板相交

圖5 去除相交部分后零件三維圖形

2）使用軟件信息查詢功能，取得彎板相貫線詳細信息，根據三維坐標數值通過計算轉換為二維坐標，繪制出相貫線。

a.如圖5 所示，選擇相貫線1，取得相貫線1 詳細信息，摘取相關信息：

信息單位 mm

邊緣幾何體 Ellipse

長度=26.161 746 870頂點1：

頂點2：

中心：

從信息中長軸、半軸可以看出相貫線為橢圓的一段圓弧，通過計算轉換為二維坐標。

如圖6 所示，長度方向為Z 坐標，寬度方向為XY 坐標直線長度，橢圓中心與第一頂點X、Y 坐標相同，在一條直線上，Z=-28。

圖6 二維坐標圖

b.如圖7，選擇相貫線2，取得相貫線2 詳細信息，摘取相關信息。

信息單位 mm

邊緣幾何體 Intersection Curve

長度=5.065 157 093

頂點1

頂點2

從信息中看出相貫線2 為直線，通過計算轉換為二維坐標。

1.4 經濟效益

新工藝對比傳統工藝，優點一是不用再設計沖口制造模具，優點二是省去沖口、氣割修整工序。每套沖口制造模具2.5 萬元，每種規格需1 套，現新增2 種規格，已使用新工藝，沒有設計模具，節省5 萬元；沖口、氣割修整工序每件4 min，工時費用29 元/h，每年節約工時費用11.6萬元，每年共節約費用16.6 萬元。

圖7 相貫線

2 結 語

在鈑金展開放樣中，對于形體相交的兩物體，在相貫線繪制中引入UG 三維繪圖軟件，通過用UG 三維繪圖軟件繪制相交物體，得到零件三維圖形，并使用UG 軟件對象信息查詢功能，取得彎板相貫線詳細信息，根據三維坐標數值通過計算轉換為二維坐標，繪制出相貫線，此方法獨辟蹊徑，巧妙地將三維軟件引入展開放樣里，使展開圖尺寸精確，按照展開圖具體尺寸進行直接數控編程一次下料成型，零件成型美觀，彎板經過煨彎工序后，其與鋼管外圓接觸部位完全吻合，組裝時不再需要修整外形。此工藝方法已用于所有電纜槽彎板工藝設計中，大大降低了工藝制造成本，取得了良好的經濟效益。

圖8 相貫線圖形尺寸

［1］ 李華.實用鈑制構件展開技術［M］.北京:中國輕工業出版社，1995.