CAXA實體設(shè)計在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用

胡英梅++曹石

摘 要：加工形狀較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件的主要方法是鈑金加工。目前，在鈑金件的設(shè)計過程中，三維輔助設(shè)計已廣泛應(yīng)用，這既提高了設(shè)計質(zhì)量，同時設(shè)計效率也有了較為明顯的提高。本文以電源機箱的鈑金件設(shè)計為例，介紹CAXA實體設(shè)計軟件在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鈑金件 三維設(shè)計 CAXA實體設(shè)計

中圖分類號：TU5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0011-02

目前，在鈑金件的設(shè)計中，三維輔助設(shè)計已得到廣泛應(yīng)用，不少軟件還提供了鈑金設(shè)計向?qū)?模板，如CAXA、Pro/E、 SolidWorks等，利用這些模塊能快速完成鈑金設(shè)計并能夠自動獲取下料展開圖。使用這種方法不僅提高了設(shè)計的效率與質(zhì)量，而且設(shè)計過程“所見即所得”，能夠直觀的觀察與監(jiān)控整個設(shè)計過程，可以減少設(shè)計的錯誤且便于修改，能更好地設(shè)計產(chǎn)品。

本文將以電源機箱鈑金件設(shè)計為例，介紹CAXA實體設(shè)計軟件在鈑金設(shè)計中的應(yīng)用。

1 CAXA鈑金件的三維建模方法

CAXA實體設(shè)計軟件提供了兩種生成鈑金零件的方法。

（1）包絡(luò)鈑金設(shè)計，創(chuàng)建或引入一個實體零件，然后為其包絡(luò)鈑金件—— 可稱為“基于實體造型的包絡(luò)鈑金設(shè)計”。

（2）箱式鈑金件設(shè)計，依據(jù)鈑金的特點直接生成鈑金零件，具體包括鈑金設(shè)計中的板料添加、折彎添加及編輯、添加各種型孔、添加自定義輪廓、切割鈑金件等。

以上兩種方法都有各自的使用范圍，第一種方法適用于針對實體的包絡(luò)零件，可在實體的基礎(chǔ)上做進一步的細化、美化等設(shè)計；第二種方法從最初設(shè)計階段開始生成的就是鈑金零件，主要適用于箱體等非包絡(luò)件，使鈑金零件的模型生成更加高效和快捷。

2 CAXA電源機箱鈑金件的三維建模過程

根據(jù)上面的分析，我們采用第二種方法—— 使用箱式鈑金設(shè)計。具體過程如下。

2.1 設(shè)置鈑金材料

打開CAXA設(shè)計軟件，選擇“工具”下拉菜單，在其中選擇“選項”，并激活該對話框，在對話框中選擇“板料”，從板料列表中選擇一個缺省板料作為新鈑金零件材料。

2.2 拖放板料到設(shè)計環(huán)境中

在設(shè)計元素庫中選中“板料”，把它拖入設(shè)計環(huán)境。雙擊“板料圖素”，然后編輯設(shè)計板料形狀。

2.3 添加折彎

使用“視向”工具調(diào)整零件顯示的大小、方向和位置。然后從設(shè)計元素庫中選擇“折彎”圖素，將圖素拖放到板料下邊沿上。這時會在原板料上添加一個向下的“折彎”圖素。

2.4 添加孔

從設(shè)計元素庫中選中“圓孔”，拖放到圖中的適當(dāng)位置，將鼠標(biāo)指針放到?jīng)_孔尺寸調(diào)節(jié)按鈕處，按鈕呈高亮狀態(tài)指針也變?yōu)槭种感沃羔槨螕羰髽?biāo)右鍵激活“添加加工屬性”菜單，點擊進入“沖孔屬性”對話框，在自定義欄中填入沖孔的直徑尺寸，單擊確定。完成電源機箱的設(shè)計，如圖1所示。

3 鈑金件展開圖

早期，計算機輔助設(shè)計技術(shù)還不夠成熟，鈑金設(shè)計也沒有引入CAD技術(shù)，鈑金的下料尺寸常主要使用“等分投影法”，也即根據(jù)中性層長度不變的原理通過手工方法進行計算，但是手工計算形狀復(fù)雜且邊緣有孔的鈑金件時，其展開尺寸和孔位尺寸不僅計算困難，計算精度也無法得到有效保障。

使用CAXA鈑金功能中的展開命令，使這一工作變得非常簡單而精確?，F(xiàn)在我們只要在完成鈑金零件三維建模后，點擊“展開”命令即可得到該鈑金件的三維展開圖，如圖2所示。得到鈑金件三維展開圖后，我們就能夠便捷地得到下料尺寸，并且可以根據(jù)鈑金成形工藝設(shè)計知識來判定毛坯形狀是否合理，對可能引起變形沿毛坯分布不均勻的結(jié)構(gòu)進行修改，進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過使用CAXA實體設(shè)計軟件設(shè)計鈑金件，我們總結(jié)出如下幾點。

（1）通過相互裝配主要元件來創(chuàng)建組件。可以包括簡單的支撐結(jié)構(gòu)或此時尚未完全定義的鈑金零件。

（2）用內(nèi)部元件作為參照在組件模式中創(chuàng)建或修改鈑金零件。此過程有助于創(chuàng)建支撐壁、成形特征以加固面板，或創(chuàng)建沖孔和凹槽以堅固元件。

（3）相對于內(nèi)部元件和通過相互關(guān)系定義箱體和支撐結(jié)構(gòu)后，增加所有其余元件和特征。

（4）創(chuàng)建或選取一個折彎表，從而在展開零件時提供材料的裕量、折彎表數(shù)據(jù)用于確保鈑金零件flat pattern幾何的精確性。

（5）在鈑金模式下，創(chuàng)建一個折彎順序表以定義各零件的折彎序列。

（6）添加flat pattern特征。這將在已設(shè)計的鈑金模型中創(chuàng)建一個自動展平特征。

（7）使用多模型繪圖來記錄此設(shè)計?？赏瑫r包括flat state和as designed實例。顯示依照設(shè)計零件的特征尺寸，并創(chuàng)建平整狀態(tài)零件的尺寸。作為注釋增加折彎順序表。

CAXA實體設(shè)計軟件中的造型特征和特定的鈑金特征都能協(xié)助完成鈑金件的設(shè)計工作，并能非常方便地得到鈑金件的三維展開圖以及下料的尺寸、面積和質(zhì)量等，通過計算結(jié)果可對設(shè)計產(chǎn)品進行優(yōu)化與改進，從而非常方便地完成鈑金件的設(shè)計工作。

參考文獻

[1] 呂志杰.CAXA實體設(shè)計實例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012，1.

[2] 鄭剛.汽車覆蓋件沖壓成形中的拉延筋模型及其參數(shù)反演研究[D].湖南大學(xué)，2009，7.

[3] 靳長泉，邰金華，韋樂余.SolidWorks在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用[D].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，7.endprint

摘 要：加工形狀較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件的主要方法是鈑金加工。目前，在鈑金件的設(shè)計過程中，三維輔助設(shè)計已廣泛應(yīng)用，這既提高了設(shè)計質(zhì)量，同時設(shè)計效率也有了較為明顯的提高。本文以電源機箱的鈑金件設(shè)計為例，介紹CAXA實體設(shè)計軟件在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鈑金件 三維設(shè)計 CAXA實體設(shè)計

中圖分類號：TU5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0011-02

目前，在鈑金件的設(shè)計中，三維輔助設(shè)計已得到廣泛應(yīng)用，不少軟件還提供了鈑金設(shè)計向?qū)?模板，如CAXA、Pro/E、 SolidWorks等，利用這些模塊能快速完成鈑金設(shè)計并能夠自動獲取下料展開圖。使用這種方法不僅提高了設(shè)計的效率與質(zhì)量，而且設(shè)計過程“所見即所得”，能夠直觀的觀察與監(jiān)控整個設(shè)計過程，可以減少設(shè)計的錯誤且便于修改，能更好地設(shè)計產(chǎn)品。

本文將以電源機箱鈑金件設(shè)計為例，介紹CAXA實體設(shè)計軟件在鈑金設(shè)計中的應(yīng)用。

1 CAXA鈑金件的三維建模方法

CAXA實體設(shè)計軟件提供了兩種生成鈑金零件的方法。

（1）包絡(luò)鈑金設(shè)計，創(chuàng)建或引入一個實體零件，然后為其包絡(luò)鈑金件—— 可稱為“基于實體造型的包絡(luò)鈑金設(shè)計”。

（2）箱式鈑金件設(shè)計，依據(jù)鈑金的特點直接生成鈑金零件，具體包括鈑金設(shè)計中的板料添加、折彎添加及編輯、添加各種型孔、添加自定義輪廓、切割鈑金件等。

以上兩種方法都有各自的使用范圍，第一種方法適用于針對實體的包絡(luò)零件，可在實體的基礎(chǔ)上做進一步的細化、美化等設(shè)計；第二種方法從最初設(shè)計階段開始生成的就是鈑金零件，主要適用于箱體等非包絡(luò)件，使鈑金零件的模型生成更加高效和快捷。

2 CAXA電源機箱鈑金件的三維建模過程

根據(jù)上面的分析，我們采用第二種方法—— 使用箱式鈑金設(shè)計。具體過程如下。

2.1 設(shè)置鈑金材料

打開CAXA設(shè)計軟件，選擇“工具”下拉菜單，在其中選擇“選項”，并激活該對話框，在對話框中選擇“板料”，從板料列表中選擇一個缺省板料作為新鈑金零件材料。

2.2 拖放板料到設(shè)計環(huán)境中

在設(shè)計元素庫中選中“板料”，把它拖入設(shè)計環(huán)境。雙擊“板料圖素”，然后編輯設(shè)計板料形狀。

2.3 添加折彎

使用“視向”工具調(diào)整零件顯示的大小、方向和位置。然后從設(shè)計元素庫中選擇“折彎”圖素，將圖素拖放到板料下邊沿上。這時會在原板料上添加一個向下的“折彎”圖素。

2.4 添加孔

從設(shè)計元素庫中選中“圓孔”，拖放到圖中的適當(dāng)位置，將鼠標(biāo)指針放到?jīng)_孔尺寸調(diào)節(jié)按鈕處，按鈕呈高亮狀態(tài)指針也變?yōu)槭种感沃羔?。單擊鼠?biāo)右鍵激活“添加加工屬性”菜單，點擊進入“沖孔屬性”對話框，在自定義欄中填入沖孔的直徑尺寸，單擊確定。完成電源機箱的設(shè)計，如圖1所示。

3 鈑金件展開圖

早期，計算機輔助設(shè)計技術(shù)還不夠成熟，鈑金設(shè)計也沒有引入CAD技術(shù)，鈑金的下料尺寸常主要使用“等分投影法”，也即根據(jù)中性層長度不變的原理通過手工方法進行計算，但是手工計算形狀復(fù)雜且邊緣有孔的鈑金件時，其展開尺寸和孔位尺寸不僅計算困難，計算精度也無法得到有效保障。

使用CAXA鈑金功能中的展開命令，使這一工作變得非常簡單而精確。現(xiàn)在我們只要在完成鈑金零件三維建模后，點擊“展開”命令即可得到該鈑金件的三維展開圖，如圖2所示。得到鈑金件三維展開圖后，我們就能夠便捷地得到下料尺寸，并且可以根據(jù)鈑金成形工藝設(shè)計知識來判定毛坯形狀是否合理，對可能引起變形沿毛坯分布不均勻的結(jié)構(gòu)進行修改，進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過使用CAXA實體設(shè)計軟件設(shè)計鈑金件，我們總結(jié)出如下幾點。

（1）通過相互裝配主要元件來創(chuàng)建組件?？梢园ê唵蔚闹谓Y(jié)構(gòu)或此時尚未完全定義的鈑金零件。

（2）用內(nèi)部元件作為參照在組件模式中創(chuàng)建或修改鈑金零件。此過程有助于創(chuàng)建支撐壁、成形特征以加固面板，或創(chuàng)建沖孔和凹槽以堅固元件。

（3）相對于內(nèi)部元件和通過相互關(guān)系定義箱體和支撐結(jié)構(gòu)后，增加所有其余元件和特征。

（4）創(chuàng)建或選取一個折彎表，從而在展開零件時提供材料的裕量、折彎表數(shù)據(jù)用于確保鈑金零件flat pattern幾何的精確性。

（5）在鈑金模式下，創(chuàng)建一個折彎順序表以定義各零件的折彎序列。

（6）添加flat pattern特征。這將在已設(shè)計的鈑金模型中創(chuàng)建一個自動展平特征。

（7）使用多模型繪圖來記錄此設(shè)計?？赏瑫r包括flat state和as designed實例。顯示依照設(shè)計零件的特征尺寸，并創(chuàng)建平整狀態(tài)零件的尺寸。作為注釋增加折彎順序表。

CAXA實體設(shè)計軟件中的造型特征和特定的鈑金特征都能協(xié)助完成鈑金件的設(shè)計工作，并能非常方便地得到鈑金件的三維展開圖以及下料的尺寸、面積和質(zhì)量等，通過計算結(jié)果可對設(shè)計產(chǎn)品進行優(yōu)化與改進，從而非常方便地完成鈑金件的設(shè)計工作。

參考文獻

[1] 呂志杰.CAXA實體設(shè)計實例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012，1.

[2] 鄭剛.汽車覆蓋件沖壓成形中的拉延筋模型及其參數(shù)反演研究[D].湖南大學(xué)，2009，7.

[3] 靳長泉，邰金華，韋樂余.SolidWorks在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用[D].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，7.endprint

摘 要：加工形狀較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件的主要方法是鈑金加工。目前，在鈑金件的設(shè)計過程中，三維輔助設(shè)計已廣泛應(yīng)用，這既提高了設(shè)計質(zhì)量，同時設(shè)計效率也有了較為明顯的提高。本文以電源機箱的鈑金件設(shè)計為例，介紹CAXA實體設(shè)計軟件在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鈑金件 三維設(shè)計 CAXA實體設(shè)計

中圖分類號：TU5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0011-02

目前，在鈑金件的設(shè)計中，三維輔助設(shè)計已得到廣泛應(yīng)用，不少軟件還提供了鈑金設(shè)計向?qū)?模板，如CAXA、Pro/E、 SolidWorks等，利用這些模塊能快速完成鈑金設(shè)計并能夠自動獲取下料展開圖。使用這種方法不僅提高了設(shè)計的效率與質(zhì)量，而且設(shè)計過程“所見即所得”，能夠直觀的觀察與監(jiān)控整個設(shè)計過程，可以減少設(shè)計的錯誤且便于修改，能更好地設(shè)計產(chǎn)品。

本文將以電源機箱鈑金件設(shè)計為例，介紹CAXA實體設(shè)計軟件在鈑金設(shè)計中的應(yīng)用。

1 CAXA鈑金件的三維建模方法

CAXA實體設(shè)計軟件提供了兩種生成鈑金零件的方法。

（1）包絡(luò)鈑金設(shè)計，創(chuàng)建或引入一個實體零件，然后為其包絡(luò)鈑金件—— 可稱為“基于實體造型的包絡(luò)鈑金設(shè)計”。

（2）箱式鈑金件設(shè)計，依據(jù)鈑金的特點直接生成鈑金零件，具體包括鈑金設(shè)計中的板料添加、折彎添加及編輯、添加各種型孔、添加自定義輪廓、切割鈑金件等。

以上兩種方法都有各自的使用范圍，第一種方法適用于針對實體的包絡(luò)零件，可在實體的基礎(chǔ)上做進一步的細化、美化等設(shè)計；第二種方法從最初設(shè)計階段開始生成的就是鈑金零件，主要適用于箱體等非包絡(luò)件，使鈑金零件的模型生成更加高效和快捷。

2 CAXA電源機箱鈑金件的三維建模過程

根據(jù)上面的分析，我們采用第二種方法—— 使用箱式鈑金設(shè)計。具體過程如下。

2.1 設(shè)置鈑金材料

打開CAXA設(shè)計軟件，選擇“工具”下拉菜單，在其中選擇“選項”，并激活該對話框，在對話框中選擇“板料”，從板料列表中選擇一個缺省板料作為新鈑金零件材料。

2.2 拖放板料到設(shè)計環(huán)境中

在設(shè)計元素庫中選中“板料”，把它拖入設(shè)計環(huán)境。雙擊“板料圖素”，然后編輯設(shè)計板料形狀。

2.3 添加折彎

使用“視向”工具調(diào)整零件顯示的大小、方向和位置。然后從設(shè)計元素庫中選擇“折彎”圖素，將圖素拖放到板料下邊沿上。這時會在原板料上添加一個向下的“折彎”圖素。

2.4 添加孔

從設(shè)計元素庫中選中“圓孔”，拖放到圖中的適當(dāng)位置，將鼠標(biāo)指針放到?jīng)_孔尺寸調(diào)節(jié)按鈕處，按鈕呈高亮狀態(tài)指針也變?yōu)槭种感沃羔?。單擊鼠?biāo)右鍵激活“添加加工屬性”菜單，點擊進入“沖孔屬性”對話框，在自定義欄中填入沖孔的直徑尺寸，單擊確定。完成電源機箱的設(shè)計，如圖1所示。

3 鈑金件展開圖

早期，計算機輔助設(shè)計技術(shù)還不夠成熟，鈑金設(shè)計也沒有引入CAD技術(shù)，鈑金的下料尺寸常主要使用“等分投影法”，也即根據(jù)中性層長度不變的原理通過手工方法進行計算，但是手工計算形狀復(fù)雜且邊緣有孔的鈑金件時，其展開尺寸和孔位尺寸不僅計算困難，計算精度也無法得到有效保障。

使用CAXA鈑金功能中的展開命令，使這一工作變得非常簡單而精確?，F(xiàn)在我們只要在完成鈑金零件三維建模后，點擊“展開”命令即可得到該鈑金件的三維展開圖，如圖2所示。得到鈑金件三維展開圖后，我們就能夠便捷地得到下料尺寸，并且可以根據(jù)鈑金成形工藝設(shè)計知識來判定毛坯形狀是否合理，對可能引起變形沿毛坯分布不均勻的結(jié)構(gòu)進行修改，進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過使用CAXA實體設(shè)計軟件設(shè)計鈑金件，我們總結(jié)出如下幾點。

（1）通過相互裝配主要元件來創(chuàng)建組件。可以包括簡單的支撐結(jié)構(gòu)或此時尚未完全定義的鈑金零件。

（2）用內(nèi)部元件作為參照在組件模式中創(chuàng)建或修改鈑金零件。此過程有助于創(chuàng)建支撐壁、成形特征以加固面板，或創(chuàng)建沖孔和凹槽以堅固元件。

（3）相對于內(nèi)部元件和通過相互關(guān)系定義箱體和支撐結(jié)構(gòu)后，增加所有其余元件和特征。

（4）創(chuàng)建或選取一個折彎表，從而在展開零件時提供材料的裕量、折彎表數(shù)據(jù)用于確保鈑金零件flat pattern幾何的精確性。

（5）在鈑金模式下，創(chuàng)建一個折彎順序表以定義各零件的折彎序列。

（6）添加flat pattern特征。這將在已設(shè)計的鈑金模型中創(chuàng)建一個自動展平特征。

（7）使用多模型繪圖來記錄此設(shè)計?？赏瑫r包括flat state和as designed實例。顯示依照設(shè)計零件的特征尺寸，并創(chuàng)建平整狀態(tài)零件的尺寸。作為注釋增加折彎順序表。

CAXA實體設(shè)計軟件中的造型特征和特定的鈑金特征都能協(xié)助完成鈑金件的設(shè)計工作，并能非常方便地得到鈑金件的三維展開圖以及下料的尺寸、面積和質(zhì)量等，通過計算結(jié)果可對設(shè)計產(chǎn)品進行優(yōu)化與改進，從而非常方便地完成鈑金件的設(shè)計工作。

參考文獻

[1] 呂志杰.CAXA實體設(shè)計實例教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012，1.

[2] 鄭剛.汽車覆蓋件沖壓成形中的拉延筋模型及其參數(shù)反演研究[D].湖南大學(xué)，2009，7.

[3] 靳長泉，邰金華，韋樂余.SolidWorks在鈑金件設(shè)計中的應(yīng)用[D].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2007，7.endprint