Pro/E钣金设计中折弯半径的确定

    1 引言
    在钣金设计中，用传统方法画展开图时，只要有一个尺寸算错，加工后就可能导致零件报废。但是用Pro/E设计就非常轻松，只需输人精确的折弯半径，不用作任何尺寸计算，点击"展开"后，系统会自动展开，得到精确的展开图。
    用Pro/进行钣金设计，在平整壁侧面创建折弯壁时，会出现SEL RADIUS选取半径的命令菜单，要求设计人员选择折弯半径。系统提供选择的折弯半径为:等于工件厚度;等于2倍的工件厚度; "Enter Value输人值"。实际情况中，对于高精度的扳金件设计来说，折弯半径正好"等于工件厚度"的情况很少，"等于2倍的工件厚度"更少见，多选取"Enter Value输入值"。
    在Pro/E钣金设计中，影响展开图尺寸精度的关键因素是折弯半径。只有输人精确的折弯半径，才能得到精确的展开尺寸。可是在Pro/E钣金模块中，没有固定的公式可以计算折弯半径。使展开图的尺寸精度，因设计人员的经验不同而产生程度不同的设计误差。甚至一些厂家对于精度要求很高的重要钣金件，宁愿用传统方法作展开图，也不敢用Pro/E自动生成的展开图下料。因此，本文重点介绍Pro/E钣金设计中折弯半径的确定方法。
    2 实测圆角半径不能作为Pro/E折弯半径的 "Enter Value输入值"
    传统的确定展开尺寸的方法，一般通过做试验，把试样折弯后，测量成型尺寸，再把成型尺寸和试样的下料尺寸比较，得出延伸量。名义尺寸减去延伸量，就是下料用的展开尺寸。因为延伸量随折弯圆角的大小而不同，生产厂家根据钣金件要求线条简洁的特点，通常对相同厚度的板材，选用统一的较小圆角R<板厚，得到统一的延伸量，以简化制造工艺。如果有特殊要求必须采用不同的折弯圆角，则需单独求出延伸量，但这种情况很少。
    如图l所示的折弯，1．2mm厚的Q235冷板，通常选用7mm宽的下模，已知折弯90°的延伸量为2.l，每翼外档尺寸都是100的L形工件，其展开尺寸为：100+100-2．1=197．9。
    如果板材拆弯2次，就减去2个延申量，折弯3次，减去3个延伸量……依此类推。
    如果折弯角度不是90°，其延伸量就要按折弯比例打折扣。如折弯45°，延伸量取二分之一，即1．05，30°。取三分之一，即0.7。
    产生相应延伸量的折弯圆角可以实际测量，但是这个实测圆角的折弯半径，不能作为Pro／E钣金设计时，SEL RAbIUS选取半径]/"Enter Value输人值"使用。仍以1.2mm厚的冷板为例，产生2.1延伸量的圆角半径(外圆角)，实测为R2.5 ,而正确的Pro/E钣金设计的折弯半径"Enter Value输人值"(外圆角)应当是1.9,显然不是一回事。另外，折弯圆角很难测量精确，尤其对于非直角折弯。

    3 确定Pro/E折弯半径"Enter Value输入值"的步骤
    图2所示的钣金件，每个壁上都布有大小不等的方孔、圆孔，这些孔都有相应的装配要求，是个典型的较高精度的钣金零件。其中8个小4.3孔.同轴度要求在Φ0.1以内。零件材料Q235冷板,1.2mm厚，所有孔都在数控冲床下料时一并作出。对于这种高精度的钣金件，如果展开的理论尺寸已经含有误差，加工后的精度就无法保证。现以图2零件为例，说明Pro/E钣金设计时，如何确定折弯半径。
    首先在Pro/E钣金零件设计中，"创建分离的平整壁"，作出中间长 126.99的那块壁。接着使用半径创建平整壁，作出侧边长101.78的那块壁。退出草绘前，需要输入半径数值，这里采用系统默认的内侧半径。
    1.2mm厚的冷板是常用材料，查得钣金厂家现成的延伸量数据为2.1，两块壁折弯900的展开长应为:
    126.99+101.78一延伸量2.1=226.67  Pro/E设计中输人半径数值后，如果展开长=226.b7，这个半径就对了。
    根据经验，常用钢板的Pro/E折弯输人内半径都小于且接近板材厚度，所以先设内半径R=1.00钣金生成后，点击"Flat Patte。平整阵列"展开，得到展开长226.540输人半径偏大，需调整;
    接着用R=0.7输人，得到展开长226.67，与用延伸量算出的展开尺寸相等。
    零件上共有4处折弯，折弯半径都相同。零件成型后，用"Flat Pattern平整阵列"展开.得到展开长=346.020现在用延伸量数据来验算展开长:
    126.99+(101.78+11.94 )x2-4x2.1=346.03
    2个展开长数据比较，存在设计误差0.01 mm。考虑到折弯一次时两者都等于226.67，误差为零.这个精度应该可以接受。如需更精确，可以设R=0.697，自动展开后，折弯一次和折弯4次的尺寸，都和延伸量求出的尺寸相同，误差均为零。
    图2零件由于输人了精确的半径数值，因而得到准确的展开尺寸，进而为零件达到成品精度要求，包括8个tb4.3mm孔的同轴度要求，创造了条件。
    本例钣金也可用拉伸方法设计，截面一次性草绘完成，然后拉伸155.19mm。但是草绘截面时，也要输人用上述方法得到的内半径0.7mm或外半径1.9mm，才能得到正确的展开长346.02mm

    确定Pro/E折弯半径的步骤归纳为:
    (1)已有该规格的延伸量数据，如果没有，可用试验求得;
    (2)在Pro/E中"创建分离的平整壁"，再"使用半径创建平整壁"
    (3)设内R板厚，完成L形钣金件的创建;
    (4)使用"Flai Pattern平整阵列"展开，把该展开尺寸和用传统的延伸量算出的尺寸进行比较;
    (5)如果展开尺寸数据有误差，修正R值;
    (6)代人修正的R值。如果展开尺寸还有误差，继续修正R值，直到取得正确的展开尺寸。这时候的R值，才是需要的折弯半径"Enter Value输人值"。
    如果钣金零件要折弯多次，可以把R值加人Pro/E的"参数"，这样，每次创建折弯时，只要点击参数，而不用输入具体数字，避免了数字输错的风险。具体操作如下:
    点击菜单管理器的设置(set up)参数(Parameters )，打开"钣金参数"对话框.在"缺省值和参数"中选择"SMT_ DFLT BEND_ RADIUS"，在"值"文本框中输人0.7，然后点击"确定"完成"完成"。这样，在[SEL RADIUS选取半径卫的命令菜单中，就会多出一个"By Param(按参数)"的选项。操作时点击"By Param(按参数)"即可。
    4  常用钢板的折弯半径"Enter Value输入值"
    笔者把Pro/E钣金设计中，常用钢板的折弯半径"Enter Valuesh输人值"，以及其它相关参数列于表1，与同行们交流，这些参数已经过实际生产的长期验证，表1内延伸量为折弯90°的数据。
 

    下模开口尺寸决定了折弯圆角的大小，表1中的下模开口尺寸是实际生产中最常用的。如果对圆角有特殊要求，只需改变下模开口尺寸，并用试验方法得出延伸量数据，然后用前述方法求出具体的Por/E折弯半径输人值。