Handbuch der praktischen Abkanttechniken für Bleche (SolidWorks 2017 Edition)

1.1 Überblick über das Abwickeln von Blechen

Die Blechbearbeitung erfolgt in der Regel unter Ausnutzung der formgebenden Eigenschaften des Metalls selbst, d. h. für die Art des Blechs mit einer bestimmten eigenen Dicke, mit Hilfe von Schneiden, Stanzen und Umformen, Biegen und diesen Verfahrensschritten, um ein einzelnes unabhängiges Teil zu bearbeiten und herzustellen, gefolgt von der Verwendung von Schweißen, Nieten und anderen Arten und Mitteln der Montage und schließlich der Fertigstellung des Bauteils. Kennzeichnend ist, dass die Dicke für ein und dasselbe Teil immer gleich ist. Im Hinblick auf die Blechteile halten ein geringeres Gewicht, höhere Festigkeit, mit leitfähigen Eigenschaften, niedrigere Kosten, große Massenproduktion Leistung ist sehr gut, wie und eine solche Vielzahl von Eigenschaften, so dass die aktuelle Blechteile in der petrochemischen Industrie, Metallurgie, Elektronik und Elektrogeräte, Kommunikation, der Automobilindustrie, medizinische Geräte, und anderen Bereichen des Umfangs der Verwendung einer breiten Palette von Anwendungen wurden weit verbreitet, zum Beispiel in der Computer-Chassis, Handys, und so weiter. Zum Beispiel, in Computer-Chassis, Handys und andere Produkte des täglichen Lebens, Blech hat sich zu einem unverzichtbaren Mittel der Verarbeitung. Mit der zunehmenden Verbreitung von Blechanwendungen ist die Konstruktion von Blechteilen zu einem entscheidenden Teil des Produktentwicklungsprozesses geworden. In diesem Zusammenhang ist es für Maschinenbauingenieure wichtig, die Techniken der Blechkonstruktion zu beherrschen. Auf diese Weise können die Blechteile so gestaltet werden, dass sie gleichzeitig die Produktfunktion, das Erscheinungsbild und andere Anforderungen erfüllen, aber auch den Produktions- und Verarbeitungskomfort, die Kosteneffizienz und viele andere Anforderungen erfüllen.

Bei der Konstruktion von Blechteilen müssen nicht nur technische Zeichnungen verwendet werden, um die Form und die Abmessungen der Teile darzustellen, sondern auch Abwicklungszeichnungen, um die Form und die Abmessungen des Blechprofils vor der Produktion und der Verarbeitung der Blechteile darzustellen, um die Produktion der Blechteile zu leiten, um das Material zu platzieren, die Muster anzuordnen und sie herzustellen. Dieser Prozess des Zeichnens eines flachen Profils auf der Grundlage der dreidimensionalen Form des Teils ist das Abwickeln von Blechen. Durch die Beherrschung der korrekten und effektiven Methode des Abfaltens von Blechteilen können wir nicht nur die Genauigkeit der Blechteile sicherstellen, sondern auch die Verarbeitungseffizienz verbessern und Kosten sparen.

1.1.1 Konventionelle Blechabwicklungsverfahren

Nach den Grundsätzen der darstellenden und analytischen Geometrie, der traditionellen Methode der Blechabwicklung, wird ein dreidimensionales Blechteil auf eine Ebene abgeflacht, um die abgewickelte Zeichnung zu erstellen. Die Oberflächenformen, aus denen ein Blech besteht, können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: theoretisch spreizbare Flächen und nicht spreizbare Flächen. Spreizbare Flächen sind ebene Flächen, zylindrische Flächen und konische Flächen oder durch diese Flächen geteilte Flächen. Nicht ausdehnbare Flächen sind kugelförmige, torusförmige und andere geformte Flächen. Ausdehnbare Flächen können theoretisch genau ausgedehnt werden, da die Längen der entsprechenden Vektoren in der stereografischen Projektion und in den Abwicklungsdiagrammen gleich sind und die Oberflächen der Teile vor und nach der Abwicklungsphase ebenfalls gleich sind, wohingegen nicht ausdehnbare Flächen theoretisch nicht in einer Ebene abgewickelt werden können und nur als eine Anzahl von ausdehnbaren Flächen angenähert und dann abgewickelt werden können, und die traditionellen Methoden zum Abwickeln von Blechen umfassen Schablonenberechnungen, Projektionsdiagramme und softwaregestützte Methoden. Zu den traditionellen Methoden der Blechabwicklung gehören die Schablonenberechnungsmethode, die Projektionsmethode und die Softwaremethode.

1. projektionsdiagramme

Die projektive Methode des Abwickelns von Blechteilen mit Hilfe von bildlichen Geometrien und Handzeichnungen. Zu den spezifischen Methoden gehören die parallele, radiale und trigonometrische Methode. Die parallele Methode wird für das Abwickeln von zylindrischen Flächen, die radiale Methode für das Abwickeln von konischen Flächen und die trigonometrische Methode für das annähernde Abwickeln von nicht abwickelbaren Flächen verwendet.

Dies geschieht, indem man die Oberfläche des Zylinders in gleiche Teile (Punkte a bis e) unterteilt, um anschließend die Längen der Linien an den gleichen Teilen (a1 bis e5) zu bestimmen, wie dies bei der Methode der parallelen Linien zur Entfaltung einer quadratischen Zylinderfläche mit schrägem Querschnitt geschieht, und indem man den Umfang der Basis des Zylinders als Gerade entfaltet, was Teil des Verfahrens zur Entfaltung der Zylinderfläche ist, und indem man die tatsächlichen Längen der Linien an den Punkten der Geraden aufzeichnet. Dies ist ebenfalls Teil des Prozesses, ebenso wie das Einzeichnen der tatsächlichen Längen der Polylinien an den äquidistanten Punkten der Polylinien und das anschließende Verbinden der Endpunkte der Polylinien (A bis E) mit Kurven, wodurch Abbildung 1.1.1 vervollständigt wird.

Abbildung 1.1.1 Entfaltung einer schräg abgeschnittenen quadratischen Zylinderfläche nach der Methode der parallelen Linien

2. die Methode zur Berechnung der Vorlage

Die Methode der Schablonenberechnung verwendet die analytische Geometrie, um die Abkantung von Blechteilen zu berechnen, und zu ihren spezifischen Methoden gehören die Methode der Berechnung der realen Länge und die Methode der Koordinatenberechnung usw. Die Methode der Berechnung der realen Länge verwendet die analytische Geometrie, um die Länge eines Liniensegments, d. h. einer einfachen Linie, bei der Abkantung zu berechnen, und zeichnet dann die Abkantzeichnung mit Hilfe der Längendaten, die genauere Daten anstelle der Methode der Verwendung der Linien der Zeichnung als Längenreferenz in der Projektionsmethode sind, so dass das erzielte Ergebnis genauer ist, aber der Umriss der Abkantzeichnung muss immer noch durch Zeichnen vervollständigt werden. Der Umriss des entfalteten Musters muss jedoch noch durch Zeichnen vervollständigt werden, d. h. der Umriss der endgültigen Durchpausung weist noch einen großen Fehler auf. Das Prinzip der Koordinatenberechnungsmethode ähnelt dem der realen Längenberechnungsmethode, da bei der Koordinatenberechnungsmethode die Koordinaten der Bezugspunkte des abgewickelten Umrisses direkt in Bezug auf ein bestimmtes Koordinatensystem berechnet werden und der abgewickelte Umriss des Blechs dann in diesem Koordinatensystem aufgezeichnet wird.

3. die Erweiterung der softwaregestützten Methoden

Die softwaregestützte Methode der Abkantung basiert auf dem Prinzip der Schablonenberechnung, wobei mit Hilfe von Software automatisch Abkantzeichnungen im DXF/DWG-Format erstellt werden, die zur Bearbeitung und Änderung direkt importiert werden können. Allerdings werden die erhaltenen Zeichnungen in einem idealen Zustand erzeugt, und die Faktoren der Blechdicke in der tatsächlichen Produktion werden nicht berücksichtigt, so dass es nicht möglich ist, ein vollständiges dreidimensionales Modell zu erhalten.

1.1.2 Verwendung von Spreizblechen zum Lösen

Die herkömmliche Methode zur Berechnung der Blechausdehnung basiert auf einer theoretischen idealen Oberfläche mit einer Dicke von Null, in der Realität haben Blechteile jedoch eine gewisse Dicke. Wenn die Dicke des Blechteils gering und die Genauigkeitsanforderung nicht hoch ist, kann der Blechdickenfaktor ignoriert werden, aber sobald das Design des Blechteils einen gewissen Grad an Genauigkeit erfordert, muss der Blechdickenfaktor bei der Berechnung der Blechabwicklung berücksichtigt werden. Daher ist die traditionelle Methode der Blechabwicklung nur für die manuelle Herstellung von Material geeignet, das keine hohe Genauigkeit erfordert.

In den letzten Jahren hat sich mit der Verbreitung und Anwendung von CNC-Pressen, Laser-, Plasma-, Wasserstrahlschneidmaschinen und CNC-Biegemaschinen die Produktionseffizienz von Blechteilen stark verbessert, und die Verarbeitungseffizienz von Blechteilen ist sogar noch höher. Gleichzeitig wurden neuere Anforderungen an das Design von Blechteilen gestellt, und es wurden höhere Anforderungen an die Abwicklung und Platzierung von Blechteilen gestellt, wobei der Einsatz von dreidimensionaler CAD/CAM-Technologie zur Durchführung des Designs von Blechteilen Sie hat sich zum Mainstream entwickelt. Die Idee des Abwickelns von Blechteilen mit Hilfe von 3D-CAD-Software besteht darin, das Design und die Modellierung von Blechteilen oder Blechbaugruppen in einer 3D-Umgebung durchzuführen und dann die Blechteile automatisch in der Software abzuwickeln, um Zeichnungen in drei Ansichten und Abwicklungsdiagramme der Blechteile zu erstellen. Die entsprechenden Daten können direkt in alle Arten von fortschrittlichen Bearbeitungsmaschinen importiert werden, um Datenreferenzen für die Produktion und Bearbeitung bereitzustellen. Die Daten können direkt in verschiedene fortschrittliche Bearbeitungsmaschinen importiert werden, um Datenreferenzen für die Produktion und Bearbeitung bereitzustellen.

Zu den populären 3D-CAD-Programmen gehören CATIA, UG, Creo, Solid Edge usw., die alle mit einem Modul zur Konstruktion von Blechteilen ausgestattet sind. Darüber hinaus hat die Software mit ihrer benutzerfreundlichen Oberfläche, ihren leicht zu erlernenden und einfach zu bedienenden Eigenschaften die Zuneigung einer großen Anzahl von Blechteilkonstrukteuren gewonnen. Die Verwendung der Software für das Abwickeln und Freigeben von Blechen weist die folgenden Merkmale auf.

Die 3D-Modellierung ist intuitiv und einfach zu bedienen, die meisten Blechteile können mit ihrer Hilfe modelliert werden, und die meisten Blechbaugruppen können damit modelliert werden, und das auf diese Weise erhaltene 3D-Modell kann für den elektronischen Prototyp des gesamten Produkts perfektioniert werden.

Bei der Modellierung mit der Software gibt es eine Vielzahl von Methoden, darunter die Feature-Modellierung, die verwendet werden kann, die Konstruktion auf der Grundlage ungefalteter Zustände, die Festkörper-Oberflächen-Transformation und die Biegung, die es einfach machen, eine breite Palette von Blechmodellen zu erstellen.

Der 3D-Zustand des Blechkonstruktionsprozesses ist intuitiv, und in diesem Zustand wird die Struktur jedes Teils des Blechteils klar und deutlich dargestellt, so dass es leicht zu ändern ist, und es ist möglich, 2D-Zeichnungen schnell zu exportieren, um automatische Beschriftungen zu implementieren.

Bequeme Entfaltung, das System entfaltet automatisch das 3D-Modell und kann das Diagramm der ebenen Entfaltung exportieren.

Das 3D-Modell und die Zeichnungsdaten sind vollständig miteinander verknüpft, so dass bei einer Änderung der Abmessungen eines Blechteils innerhalb des 3D-Modells die drei Ansichten automatisch aktualisiert werden, ebenso wie die entfalteten Zeichnungen.