1 钣金拆图的内涵
拆图,就是“拆分与解读图纸”,将设计图纸或者总体设计(三维模型)拆解与转化成可以作为作业指导书的工程图(二维图纸),从而为进一步的实际生产与检验提供相关联的工艺支持文件;与此同时,拆图就是将客户的要求与产品设计的理念,通过实际的工艺与产品得以呈现。拆图是广义的,存在于各个行业的制造环节,本文主要阐述钣金领域的拆图技术。
2 钣金拆图的内容
在实际的工作中,拆图的任务输入或来源除了设计图纸,还有产品或零件的实物等多种形式,无论何种形式,拆图的输出都是一样的。我们以钣金建模SW格式的产品“收纳箱”作为案例,阐述钣金拆图的全部工作内容;
首先,进入SolidWorks 2022用户界面,单击“快速访问”工具栏中的“打开”按钮,在文件夹中选择对应的产品装配体文件名,单击“打开”按钮,输入产品装配体“收纳箱”,见图2-1。

图2-1:打开设计图“收纳箱”
通过仔细解读收纳箱的装配体图纸,了解到装配体中的7个零件全部是SW格式的钣金特征建模,拆图时不用做钣金转换;了解到整机的组装均采用榫卯卡扣拼装的结构,无需焊接,无需螺纹紧固件;同时还了解到整机的组装顺序,便于整理出产品的组装说明。
收纳箱的组装顺序是:第一步,先将底板装入大外框(3个定位销孔),再装上小外框,拧紧底板的榫卯卡扣(2个);第二步,先装小隔板和小隔板S,再装大隔板,拧紧大小隔板穿越底板的榫卯卡扣(7个),至此,箱体组装完成;第三步,装上门,合上门。完成整机的装配。
在充分解读产品装配体图纸的基础上,我们可以展开具体的拆图步骤:
2.1 单击“文件”下拉菜单中的“从装配体制作工程图”按钮,制作收纳箱DWG格式的标准装配工程图,标注关键的尺寸,见图2-2。
2.2 单击“装配体”控制面板中的“爆炸视图”按钮,弹出“爆炸视图”的属性管理器,制作收纳箱的爆炸视图,另存为DWG格式后,标注每一个零件的编号,见图2-3。
2.3 制作完整收纳箱的物料清单BOM表,见图2-4。
2.4 逐个打开SolidWorks格式的零件,单击“文件”下拉菜单中的“从零件制作工程图”按钮,逐个制作DWG格式的标准零件工程图,并且排列在一张图上,检查与复核零件与零件之间的配合尺寸,乃至配合公差,见图2-5和图2-6。
2.5 分出开料图(Flat Pattern/DXF格式的展开图),同时将物料清单BOM、开料图、折弯图(Bending Drawing)、爆炸图以及技术要求(Technical Requirements)、组装说明等合册,完成收纳箱拆图的全部步骤。收纳箱样品的实物见图2-7。
图2-2:收纳箱的三视图 图2-3:收纳箱的爆炸图
图2-4:产品BOM表
图2-5:工程图集合
图2-6:收纳箱-门的工程图(放大图) 图2-7:产品实物图
3 钣金拆图的案例
我们以实体建模STP格式的零件“防雨罩”作为案例,阐述钣金拆图的全过程;
首先,进入SolidWorks 2022用户界面,单击“快速访问”工具栏中的“打开”按钮,在文件夹中选择对应的零件文件名,单击“打开”按钮,输入零件“防雨罩”,见图3-1。同时我们要了解防雨罩的用途与特点,
防雨罩的作用是安装在户外机箱或户外机柜的外壳上,完全罩住整个排气扇的出风口,既保证通风效果,又保证雨水不溅到排气扇,甚至流入机箱机柜的内部。
防雨罩的造型是斜45°拐角设计,与机箱机柜的外观相互匹配,其向下出风口周边增加了一排长圆形孔,不仅增加了出风口的面积,而且加强了雨水的导流效果。
防雨罩的外形尺寸是132*132mm,适合于100*100mm及以下排气扇的配套使用。
图3-1:打开零件图“防雨罩” 图3-2
其次,单击“评估”控制面板中的“测量”按钮,见图3-2;测量防雨罩的壁厚和相关的尺寸,包括外形尺寸,安装尺寸以及其他的配合尺寸等;反复观察与分析零件的外形与结构特点,思考与评估钣金加工的可行性方案。测量的结果见图3-3。
然后,基本设定防雨罩的拆图方案,沿图中红色箭头所示的6条边线切开形成切口,其他的边线均作为折弯线,用一件板制作,同时将切口放在侧面,避免因漏焊造成漏水的风险,详见图3-4中的红色箭头标识;同时预设其钣金参数,板材采用T=1.0mm冷轧钢板,折弯内半径R=0.8mm,K因子选0.35,释放槽选0.2等。具体的转换到钣金拆图步骤如下:
图3-3:测量结果 图3-4:钣金拆图方案
3.1 单击“草图”控制面板中的“草图绘制”按钮,选择零件的安装面(带5个孔的环形小平面)为基准面,继续单击“草图”控制面板中的“直线”按钮,在图3-5中红色箭头所示的位置分别画出两个直线,绘制完成后单击“退出草图”按钮。
图3-5:绘制直线
3.2 单击“钣金”控制面板中的“切口”按钮,在“切口”属性管理器中,输入零件全部需要切口的边线,单击“改变方向”按钮,选择切口的方向,输入“切口缝隙”栏中的数值为0.10mm,单击“确定”按钮,见图3-6和图3-7,切口均分别设置在两个侧面。
图3-6:切口的边线以及方向
图3-7:切口均在两个侧面
3.3 单击“钣金”控制面板中的“插入折弯”按钮,在“插入折弯”属性管理器中,折弯参数“固定的面或边线”栏中选择零件中合适的和相对对称的面,输入“折弯半径”栏中的数值为0.80mm,勾选忽略斜切面,释放槽输入“比例”栏中的数值为0.2,单击“确定”按钮,见图3-8和图3-9。
图3-8
图3-9 图3-10
3.4 单击设计树中的“钣金”按钮,见图3-9,输入折弯系数K因子栏中的数值为0.35,其他数值默认,单击“确定”按钮,见图3-10。
3.5 单击“钣金”控制面板中的“展平”按钮,验证零件转换到钣金的可行性与有效性,见图3-11。
3.6 单击“文件”下拉菜单中的“从零件制作工程图”按钮,制作钣金零件防雨罩DWG格式的标准工程图,见图3-12,至此完成全部的拆图步骤。
图3-11 图3-12:防雨罩的工程图
值得说明的是,任何一个零件,组件与整机的钣金拆图方案都不会是唯一的;切口线,折弯线以及焊接线的重新组合,都可以产生多个不同的方案,一般情况下我们会选择综合成本低的拆图方案。
4 结束语
综上所述,拆图,是连接产品设计与产品制造的桥梁;拆图,不仅是画图,更是工艺决策,最终确保工艺的可行性;拆图,也将会是在实际制造运作的同时,不停的自我修正与自我提升的忠实呈现。而基于钣金工艺的拆图,更加要了解其全部的工艺流程,包括开料、冲压、折弯、焊接、打磨等,还要了解钣金设备与配套设施的功能与性能,尤其是新技术以及今天人工智能的广泛应用。只有在此基础上,才能提交一份合格的拆图方案。
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(供稿:广州新角度钣金培训中心 黄伟明老师)


