钣金计算机辅助展开计算方法

钣金件的展开计算应用普遍，传统采用手工计算速度慢、误差大。采用CAD技术可以很好解决这个问题，但需要注意方法的正确性。

钣金零件在展开时，一般都有一些参数要求，例如：板材厚度、折弯角、折弯系数等。这些参数有些是钣金件本身存在的参数，比如材料和厚度，有些则是你制作这个钣金件的一些加工的条件或允许的误差条件。因为，展开实际上是钣金加工或弯曲的逆向过程，正确计算展开必须考虑折弯的条件。比如图1是在Radan软件中的一个对话框，上部分是一些材料固有的条件，而对话框的下部分则是在加工这个钣金件需要的参数设定。一般来说，材料的材质可能即使牌号相同，具体的材质可能有差异，因此加工参数需要调整和修正。

进行钣金件的展开计算必须应用一些专业的钣金三维设计软件，或者是采用通用三维设计软件中的钣金建模方法进行零件的造型。如果采用一些广告、效果图或动画设计的软件进行钣金件的造型，则无法进行钣金件的折弯和展开计算。这是因为这些软件产生的零件模型只是零件的外形框架模型，没有材质和零件的三维基本信息。这些模型可以进行显示和观赏，但不能进行工程的计算和应用。

现在的做法是将设计面向制造，即DFM。这是在设计中考虑制造的属性和工艺属性，通过预设加工参数，在建模时直接将加工参数赋予零件，即钣金件的设计已经考虑了制造工艺的多种因素。

这里还是用Radan 3D来说明一下，加工参数主要包含两方面：设置钣金件的材料厚度密度等基本属性，另外还可以设置折弯半径、折弯工艺槽、折边半径及间隙等折弯参数，另外还可以指定折弯系数的计算方式：中性轴、90°SetBack、固定折弯允差等三种方式。其中中性轴方式和90°SetBack方式之间相互关联，也就是说对一种材料只需设定一组参数即可，另外一组将有软件自动计算。折弯系数表设置的折弯系数将由加工参数设定下的选项调用，如图2。折弯系数表使用两种方式计算折弯系数：中性轴和90°SetBack方式。这里的折弯参数将由自己输入，可以是理论值、经验值，甚至是有特殊要求的折弯系数都可以，大大增加了实际生产的灵活性。

展开操作相对来说非常方便，因为使用的都是预设的参数，所以对软件来说可以直接使用展开命令。如图3中可以添加需要展开的零件或单个面，指定折弯系数，修改展开名称，定义位置。此外，有些软件还可以预设输出图形的属性，比如图3的属性定义对话框。这样的好处是通过线形颜色可以区别折弯的方向，这样即使是新手也可以快速折出零件，而不需要通过3D模型的预览，节省了企业的成本。

接下来就可以看一些例子。

（1）简单的箱壳类零件。

某水槽的模型和展开图（图5），通过Radan 3D预先造型，再通过展开得到下料尺寸。对于这个应用而言，模型不仅可以用来展开，面向生产，并且可以导入3DS MAX、Maya、Rino等造型软件进行相关的室内设计。

生产中，可以将展开图标上尺寸，然后打印出图。在车间根据这个展开图进行划线，剪切或冲切获得零件，再进行折弯。

（2）天圆地方的零件

这是钣金零件中的经典零件，在建模时需要注意圆与方的图形要素数量要相等，具体做法是圆必须分成四份，每份通过4条直线相连，共8个图素；方在连接角必须添加圆角，则有4条直线和4条圆弧，共8个图素，实际上构成的表面应该是直纹曲面，即Ruled Surface，只有在上下图形图素数量相等并且壁厚相等的时候才能正确展开。

直纹面的特点是每条截线都是直线段，而上下的边线可以是曲线。