一、鈑金件的設計與展開

    目前，在一些三維設計系統中，都或多或少具有一些鈑金結構設計功能模塊，但是，因為存在產品主要功能定位的不同，開發商本身的鈑金工程背景的不足，很難做到鈑金設計的專業化和高效性，同時在展開計算的靈活性和準確性方面存在一些問題，設計階段對于鈑金工藝性能難以全面考慮和處理。

    作為Autodesk公司的MAI戰略聯盟伙伴，德國SPI公司專業從事鈑金設計和工藝軟件開發已經20多年，為客戶提供了世界上最好的參數化鈑金設計和展開系統SPI-Sheetmetal。通過與獨特的專家技術的完美組合，使板金生產在設計過程中達到智能化，生產效率得到極大地提高，節約了鈑金零件設計和生產的費用。SPI顯著縮短了產品的設計時間及生產準備時間，使產品從概念設計到試制的時間大大減少，明顯提前了產品上市的時間。在板金產品投產前使設計師和制造商的設計過程得到極大改進，使系統獲得了貫穿設計過程始終的獨一無二的特殊鈑金設計能力，對于成本節省具有重要意義。

    SPI提供了大量智能化的功能強大的專業化鈑金特征結構造型工具。SPI可以通過多種方式創建鈑金零件；可以添加各種特殊類型的折邊特征(如“標準唇邊”、“簡易唇邊”、“傾角唇邊”、“Z型嚙合唇邊”、“摺形包邊”等)，同時折邊時可以自動成尖角或團角過渡，自動開用戶化的工藝槽；可以自動進行不同角度特征的生成并斌予角部切縫屬性；快速生成箱體類、折彎類、放樣類、蓋板類等多種典型零件。

    SPI與世界領先的模具生產廠商有著很好的合作關系，提供了大量流行的沖模和壓模結構刀具庫，各種新的標準刀具種類還在不斷增加。同時，SPI5.0開始提供了用戶化刀具庫的創建和維護工具，這些自定義刀具可以同標準刀具一樣進行選擇和調用。用戶可以高效地進行各種沖、模壓板金結構繪制，減少大量重復性勞動。

    在鈑金折彎過程中，鈑金零件產生變形，展開圖的尺寸與幾何方式計算的尺寸不一致，需要進行專門的展開計算。SPI利用專家技術進行展開圖的分析計算，實現自動、快速、準確地生成用戶需要的平面展開圖。

    展開時用到的材料定義和折彎縮短量系數等可以很方便地輸人到SPI材料管理模塊中的專用表格中，根據設計者的需要計算出精確的展開尺寸。系統提供3種展開方法：修正系數、縮短量表或縮短量公式。當設計者為所設計的零件選擇一種材料后，在折彎過程中不必再考慮模型的特性。軟件檢查操作過程并將存在矛盾或沖突的地方顯示出來(例如“材料產生重登”，“折彎半徑小于最小圓角半徑”等信息)。SPI這種預先選擇制造加工特性的功能保證了設計者使用現有的材料、刀具和加工過程，避免零件因不能加工造成返工 。

    在展開過程中，SPI可以對于封閉輪廓、角部區域、非直線邊的區域自動賦予虛擬的切縫屬性，然后按照實況展開。對這些特征的展開在很多系統中是難以實現的功能。對于零件中部分倒圓特征或工藝孔結構特征，在SPI中可以省略繪制，提高造型速度，系統也能夠直接進行展開并自動添加用戶希望的折彎區域和工藝孔、槽結構。系統甚至對于曲線狀角部、放樣類零件、自由曲面等同樣可以進行展開并賦予角部展開屬性。

    在SPI中對于實體和展開圖的編輯修改十分方便簡捷，提供了全面的鈑金特征自動修改工具。同時，當鈑金實體修改后，展開圖可以自動更新。在SPI中，可以自動對展開圖進行尺寸標注，顯示折彎線、折彎區城，自動生成刀具參數表、折彎參數表，進行干涉檢查和成本估算；同時SPI的材料和展開數據可以添加到BOM中。

    可選的最新SPI-VBEMD模塊可以直接對各種鈑金零件確定切實可行的折彎順序，支持刀具選擇和干涉檢查，進行折彎過程的仿真。系統使整個折彎流程的完全的虛擬動態仿真成為可能，使設計人員在設計階段就可以看到實際的折彎過程和效果，避免可能的設計失誤，優化產品設計。

    同時，作為可選模塊，SPI公司具有專門的異形管道設計展開系統，可以幫助用戶方便高效地進行特殊形狀鈑金管道零件的設計。

二、板金類零件的數控加工

    在原型機制造或生產準備過程中，SPI只需點擊一次實體就能在幾秒內生成準確的展開圖。然后可以將展開數據傳輸到數控沖床、線切割、激光或火焰切割等CAM程序，也可以傳箱到其他折彎控制系統(包括Delemand Cybelec等系統的專門接口)進行數控加工。作為與MDT,SPl完全集成的數控鈑金制造系統，SS-FAB Professional可以針對用戶提供全面的鈑金CAM解決方案，具有進行鈑金沖裁加工的獨特優勢，極大地提高工作效率。其適用于數控沖裁加工、數控徽光切割加工、數控等離子切割、數控火焰切割等多種教控切割加工設備的自動 NC編程切割，并且通過其開放靈活的后處理可以使SS-FAB Porfessional適用于各種數控系統。同樣作為 Autodesk公司MAI合作伙伴的美國Striker Systen公司，長期致力于國際范圍內金屬成型和制造軟件解決方案的開發工作。其產品FAB Porfessiamal主要有SS-Nest和SS-Punch等核心模塊。SS-Nest是一個功能強大的針對真實形狀的多個零件的排樣軟件系統。它將用戶需要加工的零件放人排樣數據庫中，然后從排樣數據庫中選擇當前排樣任務中要使用的零件，指定每種零件的具體數目，系統將自動生成形狀各異的系列零件的優化排樣圖。排樣任務可以自動考慮不同零件的材料和板厚，從而將排樣任務細分為子排樣。系統也可以使用填充模式，實現在一張板料上盡可能多地放置零件口SS-Punch是一個全面的、用于各種CNC轉塔式沖床的數控編程系統，其可以直接讀人和識別 AutoCAD環境下的圖形文件，也可以通過DXF，IGFS，STEP等轉移格式輸人和處理其他系統的圖形文件，對于SPI生成的平面展開圖，在SS-Punch中可以直接利用，進行優化排樣和數控編程，生成加工需要的NC代碼文件。SS-Punch含有一個轉塔控制系統進行刀具選擇，可以將不同的刀具組合成不同的文件備用?？梢灾挥棉D塔中的刀具來進行加工，也可以從刀具庫中搜索選刀，支持子工位和特殊刀具工位。同時，SS-Punch支持自動選刀，只要簡單地選取要進行加工處理的零件，SS-Punch會自動選取合適的刀具；當然，也可以交互地使用刀具命令來進行人工刀具選擇。

    SS-Punch包含有多種優化刀具路徑的方法和刀具路徑預覽工具，不論是完全靠自動操作還是完全靠手工選擇刀具和定位方法，都可以準確地得到期望的優化刀具路徑 。當鈑材超出沖床加工范圍時SS-Punch支持重定位，并且在做重定位時會考慮到使用模壓模具時的情況；當需要翻面或旋轉材料時，SS-Punch會給出提示。

    很多時候，某個零件可能需要在多個不同的沖床，甚至是不同型號的沖床上進行加工；SS-Punch的交叉后處理系統就會分析已加工零件的刀具，并且為另一個不同的沖床重新選刀，極大地減少用戶的編程時間。在機床驅動方面，SS-Punch含有一個標準的Windows對話框式配置系統進行企業機床設置，可以方便快捷地調整工時計算變量、夾鉗位置、重定位變量，以及其他各種機床參數信息。系統生成的NC代碼可以直接傳愉到數控機床上進行零件加工。

    為了支持集成有激光或等離子切割頭的機床，SS-Punch可以將SS-Porfile作為可選模塊集成到一起。用戶從幾種算法中預先選擇一種方法來自動決定哪些地方需要沖裁，哪些地方需要進行切割；同時，也可以通過手工方法決定如何進行加工。而SS-Share也可以作為可選模塊集成于SS-Punch中，以此來支持那些帶來三角剪功能的機床;所有的沖操作或剪操作都是自動地排序以適用特殊機床需要。

三、鈑金CAD/CAM完整解決方案

    這套鈑金設計制造一體化解決方案主要由MDT，SPI，SS-Punch等軟件組成，可以提供業界最優秀的鈑金零件的設計、展開、數控加工等完整的解決方案，實現從設計到制造的一體化過程。其基本流程圖見圖1所示。該方案廣泛用于通訊、電子、開關、電器、高低壓成套設備、控制柜等鈑金件需求較多的設計制造行業，在國內與世界范圍內具有大量的用戶群；并且在實際應用中顯著提高了企業效益，增強了企業的競爭能力。

圖1 鈑金從設計到制造一體化流程