04 钣金技术

节节 11..0011 AIP2008 实战 教程 人力资源管理pdf成真迷上我教程下载西门子数控教程protel99se入门教程fi6130z安装使用教程 –04 第第 44 章章 钣钣金金技技术术 总体上说，Inventor 还没有完全覆盖经典的“钣金”设计需 要，现在能处理冲压加工中的冲裁、弯折、卷边，并在此基础上 完成展开。目前的钣金功能参见图 4-1。 图 4-1 钣金工具面板 11.. 钣钣金金设设计计 11..11 钣钣金金设设计计环环境境 设计环境（参见图 4-3 右）。 11..22 在 Inventor 中创建钣金零件可以使用以下两种方式： ♦ 创建一般零件，在菜单栏中选择“转换（C）”>“钣金（S）”，将弹出提示，（参见图 4-2）， 只有零件的厚度与钣金样式中的料厚一致，才能正确展开零件，确认后就可以进入钣金零件设 计环境。 ♦ 新建文件时选择钣金 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 Sheet Metal(mm).ipt(参见图 4-3 左)，双击后就进入钣金零件的 体 图4-2 转换为钣金件 图 4-3 钣金模板和钣金设计环境 体验验钣钣金金功功能能 1 AIP2008 实战教程–04 为了直接进入和理解钣金功能，借用一个简单的钣金零件进行示例，参见图 4-4 的零件，要求 板厚度 0.5mm。 下面体验一下创建这个钣金模型的过程： ♦ 开始新建零件，双击钣金模板 Sheet Metal（mm）.ipt 进 入钣金设计环境； ♦ 结束草图，在钣金特征工具面板中单击“钣金样式”（参见 图 4-5），然后弹出“钣金样式”对话框； ♦ 在“钣金样式”对话框的“图纸”选项卡中设置参数，材 料为低碳钢，料厚为 0.5mm，参见图 4-6； ♦ 在“折弯”选项卡中设置“释压形状 (S)”为圆角，“折弯过渡 (T)”类型为圆弧，参见图 4-7 上；在“拐角”选项卡中，将“释压形状(R)”设置为“圆形”，参见图 4-7 下； 图 4-5 钣金特征工具面板 4-6 钣金参数设置 图 4-4 钣金工程图 2 AIP2008 实战教程–04 4-7 钣金参数设置 ♦ “保存”设置参数，“完成”。 ♦ 编辑草图，创建矩形草图，尺寸 50x80mm； ♦ 结束草图，在钣金特征工具面板中点击“ 平板”，选定草图，创建基础板； ♦ 在基础板侧面新建草图，绘制侧板的轮廓，参见图 4-8； 图 4-8 侧面板草图 ♦ 结束草图，在钣金特征工具面板中点击“ 平板”，选定新草图，方向向内创建侧板； ♦ 因为另一个侧板是对称的，按特征造型的习惯可以“镜像”，但是在 Inventor 钣金设计中最 好不使用“镜像”。因此在另一侧按上边的过程再做一个。注意要引用相关的设计参数，而 不是用投影； ♦ 在基础板的端面新建草图，创建矩形轮廓。不要在意宽度，只要高度上与侧板约束为“线重 合”即可，参见图 4-9； 3 AIP2008 实战教程–04 图 4-9 端部板草图 ♦ 结束草图，再在钣金特征工具面板中点击“ 平板”，选定新草图，方向向内创建端板； ♦ 在钣金特征工具面板中点击“ 拐角接缝”，弹出“拐角接缝”对话框，在其中设置“接缝” 栏目的形状和“间隙”尺寸，参见图 4-10 左； 图 4-10 处理拐角 ♦ 按下“ 边”按钮，选定端板和侧板的外侧竖直棱边，参见图 4-10 右，之后“确定”，结果 参见图 4-11，同样处理好另一边； ♦ 再在钣金特征工具面板中点击“ 凸缘”，将弹出图 4-12 的界面，选定侧板外侧边，做高度 为 10mm 的凸缘； 图 4-11 拐角的处理结果 图 4-12 创建两个“凸缘” ♦ 在新建的凸缘 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面作草图，参见图 4-13； 4 AIP2008 实战教程–04 图 4-13 草图 ♦ 在钣金特征工具面板中点击“ 修剪”，选定草图，“确定”，参见图 4-14； 图 4-14 修剪孔 ♦ 在钣金特征工具面板中点击“展开模式”，得到展开图；双击浏览器中的“翻折模型”就可 以回到展开前的状态，参见图 4-15。结果参见模型 04-001.IPT。 图 4-15 展开结果 22.. 钣钣金金基基础础参参数数 创建钣金模型，需要以钣金专用的模板开始。用户可根据自己的专业设计要求，设置好相关参 数，另存为钣金模板。在钣金工具面板中，“钣金样式”功能是确定钣金模型的基本参数。这些参数 将成为以后设计中的默认值。 22..11 关关于于““图图纸纸””选选项项卡卡：： 5 AIP2008 实战教程–04 参见图 4-16。这里不得不说明一下，其实这里没有“图纸”什么事，界面中所说的“图纸”， 实际上指的就是设计过程中的“钣金”。 图 4-16 钣金参数设置界面 22..11--11 材材料料((MM))、、厚厚度度((TT)) 这是一些常规的概念，应当按实际情况设置。比较遗憾的是，钣厚参数不能直接引用设计变量 表的数据，而是要手工键入变量名。 注意：一定要将材料改成设计需要的材质，因为默认的参数是“水”，应当将材料设置好，之后 另存为钣金模板。 22..11--22 展展开开方方式式((UU)) 可选择“fx 线性”或“折弯表”展开方式。 “线性”展开方式，这是 Inventor 默认的展开模式，钣金展开时从“展开方式值”列表中选择 K 系数的值。“折弯表”展开方式，从“展开方式值”列表中选择该表，如果没有定义折弯表，将显 示“打开”对话框要求用户打开一种折弯表，折弯表中列出的值将决定了每种折弯半径和折弯角度 所对应的展开补偿值。 折弯表的数据描述规则参见 C:\Program Files\Autodesk\Inventor 2008\Design Data\Bend Tables\Bend Table (mm).txt 范例文件，其中有详细的解释。 ♦ 展开方式值(V)： 对此，Inventor 自己的解释是不准确的，公式也不对。笔者认 为是原文有误。笔者根据实际发生的结果，重新解释如下：其准确 含义描述应当是“折弯部展开长度计算系数”。参见图 4-17。 实际上在折弯变形过程中，折弯圆角内侧材料被压缩、外侧材 料被拉伸，而保持原有长度的材料呈圆弧线分布（图中的虚线）。这 个圆弧所在位置是钣的材料力学中性线，这就是用来计算展开长度 的线。它不可能超过钣厚的几何形状的 1/2 处。 系数 K 就是对材料中性线位置的计算系数。 在线性展开方式下，K 系数决定了计算折弯圆角部分结构（任何可以得到这种形状的特征），在 计算展开长度时的系数。范围是 0-1；默认值是 0.44。折弯展开长度计算公式如下： 展开结果长度 = 2*PI*（折弯半径 + K *厚度）*（折弯包角/360） 可见，随着 K 系数的不同设置，带折弯的展开长度将有所不同，这种条件下，模型上所有的相 图 4-17 折弯示意 6 AIP2008 实战教程–04 关部分的展开计算，将使用同一个系数；而在“折弯表”模式下，可能针对不同的参数使用不同的 计算系数，应当更为精确合理。 根据材料和具体钣金设计规则的不同，可改变 K 系数到合适的值，以便能在展开后得到比较准 确的长度。方法是点击图 4-16 界面中的“修改列表(M)”按钮。之后再在图 4-18 的界面中操作，可 编辑、添加或者删除。 K 系数与材料相关，主要也取决于钣厚度和折弯半径的比值。对于钢材，我国的习惯参数如表 4-1。对于 Inventor 默认的情况，折弯半径/厚度=1.0，而 K=0.44，与我国设计习惯也相当一致。 表 4-1 K 系数表 图 4-18 K 系数修改或添加 折弯半径/厚度 0.1 0.25 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 >4.0 K 0.32 0.35 0.38 0.42 0.46 0.47 0.48 0.5 22..11--33 展展开开冲冲压压表表达达 四个选项用于确定模型为展开模式时如何显示钣金冲压 iFeatures。其中 成形冲压特征－模型为展开模式时，钣金冲压 iFeatures 显示为全三维特征。 仅中心标记－模型为展开模式时，仅使用草图中心标记显示钣金冲压 iFeatures。 22..22 关关于于““折折弯弯””选选项项卡卡 折弯是钣金件上常用的特征，Inventor 可能的设置参见图 4-19。 考虑到设计结果应当符合用户的钣金工艺设备的条件，其中若干参数需先确定，以便在建模过 程中能够自动处理相关的结构。 图 4-19 折弯参数设置界面 ♦ 释压形状（S） 7 AIP2008 实战教程–04 为创建折弯的所有特征定义释压槽的底部形状，有“圆角”、“线性过渡”和“水滴形”三种释 压形状，参见图 4-20、图 4-21、图 4-22。绝大多数情况用“圆角”释压。 图 4-20 圆角释压 图 4-21 线性过渡 图 4-22 水滴形过渡 ♦ 释压宽度（A）、释压深度（B）、最小余量（M） 释压宽度、释压深度分别见图 4-23 中的尺寸 0.5 和 0.25。 如果折弯部分没有贯穿基础钣的全宽，按照钣金工艺要求，需要创建折弯释压结构。 释压槽与基础钣之间的间距称为“释压余量”(图 4-23 中的 1.5)，而“最小余量(M)”参数， 是来设置“当前工艺条件下、许用的最小释压余量”，应当按照弯折设备的可能设置。 如果实际余量小于这个参数，说明折弯设备不可能做出来，Inventor 将释压槽扩展到基础钣的 尽头（如图 4-24 右）；而在其余的条件下，将正常创建释压槽（如图 4-24 左） 图 4-23 折弯参数细节 图 4-24 折弯释压结果实例 ♦ 折弯半径（R） 默认的折弯处过渡圆角的内角半径，默认是钣厚（图 4-23 中的 R0.5）。应当根据自己的加工条 件设置。也能够在建模之后重新设置。 ♦ 折弯过渡(T) Inventor 提供了五种折弯过渡类型：无、交点、直线、圆弧和修剪到折弯。参见图 4-25 和图 4-26 为选择不同的过渡类型对应的展开模型和原始翻折模型。 这些类型的选择，应当是根据设计者对制造能力和零件需求的理解，进行决策的过程。从结果 看，这个结构在零件使用功能上的作用不很明显，但是对下料和折弯的工艺与装备，则提出了不同 的要求。 无 交点 直线 圆弧 对应的翻折模型 图 4-25 不同过渡类型对应的展开模型和翻折模型 8 AIP2008 实战教程–04 22..33 关关于于““拐拐角角””选选项项卡卡 实际设计中，应当按照结构需要，要对拐角处重新进行“拐角”特征定义，以达到工艺和结构 要求，形成释压结构。参数设置界面参见图 4-27。 ♦ 2 折弯交点 Inventor 提供了五种拐角释压形状：圆形、方形、水滴形、修剪到折弯和线焊（参见图 4-28）。 绝大多数使用“圆形”，这可以最好地照顾到应力集中的解决和工艺装备的简化。对于圆形拐角释压 尺寸大小，一般要大于钣厚的 4 倍。 参见 04-000.IPT，从结果模型上看，“水滴型”和“线焊”的结果并无不同，而展开模式看则 明显不同，这应当是不合理的。从展开结果看，只有很薄的钣料才可能使用“水滴型”。 ♦ 3 折弯交点 Inventor 提供了 4 种 3折弯交点拐角释压形状：无替换、交点、全圆角和使用半径画圆，参见 图 4-29。很意外，三折弯并没有提供常见的原型释压结构 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 圆形 方形 水滴形 线焊 修剪到折弯 图 4-28 2 折弯交点拐角释压槽形状 图 4-27 拐角参数设置界面 对应的翻折模型 修剪到折弯 图 4-26 不同过渡类型对应的展开模型和翻折模型 9 AIP2008 实战教程–04 无替换 交点 全圆角 使用半径画圆 图 4-29 3 折弯交点拐角释压槽形状 图 4-30 平板特征 22..44 其其他他按按钮钮 ♦ 关于“管理(M)”按钮 可以从某现有的文件中，引进其钣金样式参数（假如其中包含有钣金样式定义），供当前的钣金 模型引用。 ♦ 关于“删除(D)”按钮 单击以从样式列表中删除所选样式，但不能删除当前激活的样式。 33.. 基基于于草草图图的的钣钣金金特特征征 33..11 平平板板 33..11--11 几几何何定定义义 以草图轮廓为基础，按照当前的参数，创建一片平板。可以作为模型的第一个特征，再次创建， 可与已有板造成连接结构。 33..11--22 可可控控参参数数 参见图 4-30,各个参数的意义如下： ♦ 截面轮廓(P)： 选定草图轮廓（不应当称这种轮廓为“截面轮廓” ）。 ♦ 偏移(O)： 平板厚度的方向选择。 ♦ 折弯： 参见图 4-31，如果已经创建了基础平板，继续创建的平板可以直接与基础平板生成折弯结构， 10 AIP2008 实战教程–04 参见 04-002.IPT 中的“平板-1”特征。 与侧面对齐的延伸折弯 延伸折弯 图 4-31 继续创建平板 从草图创建第二块平板时，可以直接指定折弯的边，并能够自动填补联接结构完成造型。折弯 方式有两种：与侧面对齐的延伸折弯和延伸折弯。参见图 4-32 和图 4-33。 图 4-32 与侧面对齐的延伸折弯 图 4-33 延伸折弯 图 4-34 侧面对齐的延伸折弯+修剪到折弯 即使折弯方式都选择“与侧面对齐的延伸折弯”，在“折弯”选项卡中选择不同的“折弯过渡(T)”， 零件的展开情况也不一样。参见图 4-34 和图 4-35。 直线折弯过渡 无 圆弧折弯过渡 修剪到折弯 图 4-35 侧面对齐的延伸折弯+不同的折弯过渡(T) 33..11--33 应应用用提提示示 平板是最基础的设计造型工具。作为钣金零件，不应当使用带有曲线的轮廓，除非在这条线上 没有折弯的可能。 可以在多个草图轮廓基础上创建平板，也就相当于带有冲孔的结构了,参见 04-002.IPT 中的“基 础板”特征和草图。 33..22 异异形形板板 11 AIP2008 实战教程–04 33..22--11 几几何何定定义义：： 这是将“边”沿着弯折路径草图生长出弯曲的钣金结构，也可以作为模型的第一个特征。可控 参数参见图 4-36。 图 4-36 异形板参数设置 33..22--22 可可控控参参数数 ♦ 截面轮廓(P) 选定作为弯折路径草图（但是这可绝不是什么“轮廓” ）。 ♦ 边(E) 选定已有特征上的与弯折路径所在草图面相垂直的边，但不必与路径草图相距很近，参见 04-003.IPT 。可以选择多条边，也可以选择回路。 如果是第一个特征，边的方向将自动处于垂直于草图所在面的方向。 ♦ 偏移(O)： 钣厚度的方向选择。 ♦ 折弯半径 默认为钣金样式设定的折弯半径。 ♦ 折弯范围 在折弯边不等长的情况下，可以选 择“与侧面对齐的延伸折弯”和“延伸 折弯”两种方式。参见图 4-37 和图 4-38。 图 4-37 与侧面对齐的延伸折 图 4-38 延伸折弯 ♦ 按钮：宽度范围 可有各种终止方式来确定异形板的 宽度：边、宽度、偏移量、从表面到表面、距离。参见图 4-39。其中： 图 4-39 各种终止方式 12 AIP2008 实战教程–04 边： 以之前选定的现有特征上的边的长度作为宽度。 宽度： 以之前选定边的中点为基准，“居中”方式确定“宽度”；或者以现有特征上的顶点、平面、工 作点或工作面为“偏移”基准确定“宽度”；参见 04-004.IPT。 偏移量： 选定两个现有特征上的顶点、平面、工作点或工作面为“偏移”基准，并输入两个相对“偏移 量”距离。参见 04-005.IPT。 从表面到表面： 以两个现有特征的顶点、平面、工作点或工作面来确定距离。参见 04-006.IPT。 距离： 从草图平面按指定方向和“距离”来确定异形板的“宽度”。参见 04-007.IPT。 33..22--33 应应用用提提示示 这是将条带形原料弯曲后的结果。主要创建方法是单独的（可定义带状板料的宽度）或者添加 的（继承原特征相关边的宽度）。原始条件总是开口的草图线，草图线代表结果模型的一条轮廓（不 是中性线）。 33..33 修修剪剪 33..33--11 几几何何定定义义 以指定的草图轮廓，对现有板特征冲型孔。 33..33--22 可可控控参参数数 参见图 4-40,各个参数的意义如下： 图 4-40 切割参数设置 ♦ 截面轮廓 型孔轮廓草图，必须是封闭草图。可以是多个封闭草图。 ♦ 修剪相交折弯(C) 这是个开关。如果打开，相当于先冲型孔再折弯，也就是按展开后的结构计算，参见 04-008.IPT； 如果关闭（默认状态）则按“终止方式”的设定直接切掉，，参见 04-009.IPT。 可见结果相当不同。 ♦ 终止方式、方向 与前边的功能完全相同。 ♦ 应用提示 据笔者所知，修剪特征产生的这类结构，一般为了使钣金件能够在装配下“让开”其它的零件， 因此直接“贯通”切除是合适的方法；似乎很少会使用“修剪相交折弯”所得出的结果。 如果在展开中 Inventor 出错，可以先选定展开基准面，之后再启用展开功能，结果就正确了。 33..44 投投影影展展开开模模式式 13 AIP2008 实战教程–04 在钣金环境下，二维草图工具面板投影的功能中，“投影展开模 式”可以使用，参见图 4-41。 这是将指定的轮廓，以当前草图所在面为基面，按展开后的结果 线条投影到草图上。 在“切割相交折弯”开关有效的条件下，为了能准确控制切割轮 廓的位置，应使用“投影展开模式”的功能，并选定相关面投影，之 后约束草图。因为投影的是展开后的结果，按照这个结果进行切割草 图的约束，就能够正确控制弯折后的切割结果了。 参见图 4-42，这样切割后的结果，将保持尺寸 4 的位置约束。参见 04-010.IPT。 图 4-41 工具面板 1.选定的要展开的面 2.得到展开线条的投影 3.添加与投影的关系尺寸 轮廓草图 图 4-42 投影展开结果的利用 33..55 翻翻折折 33..55--11 几几何何定定义义 在已有板的基础上，以一条草图直线为折弯线来翻折钣金平板。 33..55--22 可可控控参参数数 参见图 4-43,各个参数的意义如下： ♦ 折弯线(B) 选定用作折弯界线的草图直线,直线的两个端点必须落在现有板的边界上。 翻折侧切换 翻折方向切换 翻折位置设置 图 4-43 翻折特征参数设置 ♦ 翻折侧和方向 以翻折界线为基准，Inventor 用直箭头指向翻折侧（另一侧保持原状）；用圆弧箭头指出翻折 方向。参见图 4-43 中的指示。 ♦ 翻折位置 确定折弯线在折弯弧形中的位置，有中心线翻折、起始线翻折和终止线翻折 3 种方式。 14 AIP2008 实战教程–04 ♦ 翻折角度 翻折的角度。 ♦ 折弯半径(R) 指定用于折弯的半径，默认值为当前钣金样式指定的折弯半径。 ♦ 应用提示 如果不能选定所画的翻折草图直线，常常是因为直线端点没落在板的边界上。 33..66 打打孔孔//工工作作特特征征…… 与普通造型中的同类特征完全相同。 33..77 冲冲压压工工具具 在已有板的基础上，以一个草图点为基准，插入已经做好的、标准的冲压的型孔或者拉深结构。 这样的特征也可以被进一步阵列处理。冲压工具原型是 iFearture，默认位置在：C:\Program Files\Autodesk\Inventor 2008\Catalog\Punches\文件夹中。 下面体验一下使用过程： ♦ 例如有了一块平板，并绘制了草图，其中有一个放置 冲压工具的草图点，参见图 4-44； ♦ 结束草图，在钣金特征工具面板中点击“ 冲压工 具”，在弹出的“冲压工具目录”界面中选定工具的 样式后，弹出“冲压工具”对话框，可以在“预览” 选项卡的“冲压”浏览器中重新选择冲压工具的样式， 参见图 4-45 左。 草图点 图 4-44 带有草图点的平板 ♦ 如果只有一个草图点，Inventor 将自动使用它；必要的话，可以在“几何图元”选项卡设置 结果形状的转角，参见图 4-45 中。 ♦ 在“大小”选项卡编辑各个尺寸，“完成”。参见图 4-45 下。 结果参见图 4-46 和 04-011.IPT。可见，冲压工具也可以做出“浅拉深”的结构，但是否会拉 裂，那就只能靠设计师自己来判断了。 图 4-45 冲压工具使用 15 AIP2008 实战教程–04 图 4-46 冲压工具使用结果 这样的拉深结构在展开后还保持原有的三维结构(参见图4-47)。因为这个拉深是不可展的结构。 图 4-47 展开结果 44.. 基基于于已已有有特特征征的的钣钣金金特特征征 44..11 凸凸缘缘 44..11--11 几几何何定定义义 在已有板的基础上，以选定的边或回路为界，实现与边长相关的矩形弯折特征。 44..11--22 可可控控参参数数 参见图 4-48,各个参数的意义如下： 高度方向切换 图 4-48 凸缘参数设置界面 ♦ 边 当启用 按键时，可以选择应用凸缘的一条或多条独立的边；当启用 按键时，可以同时选择 多个边回路，将凸缘应用于回路的所有边，并能自动处理拐角形状并设置拐角接缝间隙。 ♦ 凸缘角度、折弯半径 16 AIP2008 实战教程–04 凸缘角度允许输入范围为-180°～180°，角度是以原有钣的延长面（而不是原有面）与新的钣 之间的夹角；这与几乎所有工程师的概念都不同。折弯半径默认为钣金样式中设定的折弯半径值。 的“距离”值来确定凸缘的高度，此时可以在图形窗口动态拖动凸缘高度； 度。 了三种方式来确定高度基准，参见图 4-49。分别为： ♦ 高度范围 可以通过输入 也可以选择“到”方式，通过选择其他特征上的一个点或工作点和“偏移量”来确定凸缘高 ♦ 高度基准 Inventor 提供 平行于法兰 内侧面+对齐 外侧面+正交 图 4-49 不同的高度基准 外侧面+对齐 外侧面－从两个外侧面的交线测量凸缘高度； 内侧面－从两个内侧面的交线测量凸缘高度； 平行于法兰－从外侧的折弯圆角切线测量凸缘高度，且切线平行于凸缘端面； 对齐与正交－测量凸缘高度时是与凸缘面平行还是与基础面正交。此键按下为正交，反之为 ♦ 的位置，提供了四种方式，参见图 4-50。分别为： 对齐。 折弯位置 用来确定折弯 基础面范围之外； 从相邻面折弯； 折弯面范围之 从相邻面折弯 基础面范围之外 折弯面之内 侧面相切折弯 图 4-50 折弯位置 内； 与侧面相切的折弯； ♦ 按钮:宽度范围 类似于异型板的宽度范围，少了“距离”选项。 应用 44..22 ♦ 提示： 不能对曲线的边创建凸缘。 卷卷边边 44..22--11 几几何何定定义义 这是典型的钣金结构。沿所选已有板上的直线 边的全长，按指定的形状模式创建卷边。 44..22--22 可可控控参参数数 参见图 4-51。 ♦ 类型(T) 上向下： 、滚边形和双线。 参见图 4-52，自 单层、水滴形 17 AIP2008 实战教程–04 选择边 卷边方向转换 图 4-52 卷边的各种可能 图 4-51 卷边特征参数设置 ♦ 形状： 左按钮选定要进行卷边的边，右按钮可以调整设置卷边的方向。 ♦ 按钮:宽度范围 类似于异型板的宽度范围，少了一个“距离”选项。 44..33 拐拐角角接接缝缝 44..33--11 几几何何定定义义 在创建了具有拐角的钣金模型之后，处理拐角的结构关系，以便完成拐角释压工艺结构；也可 以处理相平行的面的接缝，界面参见图 4-53。 图 4-53 拐角特征参数设置 18 AIP2008 实战教程–04 具体参数与制造这个钣金工艺设备和方法相关，Inventor 已经提供了相关的处理类型选择。 44..33--22 可可控控参参数数 ♦ 形状 拐角接缝：创建现有的共面或相交平板之间的拐角结构。 拐角分割：用于将等壁厚零件转换成钣金件之后，据选定的棱边创建钣金拐角接缝。此功能产 生的拐角并不符合实际情况（参见模型 04-012.ipt），建议读者慎用此功能。 边：选定要处理的边。 在原始结构基础上,有不同的拐角边搭接方式。不同的搭接方式，是出于结构的需要和工艺的可 能性两方面考虑。Inventor 提供了两种方式： ♦ 斜接 选定的两个边位于同一平面上，此选项控制创建的斜接拐角的类型，参见图 4-53 上。有 4 种搭 接方式，参见图 4-54（设置间隙为 0.2mm）。 可见在斜接方式下，前两种方式并不是什么所谓的“对称间隙”和“45 度角”；如果选择的两 个边共面时，使用这两种方式的模型并无区别，笔者不能解释为什么会列出两种。 图 4-54 斜接拐角的类型 对称间隙 45 度角 90 度角 反向 90 度角 ♦ 接缝 如果选定的边位于相交面上，此选项控制创建的拐角接缝的类型，参见图 4-53 下。有 4 种搭接 方式，参见图 4-55，这是使用了常用的“圆角”释压形状创建的拐角接缝特征，间隙为 0.2mm。 ♦ 间隙(G)： 搭接的间距可以设置。但是从工艺角度看不能太小，应大于 0.1mm。 ♦ 按钮:延长拐角 可以选择两种方式（参见图 4-56）： 对齐－平行于所选边侧面的方向延长原始面； 垂直－垂直于所选边的方向延长原始面。 图 4-55 拐角接缝的类型 对称间隙 交迭 无交迭 反向交迭 “对齐” “垂直” 图 4-56 ♦ 应用提示： 19 AIP2008 实战教程–04 拐角释压形状和尺寸在前边的“钣金样式”设置了默认值，也可以单独调整。 原始面不相平行 结果界面参见图 4-53 下的“延长拐角”选项，以“垂直”于所指边的方向延长原始面，完成。 例如对 1、2面的边操作的结果，参见图 4-57a。 原始面相互平行 结果如图 4-53 上，也是以垂直于所指边的方向延长原始面，不同在于“缝”出现在延长边两个 交点的连线处。例如对 3、4 面的边操作的结果，参见图 4-57b。参见 04-013.IPT。 图 4-57a “接缝”结果 图 4-57b “斜接”结果 44..44 折折弯弯 44..44--11 几几何何定定义义 在已有两块钣金平板（尚未有任何连接结构）之间，创建折弯连接部分；两块平板之间可以平 行或成一定角度，但相关的边必须是平行的。 44..44--22 可可控控参参数数 ♦ 边： 选定要处理的两块钣金平板的对应边，边必须平行，可以是同侧，也可以不同侧。 ♦ 折弯半径 可以输入用户的值，默认值为当前钣金样式指定的折弯半径。 ♦ 折弯范围 与侧面对齐的延伸折弯－沿平板侧面的方向延伸原始面；参见图 4-58；延伸折弯－垂直与折弯 线的方向延伸原始面。此选项为默认选项。注意图中指示出的两者的不同。 原始模型 与侧面对齐的延伸折弯 延伸折弯 图 4-58 折弯范围实例 20 AIP2008 实战教程–04 44..44--33 应应用用提提示示 对于相互平行但不共面的两片钣金平板之间可以创建双向折弯。详细参数如下： ♦ 如果选定同侧边：（参见 04-014.IPT、模型 04-015.IPT 和图 4-59） 半圆过渡折弯 连接选定的边 直线过渡折弯 做 45 度过渡 图 4-60 双向异侧折弯参数设置 切换固定 图 4-59 双向同侧折弯参数设置 ♦ 如果选定不同侧边：（参见模型 04-016.IPT、04-017.IPT 和图 4-60） ♦ 固定边反向：默认情况下所选的第一条边为固定边，第二条边所在的钣金平板根据需要进行 延伸或修剪。 44..55 圆圆角角 几何定义：在钣金零件的、与厚度方向平行的棱边上添 加圆角，可以一次操作中创建不同大小的圆角。 其中“拐角”应理解为“棱边”。 选择模式：选择“拐角”为一个或多个符合条件的棱边 添加圆角，选择“特征”则为特征上所有符合条件的棱边添 加圆角。参见图 4-61。 图 4-61 圆角对话框 44..66 倒倒角角 几何定义：在钣金零件的、与厚度方向平行的棱边上添加 倒角。其中“拐角”应理解为“棱边”。 倒角方式：提供了“一距离”、“距离和角度”、“两距离” 三种创建倒角方式。参见图 4-62。 44..77 阵阵列列//镜镜像像…… 与普通造型中的同类特征类似。 但是，对于某些钣金特征，不能执行阵列或者镜像，这可能是考虑到未来展开时不好把握？ 图 4-62 倒角对话框 55.. 展展开开 55..11 规规则则 图 4-63 警告提示 多数条件下，在钣金工具面板点击“展开模 式”即可，展开结果也是三维模型。 Inventor 允许对展开模式下的模型进行进 一步编辑处理，但会弹出警告提示，参见图 4-63。 21 AIP2008 实战教程–04 对展开模式的编辑不会反映到翻折模型上，而是反映在工程图的展开模式中。展开与原模型存 在同一个文件中，钣金模型修改后，展开模型将能自动更新。 按现有设计规则和实际加工的需要，展开图应当是一个二维工程图。 正确的做法是：我们自己依照模型的展开表达，创建展开工程图，Inventor 会将模型文件与展 开工程图自动关联和更新。在创建工程图时，使用“钣金视图”栏目中的“展开模式”即可得到展 开模式的工程图。 只要是使用钣金的相关特征创建的零件，或者在钣金环境中创建的可展形状的特征，一般都能 正确产生展开模型。如果模型改变后，展开结果不能正确跟随，Inventor 将报错；一般条件下，删 除展开，重新建立即可。 55..22 展展开开失失败败的的对对策策 在某些情况下，明明是可展开结构，展开也可能会失败。 例如，打开 04-018.IPT，按下展开功能按钮，Inventor 会弹出图 4-64 的提示，拒绝展开。 从 Inventor 的提示中实在是看不出什么，因为不符合事实，这个提示没有意义。其实，基本的 原因是 Inventor 找不到展开计算所依照的的基础表面造成的。真的不能展开么？其实不见得… 解决方法极为简单：先选定展开基础表面（例如外表面），之后再启用展开功能。 另外，在模型作了较大调整后，展开窗口中可能是空的，在“工具(T)”菜单下，选定“全部重 建(R)”即可完成新的展开结果。 最后，在展开模式下，选择浏览器右键菜单的“编辑展开模式定义”（参见图 4-65），弹出“展 开模式”对话框（参见图 4-66），可调整展开结果在图形窗口的摆放角度和“冲压表达”。 图 4-64 拒绝展开的提示实例 图 4-66 展开模式调整 图 4-65 展开模式右键菜单 55..33 展展开开结结果果的的后后处处理理和和排排料料 展开结果，应当创建相关工程图，为施工制造做好准备。 而排料，是钣金设计后期经常要进行的步骤。排料设计的要求是，确定冲裁的图形，节省材料， 确定模具的基本形状和方向。实际上，Inventor 并没有提供排料的相关功能，需要我们自己设法… 55..33--11 排排料料的的数数据据来来源源 应当使用钣金件展开的结果，在 Inventor 中，这是与主模型相关联的实体模型。 22 AIP2008 实战教程–04 而如果将展开结果生成工程图，不能对视图的投影进行排料阵列处理，只能是“多个主视图” 的模式；但是 Inventor 又不支持工程图视图之间的位置控制和关联，因此无法借助工程图完成排料。 在模型浏览器中选定展开的结果，在右键菜单中可以另存为 SAT/DWG/DXF 格式的结果，这些结 果显然不能与模型动态关联。但毕竟是一个可能的排料处理方式。 55..33--22 利利用用 SSAATT 结结果果建建立立排排料料模模型型 55.. 参见 04-019a.SAT，这是 04-019.IPT 钣金模型的展开结果。 ♦ 开始新装配，引入三次 04-019a.SAT，完成基本的零件装入； ♦ 将这些零件的表面对齐，调整位置，到比较合适的方向； ♦ 根据冲压工艺要求，约束出两个零件之间要留出的距离（例如 5mm），参见图 4-67； ♦ 新建原料钣零件 04-020.IPT，创建矩形草图。根据冲压工艺要求，投影零件外侧的轮廓，留 出两侧的边（例如 10mm）,参见图 4-68。 图 4-67 排列位置 图 4-68 原料钣草图 ♦ 完成原料钣，结果参见 04-01.IAM； ♦ 接着新件零件，衍生这个装配，形成冲压工艺模型，参见图 4-69 和 04-021.IPT。接着就可 3 以继续设计下去了… 图 4-69 冲压工艺模型 3--33 数数据据关关联联的的评评价价 ntor 目前的可能探索而得，可能并不是唯一的方法。但是，这里边 有些 直接引用这个展开的三维模型，因此只好将可关联的展开模 上述过程，是笔者按照 Inve 问题。目前 Inventor 将展开处理成与模型关联的、可跟随模型的参数变化而变化的、可以继续 编辑甚至添加额外特征的三维实体。 但是，Inventor 不允许在装配中， 23 AIP2008 实战教程–04 型输 裂的 结果 遗憾，因此钣金设计功能就有一个明显的缺口了… 的需求，而没有准备 对策 断裂的结果，并没有多 少好 ，都不如人工进行的结果。例如在服 装设 55..44 错错误误设设计计的的展展开开结结果果 误的设计，不可能制造。 ， 是典 66.. 66..11 冲冲压压工工具具定定义义 当是针对钣金中的“冲裁”工艺的，就是说，用模具在钣上冲出型孔， 而不 出成为不可关联的 SAT 格式的模型；而当使用这种 SAT 模型进行装配，确定了排料结果，保存 文件的时候，Inventor 自动将这些 SAT 模型存储为 IPT 文件，再次断开与原始模型的关联。 因此，再次打开这个装配，发现原来的 SAT 模型变成了 IPT 模型。这就造成了两次数据断 。就是说，如果修改了原始钣金设计（这是很常见的事情），就不能仅将展开结果更新，并输出 成同名的 SAT 文件，完成排料装配的更新。而是需要重复进行已经做过的装配和排料，并且重新存 盘，才能是新的结果。 这样的结果实在是很 这样的麻烦，应当说是因为 Inventor 的作者不知道钣金设计还有“排料” 。根据笔者对 Inventor 的理解，有充分的信心认为，Inventor 完全能够将展开模型转换成关 联的 IPT 文件，进而解决原始钣金模型与排料装配模型之间的数据关联。 如果将展开结果另存为 DWG/DXF，在 AutoCAD 中处理，也还是设计数据 处，而且还有图线在接合成多段线过程中的一些麻烦。 目前，排料的程序算法还不太成熟，笔者见过的排料软件 计中，打板排料是降低成本的重要措施。打板师的处理结果常常达到 80%以上的布料利用率， 而软件则到不了这样的结果。 参见 04-022.IPT，这是个明显错 在展开的时候，Inventor 发出错误警告，参见图 4-70；实际上，这种“展开之后材料交叠” 型的钣金模型的设计错误。 图 4-70 展开错误提示 冲冲压压工工具具 严格地说，这个功能应 会造成钣料的拉长变形、起皱等现象。具体操作过程与零件造型中的 iFearture 雷同，但有以 下几个特殊之处。 66..11--11 基基础础特特征征的的创创建建 创建原始特征。 厚度”，而不应当手工键入具体值，防止设计数 ♦ 图中，必须有“一个草图点”，作为冲压工具使用中的“装配基准”。各个草图 ♦ 层次的特征组合常常不能成功定义为冲压工具。 ♦ 应当在钣金环境中，真实 ♦ 如果涉及板厚，必须引用当前钣厚的变量“ 据断开。 在特征的草 驱动尺寸应当与这个草图点相关。 直接的“切割”特征可顺利使用，多 66..11--22 冲冲压压工工具具创创建建和和使使用用 iFeature 功能制作的，主要技术细节相同，不同的部分会在下冲压工具，是借用已经讨论过的 24 AIP2008 实战教程–04 面介绍。 66..11--33 创创建建方方形形窗窗孔孔冲冲压压工工具具 点与其它草图线的驱动尺寸关系。详细驱动尺寸参见图 4-71。 冲压工具了。在此之前， 最好 ID、 冲压 参见 04-023.IPT。 注意其中指出的草图 草图点 在形成以这个草图为基础的“冲裁方孔”切割特征之后，就可以创建 将有关参数名设置成汉字，以方便使用。之后启用“提取 iFeature”功能，选定这个冲孔特征， 参数设置参见图 4-72。 图 4-71 方孔冲孔工具草图 图 4-72 创建冲压工具 其中的现在的草图点才是将来的插入基准。选择“钣金冲压 iFeature”后，可以指定冲压 深度，这样在工程图中创建钣金零件的冲压参数表时就可以提取这些信息。 为了管理方便，应当将创建的 iFeature 保存到自己的路径下… 66..11--44 使使用用方方形形窗窗孔孔冲冲压压工工具具 创建草图点，这是方孔的几何中心位置。之后启用“冲压 工具 数，单击“完成“，完成冲方孔的结 构创 开始钣金零件，创建基础板，在板上 ”功能，找到刚才做好的方孔冲压工具，参见图 4-73。 之后可以在“几何图元”和“大小”选项卡设置好相关参 建。 25 AIP2008 实战教程–04 图 4-73 引用工具 66..11--55 创创建建““冲冲方方孔孔++孔孔””工工具具 参见 04-024.IPT”和“方孔+小孔.IDE”。注意 其中的草图点以及它与其它草图线的驱动尺寸关 系。所有的结构在“一次”切割之后创建，圆孔不 要用孔特征，可能失败。 66..22 点点评评 冲压工具作为钣金件上各种冲裁孔，是一个有 用的用户定制技术，应当根据自己的专业设计需 要，定义相关的工具，而这些工具如果能与现有的 冲模冲头相关，则会提高设计的可靠性和设计数据 传递的顺畅性。 77.. 钣钣金金件件设设计计中中特特征征造造型型的的使使用用 纯 Inventor 的钣金功能因为其表面程序有些缺口，那就是不支持常见的钣金件“卷圆”工艺所 制出的结构。例如不能直接创建圆锥形、圆筒形的钣金零件结构。这种情况下，只好利用“特征” 功能创建，之后“展开”，因为锥面和圆柱都是可展曲面。 注意：要想这样做，必须用钣金模板创建新模型，因为只有这样才能有展开功能可用。 参见 04-025.IPT，这个锥面是用“旋转”特征创建。实际的钣金件不可能是全圆周的，而是有 一道接缝，这个模型作了 0.2mm 的接缝。之后还用钣金的“修剪”功能作了些其它结构。展开操作 之前，要先选定这个外锥面，之后启用展开功能。 参见 04-026.IPT，这个模型就是联合利用钣金和旋转两种特征，创建了带有两个锥面的钣金零 件，此钣金零件可直接展开。 88.. 钣钣金金件件基基于于装装配配的的关关联联设设计计 与普通零件一样，钣金件也需要利用基于装配约束的关联关系，完成与其他零件的关联设计。 这是机械设计的普遍需求，而 Inventor 也能支持这种需求的表达。 例如给一个零件（例如 04-027.IPT）配上盖子。 要求像图 4-74 的样子。要求在这个零件设计尺寸发生变化后，盖子能自动关联。 过程如下： ♦ 开始新装配,装入零件 04-027.IPT，创建新零件（要使用钣金模板），参见图 4-75； 图 4-75 新建钣金零件 盖子 04-027.IPT 图 4-74 设计要求 ♦ 在现有零件结合面上创建草图，投影第一个零件的相关轮廓，利用其建基础板，方向向内。 参见图 4-76； 26 AIP2008 实战教程–04 图 4-76 基础板创建 图 4-77 另一块板的创建 ♦ 在现有零件端面创建草图，投影第一个零件的端面外轮 廓，新板，方向向外，与现有板的边形成过渡处理，参 见图 4-77； ♦ 装入螺钉，完成，参见 04-02.IAM。更改 04-027.IPT， 可见盖子自动关联更新。 99.. 基基于于装装配配的的钣钣金金零零件件设设计计实实例例分分析析 99..11 基基于于装装配配的的 TT 型型接接头头设设计计分分析析 99..11--11 现现有有设设计计背背景景介介绍绍 ♦ 两个钣金件组成“变径丁字接头”， 设计草图参见图 4-78。 ♦ 两个钣金件组成“变径丁字接头”， 设计草图参见图 4-78。 ♦ 在未来的设计中，这个模型作为原始基础设计，可能要改变一些参数，希望能整体关联，形 成新设计。 ♦ 在未来的设计中，这个模型作为原始基础设计，可能要改变一些参数，希望能整体关联，形 成新设计。 ♦ 锥形筒做成两半，为了满足工艺上的要求。 ♦ 锥形筒做成两半，为了满足工艺上的要求。 99..11--22 设设计计数数据据处处理理方方法法讨讨论论 锥形筒和圆形筒的接合部是关键问题。仅靠跨零件投影和装配约束，将不能可靠地完成，这是 “变量化”尚未完全解决的问题。 锥形筒和圆形筒的接合部是关键问题。仅靠跨零件投影和装配约束，将不能可靠地完成，这是 “变量化”尚未完全解决的问题。 应当在设计数据表的统一数据指导下，各自完成模型，再简单地装在一起。数据的变化和关联， 都利用单独的一个零件中的自定义设计数据表，衍生进来完成。 应当在设计数据表的统一数据指导下，各自完成模型，再简单地装在一起。数据的变化和关联， 都利用单独的一个零件中的自定义设计数据表，衍生进来完成。 99..11--33 创创建建设设计计数数据据的的携携带带零零件件 图 4-78 钣金合件设计草图 参见 04-029.IPT，所有数据都设置为“可输出”，参见图 4-79。这是上一级设计造成的结果， 本设计无权修改，只能使用。 参见 04-029.IPT，所有数据都设置为“可输出”，参见图 4-79。这是上一级设计造成的结果， 本设计无权修改，只能使用。 99.. 基基于于装装配配的的钣钣金金零零件件设设计计实实例例分分析析 99..11 基基于于装装配配的的 TT 型型接接头头设设计计分分析析 99..11--11 现现有有设设计计背背景景介介绍绍 99..11--22 设设计计数数据据处处理理方方法法讨讨论论 99..11--33 创创建建设设计计数数据据的的携携带带零零件件 图 4-78 钣金合件设计草图 27 AIP2008 实战教程–04 图 4-79 设计数据 04-029.IPT 中的参数表实例 99..11--44 创创建建圆圆筒筒模模型型 ♦ 以钣金模板开始新图，衍生 04-029.IPT，只衍生输出的“用户参数”。 ♦ 在“原点”（也就是基准坐标系）的 XY 面做草图圆，引用设计数据做尺寸驱动，参见图 4-80。 ♦ 做出钣金开口，参见图 4-81，双向拉伸，长度取自设计数据表； 图 4-80 筒的草图 图 4-81 开口处理草图 ♦ 做切割孔的曲面。先在“原点”（也就是基准坐标系）的 XY 面做草图，投影圆筒内圆；做竖 直中心线和草图线，参见图 4-82； ♦ 约束草图线与内圆轮廓投影相切；标注驱动尺寸，参见图 4-83； 曲面的草图线 筒内圆投影 圆锥筒小端外径 竖直中心线 圆锥筒高度+钣厚 相切约束 图 4-82 草图 图 4-83 标注尺寸 ♦ 为了确保切割正确，在草图线中增加一条直线，参见图 4-84；旋转形成曲面。用这个曲面切 割，形成孔。 ♦ 分别做锥面和圆筒的轴线，这是未来的装配基准,结果参见 04-030.IPT 和图 4-85。 28 AIP2008 实战教程–04 草图直线 增加的直线 图 4-84 直线段草图 图 4-85 圆筒模型 99..11--55 创创建建锥锥筒筒模模型型 ♦ 以钣金模板开始新图，衍生 04-029.IPT，只衍生输出的“用户参数”； ♦ 在 XY 面做草图，做“构造”线型的草图圆，圆心点要落在基础坐标系的原点投影上（为了 能用 Z 轴做装配基准），代表圆柱筒。引用设计数据做尺寸驱动，设置相切几何约束，参见 图 4-86。旋转-双向 180°，形成半个锥筒； ♦ 做草图圆，直径为圆柱筒外径，双向贯通切割拉伸，完成造型，但留下个虚尖，结果参见 04-031.IPT 和图 4-87。 图 4-86 圆锥筒草图 图 4-87 虚尖 轮廓外边线与构造圆相切 99..11--66 虚虚尖尖的的处处理理 可以用扫掠-切割，把结果零件上的虚尖去掉，成为真正的钣金构造结果。扫掠路径的三维边投 影，需要在三维草图中创建。至于扫掠截面轮廓草图，请读者 04-032.IPT 模型中，“切掉虚尖”特 征的草图设置，总之要足够大。 99..11--77 创创建建装装配配模模型型 开始新装配，引进两个 04-032.IPT 零件，相关轴线对准、面贴合、基础坐标系 XZ 面对齐，就 可以装配好；再引进 04-030.IPT 零件，装配好，参见 04-03.IAM。 可惜，还是无法创建实体焊缝。 改变 04-029.IPT 的设计数据，装配结果正确跟随关联。因为这次设计，使用的是单纯的“参数 化”数据处理，装配仅仅是使各个零件就位。 29 AIP2008 实战教程–04 99..22 基基于于装装配配的的弯弯头头设设计计分分析析 带文件。 参见图 4-88，这是个有角度要求的“拐脖”。 因为参数不复杂，将完全借助设计参数的相互传递完成设计，不需要再建立独立的设计参数携 9 图 4-88 设计草图 图 4-89 零件草图 Y 轴投影 9..22--11 创创建建 225500 长长圆圆筒筒 见图 4-89，同时更改有关变量名称，设置成可输出。 、并充当一 个装 先定义基础形状。做草图参 注意，要将圆心放在基础坐标系 YZ 面的投影上，这样，YZ 面就成为零件轴向截面 配基准了。拉伸长度 250mm。 99..22--22 做做出出斜斜角角 ：夹角