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1、第5章 钣金件设计,钣金设计是机械设计重要组成部分之一，Catia V5R18提供3个钣金设计模块，分别是钣金设计、自发性钣金设计和钣金制造设计。本章详细介绍自发性钣金设计模块，在掌握本章的基础上，读者很容易自学其它钣金设计模块。,5.1 自发性钣金设计模块的介绍,自发性钣金设计也被称作创成式钣金设计，它在基于特征的造型方法提供了高效和直观的设计环境，它允许在零件的折弯表示和展开表示之间实现并行工程。该模块可以与其它应用模块（如零件设计、装配设计和工程图生成模块等）结合使用。自发性钣金设计可能从草图或已有实体模型开始。,5.1.1 进入自发性钣金设计工作台,选择下拉菜单【开始】（Start）|
2、【机械设计】（Mechinical Design）|【自发性钣金设计】（Generative Sheet Metal Design）命令，系统弹出【零部件号】对话框，在对话框中键入所要创建零件的编号，单击对话框的【确定】按钮进入自发性钣金设计平台，如图所示。,5.1.2 自发性钣金设计工具栏介绍,Catia V5提供了7个钣金设计工具栏，可以完成钣金件参数设置、钣金件创建、折弯、钣金件冲压特征的创建等。,5.2 钣金件的参数设置,在进行钣金件设计之前，必须进行钣金件参数设置，否则钣金件设计工具不可用。钣金件参数设置包括钣金件厚度、折弯半径、折弯端口类型以及折弯系数K因子。单击【钣金件】工具栏上
3、的【钣金参数】工具按钮，系统弹出钣金件参数设置对话框，如图所示。,5.3 创建钣金件,自发性钣金件设计模块提供了【墙】、【边线上墙】、【拉伸】和【扫掠墙】4个创建钣金件工具。钣金件可以使用草图直接创建，还可以使用边线进行创建，下面介绍各工具的使用方法。,5.3.1 创建钣金壁,【墙】工具，是通过对草图轮廓进行加厚生成壁的工具。单击该工具按钮，系统弹出墙定义对话框，该对话框的内容如下所述： 【轮廓】（Profile）文本框用于指定所创建壁的轮廓线，该轮廓可以是草图中创建、也可以是三维实体零部件的轮廓线； 【草图】按钮，是用于进入草图设计平台，进行草图绘制和修改； 【单面加厚】按钮，表示草图位于钣
4、金件一侧； 【双面加厚】按钮，表示草图位于钣金件中间； 【相切】（Tangent）文本框，是用于指定创建的钣金件与参考相切； 【逆转材料边】按钮用于调整钣金件添加材料的方向。,5.3.2 创建边上的墙,【边线上墙】工具，是通过对草图轮廓加厚创建附着在墙上的边墙的工具。单击该工具按钮，系统弹出边线墙定义对话框，在【型式】下拉列表框选择边墙的生成方式：自动和草图基础。下面详细介绍各种的使用方法。 （1）在【型式】下拉列表框中，选择自动，此时对话框如图5.21所示，对话框的内容如下所述； （2）在【型式】下拉列表框中，选择草图基础，此时对话框如图所示，对话框的内容如下所述；,5.3.3 创建拉伸钣金
5、件,【拉伸】工具，是从开发性轮廓线包含线条、直线、圆弧等轮廓线拉伸生成相切连续的钣金件的工具。单击该工具按钮，系统弹出挤出定义对话框，该对话框的内容如下所述： 【断面】文本框用于定义拉伸件的草图； 【固定几何】文本框用于定义拉伸过程中不变的几何元素； 在限制下拉列表框选择拉伸方式，分别为：限制尺寸、至平面的限制和至曲面的限制： 【镜像延伸】复选框用于设置是否沿两个方向拉伸相同长度，仅适用于两个方向进行限制尺寸拉伸； 【自动顺接】复选框用于设置是否拉伸过程自动进行顺接； 【炸开模式】复选框用于设置是否拉伸后，以拐点炸开生成多个拉伸件； 【应用局部K因子】选项组用于设置局部K因子参数；,5.3.4
6、 创建扫掠壁,单击【轮缘】工具按钮右下黑色三角，展开【扫掠墙】工具栏，如图所示，该工具栏包含【轮缘】、【预弯刀】、【泪滴】（Tear Drop）和【自定义轮缘】4个工具，这些工具的使用方法相同，只是生成的结果不同而已。 1创建轮缘 2创建摺边 3创建泪滴（Tear Drop） 4自定义轮缘,5.3.5 创建卷墙,卷墙是钣金设计中很特殊，也很常见的一种钣金件。Catia V5提供了专用于设计卷起的工具，下面就介绍该工具的使用方法。 1创建类锥面钣金 2创建管形壁,5.4 折弯设计,折弯是钣金设计中最常见的一种特征。前面已经介绍了钣金件的创建，创建的钣金件不一定能够能够满足实际需求。有时候需要在平
7、坦壁上进行钣金特征设计，需要将平坦壁折弯成弯曲壁，需要弯曲壁添加折弯圆角，就用到本节介绍的折弯设计功能。,5.4.1 创建等半径折弯圆角,【弯曲】工具，是在两面没有折弯圆角的钣金壁之间创建等半径圆角的工具。 下面以如图所示图形添加折弯圆角为例，讲解【弯曲】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）使用【墙】工具或【拉伸】工具创建如图所示图形； （2）单击【弯曲】工具按钮，系统弹出弯曲定义对话框； （3）选择两壁，单击【确定】按钮，折弯圆角创建完成。,5.4.2 创建变半径折弯圆角,【圆锥弯曲】工具，是在两面没有折弯圆角的钣金壁之间创建不等半径圆角的工具。,5.4.3 创建折弯,【由平坦弯曲
8、】工具，是从草绘的折弯线处进行折弯的工具。单击该工具按钮，系统弹出平坦至弯曲对话框，定义该对话框的内容如下所述： 【截面】文本框用于定义折弯线所在的草图； 【线】下拉列表用于选择折弯线，在右侧黑色三角定义折弯线相对于折弯的位置，分别是折弯轴 、相切起始线、折弯内角线和折弯外角线； 【固定点】文本框用于定义壁上一点。该点所在的面在折弯时不会移动，即为一固定面； 【半径】微调框用于定义折弯半径，默认为钣金参数设置半径； 【角度【微调框用于定义折弯角度； 【K因子】微调框用于设置折弯K因子，默认为钣金参数设置K因子。,5.4.4 展开,【展开】工具，是将具有折弯特征的钣金件展开成壁的工具。单击该工具
9、按钮，系统弹出展开定义对话框，该对话框的内容如下所述： 【参考修剪面】文本框用于定义参考固定面，即该面在展开中相对于坐标系不会发生变化； 【展开修剪面】文本框用于定义要展开的折弯面，即折弯圆角； 【角度】微调框定义展开面与参考面之间的夹角，该值为系统根据选择自动计算； 【角度型式】微调框定义展开的角度型式； 【选择全部】按钮用于选择当前视图中所有修剪面； 【取消选取】按钮用于取消当前的选取操作。,5.4.5 收合,【收合】工具，是将展开的折弯折叠起来的工具。单击该工具按钮，系统弹出收合定义对话框，该对话框内容如下所述： 【参考修剪面】文本框用于定义参考固定面，即该面在收合中相对于坐标系不会发生
10、变化； 【收合修剪面】文本框用于定义要收合的折弯面，即折弯圆角； 【角度】微调框用于设置收合过程中用到的角度，如自定义、变形回弹； 【角度类型】下拉列表框用于定义收合的角度类型，为自然、自定义和变形回弹； 【选择全部】按钮用于选择当前视图中所有修剪面； 【取消选取】按钮用于取消当前的选取操作。,5.4.6 映射点或曲线,【点或曲线对应】工具，是将草绘的点、曲线（或已存在的点、线）映射到壁上的工具。如果当前钣金状态为折叠状态，选中的点、线将被映射到展开后的相应的支撑壁位置处。反之，钣金在展开状态，选中的点、线将被映射到折叠后的相应的支撑壁位置处。常用于生成印刷标示，或磨平（或进行化学处理）的区域
11、的定义。,5.5 钣金件的修饰,前面讲解了钣金件的创建工具。实际中钣金件需要开槽、打孔、倒角等特征。本节中将介绍钣金件的特征修饰，包括创建凹槽、创建孔、创建止裂槽、特征转换和创建倒角等特征修饰操作。,5.5.1 创建凹槽（CutOUT）,【切除】工具，是在钣金件上创建减重槽或标准凹槽的工具。单击该工具按钮，系统弹出切除（CutOUT）定义对话框，如图5.57所示，该对话框的内容如下所述： 【型式】下拉列表用于选择切除型式：钣金标准、钣金减重槽； 【端点限制】选项组用于设置端点限制，在【型式】下拉列表框选择限制型式：尺寸、至下一个和至最后，该选项仅适用于钣金标准，【在深度】微调框设置限制深度，仅
12、适用于钣金减重槽选项和钣金标准选项下的尺寸选项； 【断面】选项组用于定义切除的截面，可以选择草图，或者标准形状切口，选择标准形状切口是通过单击右侧【开启目录】按钮，选择路径，【依附在组合面上】复选框用于定义切除只对草图所依附的壁； 【逆转边】按钮用于定义切除草图外的部分； 【逆转方向】按钮用于调整垂直于切除面上的切除方向； 【开始限制】选项组用于定义与端点限制相反方向的切除； 【方向】选项组用于定义切除的方向，默认值为垂直与截面，取消【垂直截面】复选框，在【参考】文本框定义切除方法， 【影响组合面】选项组用于定义切除开始位置。,5.5.2 创建孔,单击【切除/印记】工具栏上【孔】工具按钮右下黑
13、色三角，展开【孔】工具栏，如图所示，该工具栏包含【孔】和【圆弧切除】2个工具，【孔】工具的使用方法与4.2.5小节中【孔】工具的使用方法相同，下面介绍【圆弧切除】工具。 【圆弧切除】工具，是通过点和半径在指点的面上创建圆或圆弧的工具。,5.5.3 创建止裂槽,【转角逸出】工具，是在一组支持面上定义防裂槽的工具，单击该工具，系统弹出圆角逸出定义对话框，如图5.62所示，该对话框内容如下所述： 【型式】下拉列表框用于选择生成防裂槽的型式：自定义截面、圆形和方形； 中间列表框用于显示创建防裂槽的支持面； 【截面】文本框用于定义防裂槽轮廓草图。 【半径】微调框用于设置圆形防裂槽的半径； 【长度】微调框
14、用于设置方形防裂槽的边长。,5.5.4 特征转换,在第四章中，介绍了对实体零件进行平移、阵列和镜像转特征转换。对于钣金特征同样适用，使用方法也相同。 1。平移（Isometries） 2。镜像 3。阵列,5.5.5 创建倒角,倒角分为倒圆角和到角两种，下面详细介绍各自的使用方法。 1。倒圆角 2。倒角,5.6 创建冲压特征,本小节主要讲解在钣金件上创建各种冲压特征。冲压特征仅可在壁、边缘壁上（在折弯处生成的筋除外），如果冲压创建覆盖在多个特征上（如壁、折弯等），冲压特征在钣金展开视图中将不可视，且冲压特征不能创建在展开的钣金件上，在展开视图中仅较大的冲压印痕保留在壁上。,5.6.1 创建曲面印
15、记,【曲面印记】工具，是通过草图创建曲面凸起特征的工具。单击该工具按钮，系统弹出曲面印记定义对话框，如图所示，在【参数选择】下拉列表框中选择不同的定义型式，设置不同参数进行曲面印记的创建。,5.6.2 创建凸起特征,【填料】工具，是使用开放性轮廓线创建冲压突起的工具。单击该工具按钮，系统弹出滴面定义对话框，如图所示，该对话框的内容如下所述： 【切面半径R1】、【结束半径R2】、【高度H】和【半径R】微调框分别设置凸起的不同参数，如图5.74所示图中R1、R2、H和R所表示的值； 【截面】文本框用于定义凸起的轮廓，轮廓线为开放性。,5.6.3 创建曲线印记,【曲线印记】工具，是使用开放性或封闭性
16、轮廓线创建冲压突起的工具。,5.6.4 创建轮缘切除,【轮缘切除】工具，是通过对草图轮廓进行切除的工具。 下面以在壁上创建轮缘切除为例，讲解【轮缘切除】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）使用【墙】工具创建一面壁； （2）单击【印记】工具栏上的【轮缘切除】工具按钮，系统弹出轮缘切除定义对话框。 （3）在【高度H】微调框键入10mm，【角度A】微调框键入60deg； （4）右键单击【断面】文本框，在上下文菜单中选择【创建草图】命令，选择壁上表面，进入草图绘制平台； （5）绘制一个圆，退出草图平台； （6）其它选项为默认值，单击【确定】按钮，完成轮缘切除。,5.6.5 创建气栅,【气栅】工具，是选取封闭草绘及开放的直线（与其他段不存在相切连续）生成印记的工具。 下面以在壁上创建气栅为例，讲解【气栅】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）使用【墙】工具创建一面壁； （2）单击【印记】工具栏上的【气栅】工具按钮，系统弹出天窗定义对话框。 （3）在【高度H】微调框键入10mm，【角度A1】微调框键入10deg； （4）右键单击【断面】
