1.1 創建鈑金件
鈑金的應用範圍很廣,例如:電腦主機外設、鐵門鐵窗等。Inventor 鈑金的功能有兩大特色:第一,功能齊全。所有鈑金實際中的應用,Inventor 都可以完成。第二,設計功能考慮到了加工的需求。鈑金的設計步驟往往與製造的步驟相反,但由於Inventor 考慮周到的設計功能,任何人都可以輕鬆地設計出所需的鈑金樣式。本節將主要介紹Inventor 三種創建鈑金的方式:平板、凸緣及異形板。
雖然鈑金文件的擴展名也是.ipt,但它可不是一般的薄的零件,下面我們將會看到許多Inventor 鈑金設計的功能,首先選擇Sheet Metal.ipt 開始一個鈑金文件,如圖1-1 所示。進入后發現鈑金的草圖模式與零件是一樣的,如圖7-2 所示。先創建一個矩形草圖,完成按滑鼠右鍵選擇「結束」。再一次單擊滑鼠右鍵選擇「結束草圖」。便可以直接進入鈑金特徵狀態。
圖1-1 圖1-2
1. 鈑金樣式
鈑金樣式指定了鈑金零件的默認參數。在創建或者編輯鈑金零件時,可以修改「展開」和「鈑金釋壓」選項;但其餘的所有設置必須在「鈑金樣式」對話框中進行修改(即修改所有鈑金零件的默認設置),或者在「參數」對話框中進行修改(即修改單個鈑金零件的設置)。由二維草圖生成三維鈑金零件,必須先設定鈑金的樣式。單擊「鈑金」工具欄中的圖標,Inventor 將顯示「鈑金樣式」對話框,如圖1-3 所示。
圖1-3
對話框中各項含義:z 樣式列表在鈑金樣式之間切換。可以創建當前樣式的一個副本,然後改變參數和材料類型以滿足需要。z 板材設置定義材料和展開模式的參數,如圖1-3 所示。z 折彎設置定義折彎和折彎釋壓的默認參數,如圖1-4 所示。z 拐角設置定義拐角釋壓的參數,如圖1-5 所示。
圖1-4 圖1-5
2. 平板
單擊「鈑金」工具欄中的「平板」圖標,為草圖截面輪廓添加一定厚度,從而創建鈑金平板。如果創建的是第一個特徵,則該特徵將作為基礎特性。對於隨後創建的鈑金平板,如果輪廓線與現有的鈑金邊界相交,將會自動創建折彎。
3. 凸緣
單擊「鈑金」工具欄中的「凸緣」圖標,將鈑金平板和折彎添加到現有的鈑金平板上。可以指定凸緣的長度和角度,並指定它是在當前平板的內側創建還是外側創建。也可以指定新凸緣的寬度或偏移量。
z | 距離 | 凸緣的長度 | |
z | 角度 | 凸緣與邊的夾角 | |
z | 寬度 | 修改凸緣的寬度。先指定偏移的基準點和偏移量,再輸入凸緣的寬度。 | |
z | 折彎釋壓 | 自動生成折彎釋壓。 |
4. 異形板
單擊「鈑金」工具欄中的「異形板」圖標,創建異形板。只有當零件中存在未退化的開放截面輪廓時,此工具才可用。
5. 練習
第一步:在開始一個新文件時,選擇Sheet Metal.ipt 作為樣板,從而創建一個新的鈑金文件。
第二步:繪製一個矩形草圖,完成後單擊滑鼠右鍵,從快捷菜單中選擇「結束草圖」, 進入鈑金特徵狀態。從「鈑金」工具欄中調用「樣式」命令,在「鈑金樣式」對話框中輸入必要的參數。完成時,Inventor 將提示是否保存修改的設置,選擇「是」。完成了鈑金的基本設定,便可以使用鈑金的特徵功能。
第三步:從「鈑金」工具欄中調用「平板」命令,在「平板」對話框中,先選擇輪廓,然後選擇偏移(向上或向下),如圖1-6 所示。這樣便可以創建一個典型的鈑金件,如圖1-7 所示。
圖1-6 圖1-7
第四步:創建凸緣。從「鈑金」工具欄中調用「凸緣」命令,在「凸緣」對話框中,先選擇要創建凸緣的邊,便可以看到預覽的結果,如圖1-8 所示。輸入凸緣的距離和角度,結果如圖1-9 所示。
圖1-8 圖1-9
第五步:在創建凸緣的方式中,除了使用「邊」方式外,還可以使用「寬度」,寬度方式可以修改凸緣的寬度。首先單擊「>>」按鈕,在終止方式類型中選擇「寬度」,如圖1-10 所示。先指定偏移的基準點,再輸入偏移量和寬度,如圖1-11 所示。
圖1-10 圖1-11
比較一下選擇和不選擇「折彎釋壓」複選框的不同效果。在圖1-12 中,左圖為選擇「折彎釋壓」複選框的結果,右圖為不選擇「折彎釋壓」複選框的結果。
圖1-12
第六步:在創建凸緣時,還可以輸入角度,如圖1-13 所示。這一次將終止方式的類型改為「偏移」,指定兩個偏移點與偏移量,如圖1-14 所示。結果如圖1-15 所示。
圖1-13 圖1-14
圖1-15
第七步:創建異形板。繪製一條輪廓線,如圖1-16 所示。從「鈑金」工具欄中調用「異形板」命令,先選擇輪廓線,再選擇要延伸的邊,結果如圖1-17 所示。
圖1-16 圖1-17
測驗題:
1. 創建如下圖所示的鈑金件。
2. 創建如下圖所示的鈑金件。
3. 創建如下圖所示的鈑金件。
4. 創建如下圖所示的鈑金件。
5. 創建如下圖所示的鈑金件。
1.2 修改鈑金件
現實生活中接觸的鈑金件,都要進行折邊以增加強度,或者對邊角倒圓角或斜角,以免划傷。
1. 卷邊
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,沿鈑金邊創建翻折的卷邊以加強零件或消除尖銳邊。卷邊的類型有單層、水滴形、滾邊形及雙層四種。
2. 圓角
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,在鈑金零件的一個或者多個拐角上添加圓角。可以在一個操作中創建不同大小的圓角。一次操作中創建的所有圓角都是一個特徵。
3. 倒角
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,在鈑金零件的一個或者多個拐角上添加倒角。可以創建以單距離、一個距離和角度,或者兩個距離定義的倒角。一次操作創建的所有倒角是一個特徵。
4. 切割
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,從鈑金平板上去除材料。首先在鈑金平板上繪製截面輪廓,然後切割一個或多個面。
5. 折彎
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,在兩個鈑金平板之間添加折彎。這兩個表面可以垂直或者平行。
6. 翻折
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,通過沿草圖線翻折的方式來折彎當前的鈑金平板。
7. 展開模式
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,創建鈑金模型的展開模式。創建展開模式之前,可以選擇面。Inventor 使用所選面作為基礎平面來展開零件。
8. 拐角接縫
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,在兩個鈑金平板上添加接縫,可以在相交或共面的兩個平板之間創建接縫。
9. 衝壓工具
單擊「鈑金」工具欄中的圖標,在鈑金平板上衝出三維形狀。在選擇的平板上必須存在至少一個孔中心。三維形狀設計成iFeature ,被衝壓工具使用。
練習1
學習使用基本的鈑金修改命令。
第一步:繼續上一節的練習。創建一個工作平面,與鈑金零件的側面相距20mm ,如圖1-18 所示。在繪圖區單擊右鍵,從快捷菜單中選擇「新建草圖」,將當前的草圖平面設置在新建的工作平面上,將觀察方向設置在與草圖平面垂直的方向上,繪製一個矩形,如圖1-19 所示。
圖1-18 圖1-19
第二步:從「鈑金」工具欄中調用「平板」命令,創建鈑金,然後關閉新建的工作平面,如圖1-20 所示。
圖1-20
第三步:從「鈑金」工具欄中調用「折彎」命令,先選擇第一邊,再選擇第二邊,如圖1-21 所示,結果如圖1-22 所示。
圖1-21 圖1-22
第四步:「折彎」命令還有特殊的用法。創建兩邊等高的凸緣,如圖1-23 所示。調用「折彎」命令后,若選擇90 度的雙向折彎,則好象為鈑金零件創建了一個蓋子,如圖1-24 所示。若選擇「全半徑」,則Inventor 自動計算兩邊的距離,再做出一個圓頂的鈑金,結果如圖1-25 所示。
圖1-23 圖1-24
圖1-25
第五步:創建卷邊。從「鈑金」工具欄中調用「卷邊」命令,在「卷邊」對話框中,先選擇「單層」類型,然後選擇任一邊,如圖1-26 所示。結果如圖7-27 所示,這是最基本的鈑金卷邊。
圖1-26 圖1-27
第六步:這一次選擇「水滴形」類型,範圍類型選擇「寬度」,指定偏移點和偏移量后,輸入寬度5mm ,如圖1-28 所示。結果如圖1-29 所示。
圖1-28 圖1-29
第七步:再選擇「滾邊形」類型,在捲起的卷邊中,可以調整捲起的角度,如圖1-30 所示。圖1-31 所示為角度為250 度的結果。
圖1-30 圖1-31
第八步:最後選擇「雙層」類型,結果如圖7-32 所示。
圖1-32
第九步:從「鈑金」工具欄中調用「圓角」命令,在圖1-33 所示的對話框中輸入相應的參數,結果如圖7-34 所示。
圖1-33 圖1-34
第十步:從「鈑金」工具欄中調用「倒角」命令,「倒角」命令有「一距離」、「距離和角度」和「兩距離」三種方式,結果如圖1-35 所示。第十一步:在繪圖區中單擊右鍵,從快捷菜單中選擇「新建草圖」,將草圖平面設置在圖1-36 所示的平面上。繪製一個矩形草圖,退出草圖編輯模式。
圖1-35 圖1-36
第十二步:從「鈑金」工具欄中調用「切割」命令,選擇矩形草圖,如圖1-37 所示。結果如圖1-38 所示。
圖1-37 圖1-38
練習2
創建翻折的鈑金件及展開鈑金件。
第一步:創建圖1-31 所示的鈑金件。將草圖平面設置在鈑金零件的上表面上,繪製一條連接兩條邊的直線,如圖1-32 所示。
圖1-31 圖1-32
第二步:從「鈑金」工具欄中調用「翻折」命令,Inventor 將顯示「翻折」對話框。對話框中的
按鈕用於控制沿翻折線翻折哪一側,
按鈕用於控制翻折的方向,即向上翻折還是向下翻折。選擇剛繪製的直線作為翻折線,翻折小三角形一側,方向向上,輸入其他相應的參數,如圖1-33 所示。圖1-34 所示為向上翻折小三角形的結果,圖1-35 所示為向上翻折大五邊形的結果,圖1-36 所示為向下翻折小三角形的結果。
圖1-33 圖1-34
圖1-35 圖1-36
第三步:將草圖平面設置在鈑金零件的上表面上,從「草圖」工具欄中調用「投影展開模式」命令圖標,選擇小三角形,生成類似展開鈑金件的投影結果,如圖7-37 所示。
圖1-37
第四步:繪製一個經過翻折線的圓,退出草圖編輯模式,如圖1-38 所示。從「鈑金」工具欄中調用「切割」命令,在「切割」對話框中,選擇「切割相交折彎」複選框,如圖1-39 所示,結果如圖1-40 所示。
第五步:從「鈑金」工具欄中調用「展開模式」命令,從而創建一個新的展開件,如圖1-41 所示。
圖1-38 圖1-39
圖1-40 圖1-41
測驗題
1. 打開ch6-2-1 ,完成如下圖所示的卷邊。
2. 打開ch6-2-2 ,完成如下圖所示的造型。
1.3 鈑金的高級應用
鈑金的製造與設計的步驟往往是相反的,對於這類問題Inventor 提供了很好的解決方案,例如上一節介紹的,繪製一條直線翻折鈑金件,切割翻折的投影區域,展開完成的鈑金零件,還可以插入iFeature 以及將薄殼零件轉換成鈑金零件等。
1.3.1在鈑金件中插入iFeature
在Inventor 中,可以在鈑金件的表面上插入iFeature,方法與在零件文件的平面或工作平面上插入iFeature 的方法相同。
練習1
在鈑金件中插入iFeature
第一步:創建圖1-42 所示的鈑金件。從「鈑金」工具欄中調用「插入iFeature」命令,單擊「瀏覽」按鈕,在Catalog 內,可以看到Punches 子目錄,從中選擇D-Sub connector 4 的iFeature ,如圖1-43 所示。
圖1-42
圖1-43
第二步:指定鈑金零件的上表面作為插入平面,調整它的位置、旋轉角度及大小,如圖1-44 所示。以「不激活草圖編輯」模式完成iFeature 的插入,結果如圖1-45 所示。
圖1-44 圖1-45
1.3.2將抽殼體轉換為鈑金件
要將三維實體零件轉換為鈑金件,先要將實體零件轉換成與鈑金厚度相等的抽殼件,再將必要的轉角生成為拐角接縫或折彎,便可轉換成鈑金件。
第一步:開始一個新的鈑金文件,在草圖模式下繪製一個20mm 的正方形,退出草圖編輯狀態。完成後,Inventor 自動將工具欄切換「鈑金」工具欄。但對草圖進行拉伸和抽殼的命令在「特徵」工具欄內,因此必須將工具欄切換成「特徵」工具欄。利用拉伸特徵,創建一個高度為20mm 的正立方體,如圖1-46 所示。在抽殼命令中,指定正上面為抽殼的開口面,厚度應為鈑金樣式設置的鈑金厚度,此處為0.5mm 。然後將工具欄切換成「鈑金」工具欄,如圖1-47 所示。
圖1-46 圖1-47
第二步:從「鈑金」工具欄中調用「拐角接縫」命令,選擇此抽殼件與開口面相交的任一邊,並選擇「拐角分割」複選框,以生成類似鈑金的接縫,如圖1-48 所示。依次將其他三個邊與開口面相交的邊轉換成拐角接縫,如圖1-49 所示。
圖1-48 圖1-49
第三步:從「鈑金」工具欄中調用「折彎」命令,選擇與底面相接的邊,由邊轉換成鈑金彎曲的結果如圖1-50 所示。同理,依次將其他三個邊轉換成拐角折彎。經過了拐角接縫和鈑金折彎,可以將一個抽殼后的零件轉換為鈑金件,如圖1-51 所示。
圖1-50 圖1-51
第四步:從「鈑金」工具欄中調用「展開模式」命令,可以看到將這個鈑金件展開后的結果,如圖1-52 所示。
圖1-52
測驗題
1.利用鈑金的iFeature 功能,完成如下圖所示的鈑金件。
2.利用鈑金的iFeature 完成下圖
3 .創建如下圖所示的鈑金件。
4.打開ch6-3-2.ipt ,將下圖所示的抽殼件轉換為鈑金件。
1.4 鈑金的出圖
鈑金的出圖與一般零件、部件及表達視圖的出圖方式基本一樣,比較特別的是在鈑金的出圖過程中可以選擇鈑金模型或展開圖。
練習
第一步:開始一個新的工程圖文件。從「工程圖管理器」工具欄中調用「創建視圖」命令,在「創建視圖」對話框的「文件」一欄中,選擇要出圖的鈑金件\ch6\ch6-3\support bracket.ipt ,然後修改相應的參數,如圖1-53 所示。
圖1-53
第二步:完成主視圖后,從「工程圖管理器」工具欄中調用「投影視圖」命令,創建各向的視圖及等軸測圖,如圖1-54 所示。另外,也可用編輯的方式將右上等軸測圖和左上等軸測圖修改為彩色視圖,如圖1-55 所示。
圖1-54 圖1-55
第三步:從「工程圖管理器」工具欄中調用「創建視圖」命令,將表達視圖的方式改為「展開模式」,如圖1-56 所示。局部放大后的結果如圖1-57 所示。圖1-58 所示為一張典型的鈑金工程圖。
圖1-56 f 圖1-57
圖1-58
測驗題
利用ch6-4-1.ipt ,生成如下圖所示的工程圖。