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UG的钣金设计


钣金设计 (Sheet Metal Design)
在下面的课程中,您将学到:
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钣金的平面翻边、曲面翻边、嵌入翻边、通用翻边 钣金的弯折、桥接、筋肋、冲压、冲孔、冲槽 钣金的切割、圆角、托架,以及钣金的成形与展开

对学员的基本要求:
已接受过UG的基础培训,掌握UG的曲线建模、特征建模等操作

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2013/7/21

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钣金设计概况
UG中的钣金设计包括两大部分: 1. 钣金特征建模:生成新的钣金特征
选择 Application—>Modeling,Insert —> Sheet Metal Feature

2. 钣金设计:只对已有特征进行操作,不生成新的特征
选择 Application—>Sheet Metal—>Design

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钣金特征(Sheet Metal Feature)
选择 Application—>Modeling 再选择Insert —> Sheet Metal Feature 出现菜单: 也可以打开工具栏 MB3 —> Sheet Metal Feature 钣金特征: 具有钣金专业设计功 能的建模特征

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钣金特征常用图标功能简介
? ?

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?

Flange(翻边):建立在平面上的直线翻边 Inset Flange(嵌入翻边):建立在平面上的嵌入式直 线翻边 Bend (弯折): 对钣金件在指定直线处弯折 General Flange(通用翻边) :建立在平面或曲面上 的任意(曲线)翻边 Bridge(桥接):在两个钣金件之间进行过渡桥接

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钣金特征常用图标功能简介(续)
?

? ? ? ? ?

Bead (筋肋):建立在平面或曲面上的各种形状的筋 肋(凸形或凹形) Punch (冲压):对钣金件进行冲压操作 Hole (冲孔): 对钣金件进行冲孔操作 Slot (冲槽) :对钣金件进行冲槽操作 Cutout (切割):用轮廓曲线对钣金件进行切割操作 Corner (圆角):对钣金件的两个相邻翻边部分进行 圆角连接

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钣金特征常用图标功能简介(续)
? ?

?

?

?

?

Bracket (托架):在钣金件弯折处建立固定托架 Routed Relief (布线缺口):在两个翻边之间建立布 线缺口 Multibend Bracket (多弯托架):在钣金件多个弯折 处建立固定托架 Form/Unform (成形/展开) :对钣金件进行成形/展 开操作 Strain (应力):对给定的面或片体映射出一组应力 点及应力曲线 MetaForm (钣金成形):按材料性能展开对象

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钣金特征功能的分类
可进行成形/展开操作

可在实体、片体或以上钣金特征基础上建立

专用钣金特征

成形/展开、应力等操作

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钣金特征功能的分类(续)
Basic Sheet Metal
Flange Inset Flange Sheet Metal Bend Sheet Metal Bead Sheet Metal Punch Sheet Metal Hole Sheet Metal Slot Sheet Metal Cutout Sheet Metal Corner Form/Unform
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Advanced Sheet Metal
General Flange Sheet Metal Bridge Sheet Metal Bracket Sheet Metal Multibend Bracket Sheet Metal Routed Relief Sheet Metal Strain Metaform

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钣金特征:翻边(Flange)
建立在平面上的直线翻边
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Flange 或图标

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钣金特征:翻边(Flange)
Options选项

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钣金特征:翻边(Flange)
Length、Radius 和 Angle:

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钣金特征:翻边(Flange)
Left Side 和 Right Side:

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钣金特征:翻边(Flange)
Taper: Bend

Web

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钣金特征:翻边(Flange)
Options选项(续):
?Contour Lines:生成与翻边相关的 轮廓线,它由基本面(相切面)与翻边 平面相交而成,要求翻边角度angle< 135° 。 ?Mold Lines:生成与翻边相关的分模 线,它由与基本面(相切面)相垂直的 面与弯曲面相切而成,要求翻边角度 angle>90° 。 ?Form Block Lines:与生成轮廓线类 似,它由基本面(相切面)与第一弯的 平面相交而成,但它是翻边的内曲面, 要求翻边角度angle<135° 。
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钣金特征:翻边(Flange)
Bend Allowance Formula(弯曲误差公式): (Radius+(Thickness*0.44))*rad((180.0 - (180.0 - Angle)))

RPO Method(定位方法): Automatic 和 Manual

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钣金特征:翻边(Flange)
操作步骤: 1. 2. 3. 4. 选择平面的直边 设置相关的参数 选择定位方法 最后按OK 或 Apply。

Example: shm_flange_1.prt

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钣金特征的成形与展开:Form/Unform
选择菜单Insert—> Sheet Metal Feature—>Form/Unform 或图标
展开

全部成形 全部展开 所选特征成形 所选特征展开

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钣金特征:嵌入翻边( Inset Flange)
建立在平面上的嵌入式直线翻边
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Inset Flange 或图标 操作步骤: 1. 2. 选择目标平面 选择水平参考边

3.
4. 5.

设置相关的参数
选择定位方法 最后按OK 或 Apply。

Example: shm_inset_1.prt
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钣金特征:Inset Flange
Parameter Options 选项:

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钣金特征:Inset Flange
Parameter Options 选项: Thickness, Length, Angle, Radius, 及 Taper Angle 等与一般Flange的意义相同,但翻边宽 度(Flange Width)有所不同:

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钣金特征:Inset Flange
Inset 选项: Use Expression

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钣金特征:Inset Flange
Inset 选项: Outer Tangent Line Inner Tangent Line

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钣金特征:Inset Flange
Inset 选项: Relief

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钣金特征: 弯折( Bend )
对钣金件在指定直线处弯折
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Bend 或图标 操作步骤: 1. 2. 选择要弯折的平面(必须是平面) 选择弯折处的直线(必须是直线)

3.
4.

设置相关的参数(如angle,radius等)
最后按OK 或 Apply。

Example: shm_flange_1.prt
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钣金特征: 弯折( Bend )
折弯直线类型(Application Curve): Bend Centerline Bend Axis Bend Tangent Line Contour Line Mold Line
Application Curve

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钣金特征: 弯折( Bend )
折弯方向矢量(Bend Direction) 固定面矢量(Stationary Side)

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钣金特征: 通用翻边(General Flange)
建立在平面或曲面上的任意(曲线)翻边
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—> Genral Flange 或图标 操作步骤: 1. 2. 选择通用翻边的生成方法 选择一条曲边(或者是连续的边)

3.
4. 5.

选择脊柱线(可选)
设置相关的参数(如angle,radius等) 最后按OK 或 Apply。

Example: shm_genflange_1.prt
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钣金特征: General Flange
通用翻边的4种生成方法:
Parameters Build to Sections Build to Faces Punch Vector

?Parameters:用参数方法生成翻边(最多可达12段翻边) (最常用) ?Build to Sections:用已有曲线作为截面线生成翻边 ?Build to Faces:用已有曲面生成翻边 ?Punch Vector :与参数方法类似,但第一弯的方向由矢 量定义

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钣金特征: General Flange
General Flange对话框中的主要选项:
?Plus:在生成翻边前的一段与基本面相切的部分( Plus ≥0) ?Step Data:翻边数(从Step1到Step12,用Add或Delete增减) ?Radius(弯曲半径)、Angle (弯曲角度)、Length(弯曲长度) Plus、Radius、Angle 、Length的值可以为Constant或用Law Controlled定义

Plus

Step 2 2013/7/21

Step 1 29

钣金特征: General Flange
General Flange对话框中的 Options选项
?Infer Thickness :选中它,生成的翻边厚度与所 选曲面的厚度相同。

?Infer Spine :选中它,系统内部生成一条脊柱线。
?r Value :材料各向异性的平均应力比,r值越高 材料的变形阻力越大。缺省值r =1表示各向同性材 料。 ?Area Preserve :选中它,相当于设置了一个无限 的r值。 ?Distortion : 表示材料变形的算法 ?Along Sections :沿截面方向变形 ?Bi-Directional:沿截面方向和脊柱方向变形。

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钣金特征: General Flange
Options选项(续):
?Contour Lines:生成与翻边相关的轮廓线, 它由基本面(相切面)与第一弯的平面相交而成, 它仅用于Parameters或Punch Vector方法,且只 能是第一弯(要求翻边角度angle<135°)。 ?Mold Lines:生成与翻边相关的分模线,它由 与基本面(相切面)与第一弯的弯曲面相切而成, 它仅用于Parameters或Punch Vector方法,且只 能是第一弯(要求翻边角度angle>90°)。 ?Form Block Lines:与生成轮廓线类似,它由 基本面(相切面)与第一弯的平面相交而成,但 它是翻边的内曲面,它仅用于Parameters或Punch Vector方法,且只能是第一弯(要求翻边角度 angle<135°)。

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钣金特征: 桥接( Bridge )
在两个钣金件之间进行过渡桥接
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Bridge 或图标
操作步骤: 1. 2. 3. 4. 选择要桥接的基本面 选择基本面上的桥接边 选择要桥接的目标面 选择目标面上的桥接边

5.
6.

设置相关的参数(如angle,radius等)
最后按OK 或 Apply。

Example: shm_bridge_1.prt
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钣金特征: 桥接( Bridge )

钣金桥接可以生成一个或两个 弯折曲面,桥接特征多用于冲 压模,与翻边特征一起可以用 来设计附加零件及结合件。
Base Face

Sheet Metal Bridge 对话框中的选项:

Target Face

?

Flip Extension Direction:改变 桥接延长方向
Construction Type:桥接类型

Base Face

?

Intersect Angle Target Face

Base Face

Target Face

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钣金特征: 桥接( Bridge )
Sheet Metal Bridge对话框中的其他选项:
? ? Radius(桥接半径)、Thickness(桥接厚度) r Value :材料各向异性的平均应力比,r值越高材料的变 形阻力越大。缺省值r =1表示各向同性材料。

?
?

Area Preserve :选中它,相当于设置了一个无限的r值。
Construction Method: ? ? None:独立生成 Base:与基本体相加 Unite

?

Target:与目标体相加

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钣金特征: 筋肋(Bead)
建立在平面或曲面上的各种形状的筋肋(凸形或凹形)
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Bead 或图标
?筋肋与建模 中的通用凸垫 或通用型腔类 似,所不同的 是通用凸垫或 通用型腔由轮 廓线生成,而 筋肋由一条中 心线(轨迹线) 生成。

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钣金特征: 筋肋(Bead)

?筋肋的截面可以是以下3种类型之一 :

U形(H≥ R+r)
V形(H≥ R+r) 圆形(H=R=End Cap Radius)

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钣金特征: 筋肋(Bead)
?U形截面几何参数示意 :

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钣金特征: 筋肋(Bead)
操作步骤:
?选择要生成的筋肋截面类型(U形、V形或圆形) ?选择一个或多个相连的面作为放置面(Placement Face) ?选择一条曲线或线串作为中心线(Centerline) ?如果中心线不在放置面上,则要选择中心线投影矢量( Centerline Projection Vector) ?可选可不选:方向平面(Orientation Plane)、截面轴( Section Axis) ?如果是U形截面,可以用Secondary Face Definition选项定义 筋肋顶面 ?设置相关的参数(如angle,radius等) ?最后按OK 或 Apply。

Example: shm_bead_1.prt

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钣金特征: 筋肋(Bead)
Bead对话框中几个选项的意义: ?中心线投影矢量(Centerline Projection Vector):把中心线按所选矢量投影方 法到投影放置面上,如果选择Normal to String ,要求中心线必须是共面的,如 果选择Selected Direction ,则要选定一个基准轴。中心线投影矢量的其他选项为 +XC Axis, +YC Axis, +ZC Axis, 和Specify New Vector 。 ?方向平面(Orientation Plane):用来选择筋肋截面所在的平面,通常选 Normal to String 。 ?截面轴(Section Axis):用来控制筋肋截面在Orientation plane里的方向 ,如果是在实体上生成筋肋,则由它定义是否在实体上增加或减去筋肋,一般选 Face Normals 或 Reversed Face Normals 。

Face Normals

Reversed Face Normals
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钣金特征: 筋肋(Bead)
Options选项:

?Height:筋肋高度控制,可以是constant 或 law controlled。 ?Angle :U形筋肋角度控制,测量方法可以是 Section Axis 或 Face Normals 。 ?Secondary Width From :U形筋肋顶面控制。 ?End Cap:筋肋端面圆形控制,可以是Start, End,Both或 None 。 ?Attach Bead :对于片体,生成的筋肋与其缝合 (Sew),对于实体,生成的筋肋根据Section Axis 方向可以与其相加(Unite)或相减(Subtract)。 ?Hollow Bead :仅对于实体,在放置面的反面 生成厚度均匀的空筋肋。

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钣金特征: 冲压(Punch)
对钣金件进行冲压操作,生成凸压(Emboss)或 压纹(Coin)
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Punch 或图标

操作步骤:
?选择要生成的冲压类型(Emboss或Coin) ?选择放置面(Placement Face ) ?再选择放置面上的轮廓线(Placement Outline) ?确定顶部类型(Top Type) ?设置相关的参数(如Depth,Angle,Radius等) ?最后按OK 或 Apply。 Example: shm_punch_1.prt

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钣金特征: 冲压(Punch)
顶部类型(Top Type):
?Offset:偏移 ?Flat:平底 ?Round:圆底 ?Cone:锥底 ?冲压通常是在钣金展开(未变形)状态下生成的。

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钣金特征: 冲压(Punch)
对于凸压( Emboss ),相关几何参数的意义:

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钣金特征: 冲压(Punch)
Options选项:
(仅对Emboss有效) ?Placement Outline: 将其指定为内轮廓或外轮廓 (Inside或Outside) ?Auto Centroid Creation: 自动生成刀具中心点(轮廓 形心) ?Flanged Cutout: 翻边切割(穿通)

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钣金特征: 冲孔(Hole)
对钣金件进行冲孔操作
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Hole 或图标

操作步骤:
?选择要生成的冲孔类型(Punch,Through或Depth) ?选择放置面(Placement Face)及通孔面( Through Face) ?选择冲孔的定位方法(Edge Offsets 或 Positioning) ?确定冲孔的轴线方向矢量(Face Normal Direction或指定矢量) ?设置相关的参数(如Diameter,Depth,Tip Angle等) ?最后按OK 或 Apply。

Example: shm_hole_1.prt
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钣金特征: 冲孔(Hole)
钣金冲孔可分为3种类型:
?Punch :最常用,要求选择一个放置面和两条边,它 适用于单厚度实体; ?Through :较少用,要求选择一个放置面和两条边, 以及另外一个穿孔面,它在放置面和穿孔面之间打通孔, 它适用于多厚度实体; ?Depth :较少用,要求选择一个放置面和两条边,以 及一个深度值。

?钣金冲孔通常是在钣金展开(未变形)状态下生成的。

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钣金特征: 冲孔(Hole)

钣金冲孔中心的定位方法:
?Edge Offsets:通过钣金件上的两条边定位; Edge Offset 1 Edge Offset 2 ?Positioning:特征定位方法(会出现定位对话框);

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钣金特征: 冲孔(Hole)

钣金冲孔的轴线方向矢量:
?如果关掉Face Normal Direction选项,则可以选中 Direction Vector图标,确定冲孔的方向矢量

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钣金特征: 冲槽(Slot)
对钣金件进行冲槽操作
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Slot 或图标

操作步骤:
?选择要生成的冲槽类型(Punch,Through或Depth) ?选择放置面(Placement Face)及通孔面( Through Face) ?选择冲槽的定位方法(Edge Offsets 或 Positioning) ?确定冲槽的深度方向矢量(Face Normal Direction或指定矢量) ?确定冲槽放置的方向矢量 ?设置相关的参数(如Length,Width,Depth等) ?最后按OK 或 Apply。

Example: shm_slot_1.prt
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钣金特征: 冲槽(Slot)
冲槽也分为3种类型(与冲孔类似):
?Punch :最常用,要求选择一个放置面和两条边,它 适用于单厚度实体; ?Through :较少用,要求选择一个放置面和两条边, 以及另外一个穿孔面,它在放置面和穿孔面之间打通孔, 它适用于多厚度实体; ?Depth :较少用,要求选择一个放置面和两条边,以 及一个深度值。

?冲槽通常是在钣金展开(未变形)状态下生成的。

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钣金特征: 冲槽(Slot)

冲槽的定位方法(与冲孔类似) :

?EEdge Offsets:通过钣金件上的两条边定位; Edge 1 Offset Edge 2 Offset ?RRpo:特征定位方法(会出现定位对话框)

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钣金特征: 冲槽(Slot)

冲槽的深度方向矢量(与冲孔类似) :

?如如果关掉Face Normal Direction选项,则可以选中 Direction Vector图标,确定冲槽深度的方向矢量

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钣金特征: 冲槽(Slot)
冲槽的水平定位方向矢量:
?中选中Orientaion Vector图标,确定冲槽的水 平定位方向矢量

冲槽的几何尺寸:
?LLength ?WWidth ?DDepth

水平方向

Width

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钣金特征: 切割(Cutout)
对钣金件进行切割操作
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Cutout 或图标

操作步骤:
?选择要生成的切割类型(Punch或Through) ?选择放置面(Placement Face)及通孔面( Through Face) ?选择放置面上的轮廓线( Placement Outline) ?确定切割的投影方法及投影方向矢量(Projection Vector) ?确定切除区域(Discard Region) ?最后按OK 或 Apply。

Example: shm_cutout_1.prt

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钣金特征: 切割(Cutout)
切割分为2种类型:
?Punch :最常用,要求选择一个放置面和一条轮廓线, 它适用于单厚度实体; ?Through :较少用,要求选择一个放置面和一条轮廓 线,以及另外一个穿透面,它在放置面和穿透面之间切 穿,它适用于多厚度实体; ?切割通常是在钣金展开(未变形)状态下生成的。

2013/7/21

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钣金特征: 切割(Cutout)

切割时轮廓线的投影方法:
?Normal to curves :最常用,轮廓线所在平面的 法线方向(缺省); ?Along vector:沿着指定的方向矢量; ?Along face normals :把轮廓线投影到与放置面 光滑连接的目标面上

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钣金特征: 切割(Cutout)
切割时轮廓线的特殊情况:
?轮廓线与边界相切时,生成切割可能会出错。 弥补办法:在切点处增加线段

Additional Line

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钣金特征: 圆角(Corner)
对钣金件的两个相邻翻边部分进行圆角连接
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Corner 或图标

操作步骤:
?选择要生成的圆角类型(Butt Joint、Machinery、Simple Miter或Full Miter) ?选择两个相邻翻边的任一侧边(面),选中者表示为1 ?设置相关参数( Overlap、Gap等) ?可选:对选中的翻边次序(1、2)进行切换 ?最后按OK 或 Apply。

Example: shm_flange_2.prt

2013/7/21

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钣金特征: 圆角(Corner)
圆角连接类型可分为4种:
Butt Joint Machinery Simple Miter Full Miter

? 圆角可以在钣金成形或展开(未变形)状态下生成。

2013/7/21

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钣金特征: 圆角(Corner)
圆角连接类型:
Butt Joint
(可设置Overlap和Gap值)

展开

Machinery

展开

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钣金特征: 圆角(Corner)
圆角连接类型:
Simple Miter
(可设置Gap值)

展开

Full Miter

展开

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钣金特征: 圆角(Corner)
Overlap的几何意义 :

即光标点中侧边(面)的那个翻边 另外一个翻边(1、2 可通过 Switch Parent 选项进行切换)

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钣金特征: 圆角(Corner)
Gap的几何意义 :

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钣金特征: 托架(Bracket)
在钣金件弯折处建立固定托架
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Bracket 或图标

说明:
?托架属于专用(高级)钣金特征 ?托架生成的不是一个特征,而是一组特征,包括 Pad(凸垫)、 Flange(翻边)、 Cutout(切割) ?托架生成后,其中的翻边特征可以进行成形/展开操作 ?对托架的编辑,只能是对其中单个特征的编辑 ?生成的托架与其参考几何(Reference Geometry)不相关

?托架必须在钣金件弯折后(变形状态下)生成。 Example: shm_flange_3.prt
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钣金特征: 托架(Bracket)

操作步骤:

?选择基本面(Base Face),必须是平面 ?可选可不选:选择基本面上的界限点 ?选择与基本面相交的参考面(Reference Face) ?可选可不选:选择参考面上的界限点 ?确定材料方向 ?设置相关几何参数 ?按OK 或 Apply

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钣金特征: 托架(Bracket)
操作步骤(续):
?在出现的对话框里选择Create(独立生成托架)或 Unite(将托架凸垫与已有几何相并) ?然后在出现的Edit Outline对话框里编辑托架的宽 度(Edit Point1、Edit Point2) ?最后按OK

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钣金特征: 托架(Bracket)
有关选项说明:
?Base Face:凸垫所在的平面 ?Base Clearance Points:确定凸垫的轮廓界限点 ?Reference Face:翻边所在的平面 ?Reference Clearance Points :确定翻边的轮廓界限点
Clearance Points(界限点): 在参考面或基本面上的点, 用它可以定义托架的大小。 在构造托架轮廓生成界限圆 (Clearance Circle)时,就 是以界限点为中心的,而界 限圆的半径就是界限距离 (Clearance Distance)。 托架轮廓由这些界限圆的外 切 线 构 成 。

Base Face Base Clearance Points Reference Face Reference Clearance Points

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钣金特征: 托架(Bracket)
几何参数说明:
?Clearance Distance(界限距离):确定了界限圆的半径,它 有二个作用:①由于托架轮廓与界限圆相切,所以它确定了界限点 到托架轮廓边的最小距离②如果Add Rounded Corners选项打开,它 还确定了托架圆角的半径。 ?Material Thickness(材料厚度):就是托架(包括凸垫和翻 边)的厚度。 ?Bend Radius(弯曲半径):就是翻边的内半径。 ?Pad Length(凸垫长度):是指凸垫的轮廓长度(凸垫的一边 到交线的距离),它仅在没有选择基本面界限点时定义。 ?Flange Length(翻边长度):是指翻边的轮廓长度(翻边的一 边到交线的距离),它仅在没有选择参考面界限点时定义。 ?Offset Distance(偏移距离):是指翻边的面到参考面的偏移 距离(缺省为0)。

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钣金特征: 托架(Bracket)
?几何参数示意图:
Clearance Distance(界限距离)、Material Thickness(材料厚度)、Bend Radius(弯曲半径)、 Pad Length(凸垫长度)、Flange Length(翻边长度)、Offset Distance(偏移距离)

正视图

侧视图

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钣金特征: 托架(Bracket)
如果确定了轮廓界限点,轮廓编辑选项增加:
?Normal to Curve ?Between Circles ?Along Vector
Intersection Curve Base Face

Intersection Curve

Rounded Corner 绿色: Normal to Curve

Base Face

白色: Between Circles

红色: Along Vector
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钣金特征: 布线缺口(Routed Relief)
在两个翻边之间建立布线缺口
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature —>Routed Relief 或图标

说明:
?布线缺口属于专用(高级)钣金特征 ?进入布线缺口对话框后,所有已生成的钣金特征即 处于展开状态 ?布线缺口生成的不是一个特征,而是一组缺口轮廓 线和一个钣金切割特征 ?布线缺口作用是将两个相邻的翻边角(包括各自的 翻边角及公共角)倒圆 ?布线缺口主要用于两个相邻的翻边特征,但也可用 于任何平面几何特征 ?生成的布线缺口其几何参数是不能编辑的。

Example: shm_relief_1.prt
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钣金特征:布线缺口(Routed Relief)

操作步骤:
?选择基本面(Base Face),必须是平面 ?选择第一个翻边角(即第一个翻边的两条相交边) ?选择第二个翻边角(即第二个翻边的两条相交边) ?选择公共角(即两个翻边的交点) ?设置相关几何参数 ?按OK 或 Apply

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钣金特征:布线缺口(Routed Relief)
?Routed Relief对话框中选项及几何参数意义:

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钣金特征: 应力(Strain)
对给定的面或片体映射出一组应力点及应力曲线
选择菜单Insert—>Sheet Metal Feature—>Strain 或图标

说明:
?钣金应力属于专用(高级)钣金特征 ?实际上钣金应力所生成的应力点及应力曲 线不是特征,它不具有参数相关性 ?它可以为非钣金模型提供钣金变形特性 Example: shm_strain_1.prt

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钣金特征: 应力(Strain)
分析方法(Analysis Approach)简介 :
?钣金应力(Sheet Metal Strain)利用非线性迭代有限差技术将一组区域面(片体) 上的点、曲线(边)映射到一组映射面(片体)上。而且,利用钣金应力功能,可以 评价没有钣金特征的实体、片体(如非参数化实体等)的展开特性。 ?通常该方法类似于UG建模里的缠绕/展开(wrap/unwrap)特征,但其算法更复杂, 它要考虑各种参数,如弯曲允差公式、r值等,同时它也适用于复杂的B样条曲面。

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钣金特征:应力(Strain)

操作步骤:
?选择区域边界(Region Boundary) ?选择映射边界(Mapping Boundary) ?选择弯曲轮廓线(Bend Profile) ?可选可不选:选择脊柱轮廓线(Spine Profile) ?选择附加曲线或边(Additional Curves) ?设置相关几何参数(r-Value, Thickness, Tolerance等) ?按OK 或 Apply

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钣金特征:应力(Strain)

区域边界

映射边界

Sheet Metal Strain对话框中有关选项意义:
?区域边界(Region Boundary):定义被映射的面或片 体,要求C1连续并由Bend Profile延伸而成 ?映射边界(Mapping Boundary):定义用来映射区域 边界的面或片体,要求C1连续并完全包含Bend Profile ?弯曲轮廓线(Bend Profile):定义区域的固定边界 ?脊柱轮廓线(Spine Profile):控制区域范围 ?附加曲线或边(Additional Curves):定义分析完成后 由区域边界映射到映射边界的几何曲线或边
2013/7/21 弯曲轮廓线

附加曲线

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钣金特征:应力(Strain)
Sheet Metal Strain对话框中有关选项意义:
?Flip Thickness Direction:在选择Region Boundary和 Bend Profile后,在Bend Profile的起点处有一厚度方向 矢量,点中它可切换方向 ?r-Value:材料各向异性的平均应力比,r值越高材料的 变形阻力越大。缺省值r =1表示各向同性材料。 ?Thickness:定义所选的区域边界的厚度 ?Tolerance:定义分析误差,缺省值为建模误差 ?Bend Allowance Formula:弯曲允差公式

2013/7/21

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钣金设计(Sheet Metal Design)
钣金设计概况
?钣金设计是与其他UG应用模块(如Modeling、Drafting、 Manufacturing等)集成的专业模块。它可以生成模型的展开/成形/ 弯曲等序列,同时也可以生成精确的平面图形,为后续应用(即 钣金制造、排样)提供数据。 ?钣金设计模块要求当前工作部件(work part)至少有一个实体。 ?选择 Application—>Sheet Metal—>Design ?出现Part in Process 对话框 ?该对话框可以用来对模型进行成形或展开操作,也可以用 来增加过程(process)、特征组(group)、特征(feature) 以定义模型的任一加工状态。

Example: shm_design_1.prt
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钣金设计:成形状态(Part in Process)
有关术语
过程(Process):特征组的集合 特征组(Group):特征的集合 特征(Feature):模型中钣金特征的定义状态(成形或展开) 执行(Execute):将对象(即Process 、Group或Feature)设置为定义状态(成形或展开)

操作步骤:
?右击 SMD Process,选择 Add Group (可输入新名字) ?在图形窗口里选择特征 ?再右击 New Group,选择 Add Feature ?输入所选特征的成形参数(如对于Flange,输入Angle值)

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钣金设计(Sheet Metal Design)

进入钣金设计模块后的相关菜单变化:
?Tools ?Preferences ?Information

2013/7/21

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钣金设计:成形状态(Part in Process)
定义特征(组)的成形状态:
Example: shm_design_3.prt

Angle=45° Angle=45° Angle=60° Angle=60°

2013/7/21

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钣金设计:平面图(Flat Pattern)
创建并编辑平面图(Flat Pattern) :
通过菜单SMD Tools → Flat Pattern 可以生成精确的 钣金平面图,不管零件实体中是否有翻边特征或者相 关的变形特征。 Example: shm_design_4.prt

2013/7/21

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钣金设计:平面图(Flat Pattern)
设置平面图参数(Flat Pattern) :
?通过菜单 Preferences → SMD Flat Pattern 可以设置平面图参数。 ?平面图是由线框组成的,线框类型由对话框中Output Objects下各选 项定义,Curve Set 选项即是定义平面图的线框类型(2D)。 ?Bend Tangent Curves (on) 输出表示弯曲相切处的曲线。 ?Bend Center Curves (on) 输出表示弯曲中心线的曲线。 ?Auto Update 表示进入或退出钣金设计模块时平面图是否自动刷新。 ?Distortion Constraint 沿着最短边(Shortest Edge)或最长边( Longest Edge)生成变形。 ?Allow Multiple Flat Patterns(off)对于一个实体是否可以生成 多个平面图。 ?Use Bend Allowance Formula(on) 是否使用弯曲允差公式,如果 钣金件厚度不均匀,应关掉该选项。

Example: shm_design_4.prt
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钣金设计:平面图(Flat Pattern)
有关术语及选项
?开始面(Starting Face):生成平面图时第一个选中的平面, 它也是方向及位置不变的面 ?纵向控制(Traverse Control):用来定义展开平面的算法 ?可扩展曲面(Developable Surface):展平后不变形的曲面 ?主平面图(Master Flat Pattern):当有多个平面图时,只有 最后一个生成的平面图(即主平面图)被刷新
Area Preserving Faces(面积不变面):展平后面积不变的面,也称为可扩展曲面。 Distortion Faces(变形面):用面积不变算法不能展开的曲面可以用变形面算法,但结果可能会不理想。 Projection Faces(投影面):通常为不能展开的冲压或筋肋特征的面。 Cutting Edges(切割边) :用来确定实体中的相邻面,这些面展开后不相邻。 Additional Curves(附加曲线):在展开图里由用户生成的曲线。 Features(特征): 确定在零件展开时需要亮显的钣金特征。 Starting Position(开始位置):重新选择平面图的开始位置(面)。 2013/7/21 85

钣金设计:平面图(Flat Pattern)
操作步骤:
?方法1——快速法 ?选择Tools—>Flat Pattern ?选择开始面 ?最后按OK 或 Apply ?方法2——参数法 ?选择Tools—>Flat Pattern ?选择开始面

?在出现的对话框里设置相关参数: ?平面图名称、所在层 ?平面图起始位置 ?选择面积不变面、变形面、投影面等
?最后按OK 或 Apply

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钣金设计:练习一

2013/7/21

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