第7章 钣金特征

钣金零件的特征设计钣金零件是一种被广泛应用于机电、轻工、汽车等行业的零件，过去传统的生产方法，由于周期长、效率低、质量差等缺点已经越来越不适应现代的设计要求。

因此，在微机上开发钣金件ＣＡＤ系统是非常有意义的。

0 引言钣金零件是一种被广泛应用于机电、轻工、汽车等行业的零件，过去传统的生产方法，由于周期长、效率低、质量差等缺点已经越来越不适应现代的设计要求，为了克服这些弊端，人们开发出一些先进的ＣＡＤ系统，如ＰａｒａｍｅｔｒｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇ公司的ＰｒｏＳＨＥＥＴＭＥＴＡＬ、Ｉｎｔｅｇｒａｐｈ公司ＦｌａｔＰａｔｔｅｒｎａｎｄＮｅｓｔｉｎｇ等，这些专门的钣金零件设计系统，虽然功能十分强大，但是由于大多运行在工作站上，无论软件还是硬件都显得很昂贵，因此，在微机上开发钣金件ＣＡＤ系统是非常有意义的。

１钣金件特点和造型要求１．１钣金零件的特点钣金零件一般可分为三类：（１）平板类指一般的平面冲裁件。

（２）弯曲类由弯曲或弯曲加简单成形构成的零件。

（３）成形类由拉伸等成形方法加工而成的规则曲面类或自由曲面类零件。

这些零件都是由平板毛坯经冲切及变形等冲压方式而加工出来的，它们与一般机加工方式加工出来的零件存在着很大差别。

在冲压加工方式中，弯曲变形是使钣金零件产生复杂空间位置关系的主要加工方式。

而其它加工方法一般只是在平板上产生凸起或凹陷以及缺口、孔和边缘等形状。

这一特点是在建立钣金零件造型系统时所必须注意的。

１．２钣金零件产品造型要求在模具设计过程中，钣金零件的形状是模具设计的主要依据，它决定了模具的总体结构和形状。

而钣金零件的尺寸公差则影响着模具工作部分（如凸凹模等）形状的尺寸及公差。

另外，钣金零件的材料、形位公差及技术要求等对模具的工作部件有较大的影响。

因此，钣金零件模型除应包含形状信息外，还必须包含零件的尺寸公差、精度、材料以及技术要求等信息，这样才能保证模具设计结果的准确性。

钣金零件模型是后续模具设计应用程序所需各种信息的载体，这就要求零件模型能够反映出钣金零件的特点，具体地说就是要反映出钣金零件的工程语义，使模具设计应用程序可以理解方便地提取出所需要的信息。

2f钣金零件主要有两种类型:f折弯成型零件f特点：形状比较规则，可以完全由Sheet Metal Feature 来造型。

f展开：其变形主要是单向材料流动，可以利用中性层系数精确展开。

f拉深成型零件f特点：形状比较复杂，有许多自由曲面，通常用实体与曲面相结合，通过抽壳生成最后零件。

f展开：由于以塑性变形为主，需考虑材料的机械属性，因此须用有限元的方法才能精确展开。

钣金零件f Flange（翻边）：建立在平面上的直线翻边f Inset Flange（内嵌翻边）：建立在平面上的嵌入式直线翻边f Profile Flange （断面翻边）：在钣金件弯折处建立一条断面线，沿断面线翻边f Multibend Bracket （多折弯支架）：在钣金件多个弯折处建立固定托架f General Flange（通用翻边）：建立在平面或曲面上的任意（曲线）翻边f Bridge（桥接）：在两个钣金件之间进行过渡桥接f Bead （筋槽）：建立在平面或曲面上的各种形状的筋槽（凸形或凹形）f Punch（冲压）：对钣金件进行冲压操作f Hole （冲孔）：对钣金件进行冲孔操作f Slot （冲槽）：对钣金件进行冲槽操作f Cutout （切割）：用轮廓曲线对钣金件进行切割操作f Corner （圆角）：对钣金件的两个相邻翻边部分进行圆角连接f Relief（缺口）：对钣金件的弯角部分进行切除f Solid Punch （实体冲压）：用实体形状做冲模对钣金件进行冲压成型f Edge Rip（边角切除）：在钣金件边界处切除为圆弧状f Bend （折弯）：沿一条线折弯钣金件f Unbend /Rebend（取消折弯/再折弯）：与Bend相对应f Form/Unform（成形/展开）：对钣金件进行成形/展开操作f MetaForm（钣金成形）：按材料性能展开对象f Bracket（钣金支架）：参考其它几何体在钣金件弯折处建立固定支架15Flange翻边fPlacement Face 允许是曲面，但折弯边必须是直线f在实体直边上折弯f Bend Allowance Formula BAF 折弯展开计算公式f RPO Method（定位方法）：Automatic 和Manual18参考线（Reference Lines ）f便于以后其它特征（如Hole 、Slot ）参考这些线进行定位f能够根据参数修改自动更新fContour Lines 轮廓线：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。

29 5
5 5 5
5
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10.4 钣金特征 10
图10-7 拉伸基体法兰草图
图10-8 生成的基体法兰实体 图10-9 “FeatureManager 设计树”
2．钣金特征
在生成基体法兰特征时，同时生成钣金特征，如图10-9所示。

通过对钣金特征的编辑，可以设置钣金零件的参数。

在“FeatureManager 设计树”中用鼠标右击钣金特征，在弹出的快捷菜单中选择“编辑特征”图标，如图10-10所示。

弹出“钣金”属性管理器，如图10-11所示。

钣金特征中包含用来设计钣金零件的参数，这些参数可以在其他法兰特征生成的过程中设置，也可以在钣金特征中编辑定义来改变它们。

（1）折弯参数
● 固定的面或边：该选项被选中的面或边在展开时保持不变。

在使用基体法兰特征建立钣金零件时，该选项不可选。

● 折弯半径：该选项定义了建立其他钣金特征时默认的折弯半径，也可以针对不同的折弯给定不同的半径值。

● 厚度：在该选项中设定一数值以指定钣金厚度。

Solidworks钣金设计教程SolidWorks钣金设计SolidWorks提供了顶尖的、全相关的钣金设计能力。

在SolidWorks中可以直接使用各种类型的法兰、薄片等特征，正交切除、角处理以及边线切口等钣金操作变得非常容易。

可以直接按比例放样折弯、圆锥折弯、复杂的平板型式的处理。

SolidWorks中钣金设计的方式与方法与零件设计的完全一样，用户界面和环境也相同，而且还可以在装配环境下进行关联设计；自动添加与其他相关零部件的关联关系，修改其中一个钣金零件的尺寸，其它与之相关的钣金零件或其他零件会自动进行修改。

因为钣金件通常都是外部围绕件或包容件，需要参考别的零部件的外形和边界，从而设计出相关的钣金件，以达到其他零部件的修改变化会自动影响到钣金件变化的效果。

SolidWorks的二维工程图可以生成成型的钣金零件零件工程图，也可以生成展开状态的工程图，也可以把两种工程图放在一张工程图中，同时可以提供加工钣金零件的一些过程数据，生成加工过程中的每个工程图。

第一章基本术语在SolidWorks2022年钣金设计中常用的基本术语有如下几种：折弯系数、折弯扣除、K-因子等。

另外在SolidWorks中除直接指定和由K-因子来确定折弯系数之外，还可以利用折弯系数表来确定。

在折弯系数表中可以指定钣金零件的折弯系数或折弯扣除数值等，折弯系数表还包括折弯半径、折弯角度以及零件厚度的数值。

1.1 折弯系数零件要生成折弯时，可以指定一个折弯系数给一个钣金折弯，但指定的折弯系数必须介于折弯内侧边线的长度与外侧边线的长度之间。

折弯系数可以有钣金原材料的总展开长度减去非折弯长度来计算，如图1所示。

用来决定使用折弯系数值时，总平展长度的计算公式如下：Lt = A + B + BA 式中：BA――――折弯系数Lt ――――总展开长度A、B―――非折弯系数图1 折弯系数示意图1.2 折弯扣除当在生成折弯时，用户可以通过输入数值来给任何一个钣金折弯指定一个明确的折弯扣除。

第11章钣金特征建模11.1 钣金零件建模SolidWorks提供了一些专门应用于钣金零件建模的特征，包括几种法兰特征(如基体法兰、边线法兰和斜接法兰)、薄片、折叠以及展开工具。

提供了成形工具，可以很方便地建立各种钣金形状，也可以很方便地修改或建立成形工具。

钣金的工具栏如图11-1所示。

图11-1钣金工具栏11.1.1 基体法兰特征基体法兰是钣金零件的基本特征，是钣金零件设计的起点。

建立基体法兰特征以后，系统就会将该零件标记为钣金零件。

该特征不仅生成了零件最初的实体，而且为以后的钣金特征设置了参数。

基体法兰特征的草图，可以是单一开环、单一闭环或多重封闭轮廓。

1. 创建【基体法兰】特征的操作步骤如下：(1)单击【钣金】工具栏上的【基体-法兰/，或选择下拉菜单【插入】︱【钣金】︱【基体法兰】命令，出现【基体法兰】属性管理器，如图11-2所示。

1 / 1图11-2【基体法兰】属性管理器(2)设置【终止条件】和【深度】。

(3)设置【钣金规格】(4)设置【钣金参数】➢在【厚度】文本框输入钣金厚度。

➢在【折弯半径】文本框输入折弯半径➢选中【反向】复选框，反向加厚草图。

注意：基体-法兰特征的厚度和折弯半径将成为其它钣金特征的默认值。

(5)单击【确定】按钮，生成基体法兰特征。

2. 【基体法兰】特征应用①新建“基体法兰特征.SLDPRT”。

②在 FeatureManager 设计树中选择“前视基准面”，单击【草图】工具栏上的【草图绘制】按钮，进入草图绘制，绘制如图11-3所示的草图。

图11-3 草图③单击【钣金】工具栏上的【基体-法兰/薄片】按钮，出现【基体法兰】属性管理器，在【终止条件】下拉列表中选择【给定深度】选项，在【深度】文本框输入“30mm”，在【厚度】文本框输入“1mm”，在【折弯半径】文本框输入“2mm”，如图11-4所示，单击【确定】按钮。

图11-4基体-法兰特征11.1.2 钣金零件的FeatureManager设计树基体法兰特征建立后，自动形成3个特征：钣金1、基体法兰1和平板型式1，如图11-5所示。