Pro-E 钣金设计

生成第一面薄壁（旋转、混合）
建立第一面薄壁（偏移、扫描混合)
将实体零件转换为钣金的第一面薄壁
驱动曲面：适用于实体零件为均一材料厚度的状况； 薄壳：实体非均一材料厚度，将实体零件挖为等厚度的薄壳，以生成钣 金；
产生额外薄壁
额外薄壁：用wall特征完成钣金的第一面薄壁后，再用Wall特征建立的薄壁。 • 零件折弯表：参照与整个零件相关的折弯表。 • 特征折弯表：参照单个特征的独立折弯表。 使用表：使用默认的钣金折弯表来计算此特征的展开长度
多出一个选项
钣金特性的设臵
展平固定面的设臵：
固定几何用于设臵在展平钣金件或折弯回去时要保持固定的缺省曲面、边或平面。该 固定几何设臵有助于在选取固定几何时保持一致性。
展平状态的设臵：
可以使系统自动产生一个含有3D钣金成形件及2D钣金展开件的Family Table，可以 让用户通过名称随时看见钣金的3D或2D几何形状。
钣金特性的设臵
折弯表：
• • 若钣金件含有折弯表，则使用折弯表计算展平长度； 若钣金件不含有折弯表，则使用公式L = (Π/2 x R + y 因子 x T) Θ/90计算展 平长度；
系统提供了TABLE1、TABLE2及TABLE3三种折弯表：
表 表 1 表 2 表 3 材料 软黄铜、铜 硬黄铜、铜、软钢、铝 硬黄铜、青铜、冷轧钢、弹簧钢 Y 因子 0.55 0.64 0.71 K 因子 0.35 0.41 0.45
punch参考零件
die参考零件
凹形
凸形
模具和冲孔
1. 利用模具或冲孔来生成钣金上的印贴特征时，首先须指定模具或冲孔在 钣金上的位臵，其指定方式与零件的装配方式相同：
参考零件
Align
Align
Align
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模具和冲孔
2. 1) 完成装配后，接着在模具或冲孔的参考零件上指定局部凹凸造型的范围： 冲孔：在冲孔参考零件上指定哪一侧要形成印贴特征；
产生额外薄壁（拉伸）
（拉伸、无半径）
（拉伸、用半径）
产生额外薄壁
（扫描、无半径）
（扫描、用半径）
产生额外薄壁（扫描、无半径）
使用无半径选项创建扫描壁时，剖面线条与其邻接面的夹角不能大于180 度，也可用使剖面线条与起邻接面相切。 邻接面
合理的剖面
不合理的剖面
合理的剖面
生成部分薄壁
部分薄壁：指薄壁的宽度小于其附着边的宽度。
钣金展开
• 含转折区的展开：操作流程是先选取钣金展开的固定面，再选取所有的 转折面。 注：选择固定面时，所有的绿色固定面都要选择，而选择转折面时，所有的 绿色及白色转折面都要选择。
所有的绿色固定面
所有的绿色及白色转折面
钣金展开
• 剖面驱动的展开：展开钣金时，先选取固定面，再指定一条剖面线，来决定变形 曲面展开的形状。此方式常用以展开具不规则外形的薄壁及薄壁上的薄唇或凸缘。 固定边线：此为固定面与想要展开面的交接线。 剖面线：为钣金的边界线或曲线，用以控制展开的几何形状，此曲线必须与固定 面共面。 固定侧：钣金展开时在固定线的两侧想要保持不动的那一侧，此侧必须为平面。 当指定完上述数据后，Pro/E即在剖面线的垂直方向产生众多的2D切面，然后以固 定边线为旋转轴，将这些切面展开摊平至固定面。
钣金特性的设臵
钣金特性的设臵
折弯顺序表：显示由2D平板折弯为成形钣金的顺序；
OUT：绿色面夹角大于180 IN：绿色面夹角小于180
钣金的2D工程图
使用展开（或平整阵列）特征将3D钣金展开为2D平板； 产生族表，将最后的展开（或平整阵列）特征放到族表中，并做一个不含此特征 的子零件，也就是此时的样品零件为展开的平板件； 3. 产生含有3D成形钣金及2D展开图的工程图，并标注尺寸； 另外：也可用展平状态取代第一步和第二步。 1. 2.
参考的影响
排除面的指定案
印贴特征除了可以形成钣金的外表曲面外，也可以删除钣金上的材料。 方法是在建立印贴特征时，在参考零件上指定排除面，以形成开口。
练习
平整印贴
当使用印贴特征在钣金上形成凹陷或凸起的几何造型后，可以使用平整 印贴特征，搭配对话框中的印贴选项，将几何造型恢复为平面。
钣金折弯
折弯特征用以将钣金的平面区域弯曲某个角度或弯为圆弧状，此类特征 仅能用于钣金的平面区域建立，而不能跨越到另一个折弯特征上。 折角：将钣金的平面区域折为弯角； 卷曲：将钣金的平面区域折为卷曲；
凹槽及冲孔
3. 凹槽及冲孔特征的使用： 选工具 打开UDF特征 完成特征定义 输入参数值，并选定参考几何数据
练习
造型的印贴
印贴特征是由模具或冲孔所冲出的特征，在生成此类特征之前必须建立 一个拥有模具或冲孔的几何形状的零件，作为印贴特征的参考零件。
参考零件
模具和冲孔
冲孔(punch)：冲出凸形的钣金 模具(die)：冲出凸形或凹形的钣金
扭转的薄壁
薄壁产生后，可使用扭转选项在薄壁的某条边线再生成一个扭转的薄壁。
分离的薄壁
优点：可使我们能专心于某个局部区域的几何造型设计。 注：分离的薄壁必须与其邻接区域互相相切。
练习
钣金冲孔及切口设计
钣金折弯时，由于材料的挤压，极易在弯曲处造成材料的突起变形，因 此在实际设计中，通常在钣金折弯处挖出小面积的切口，以避免材料的挤压 变形。
产生额外薄壁
• • • • • • 止裂槽 无止裂槽 - 不控制折弯行为。 使用止裂槽 - 在每个连接点处控制折弯行为： 止裂槽宽度 厚度 － 使用与钣金件壁厚相等的缺省半径。 厚度 * 2 － 使用等于钣金件壁厚两倍的缺省半径。 输入值 - 使用在"输入尺寸值"框中键入的绝对值。 自表 - 从列表中选取合适的半径。在指定给零件的折弯表中定义半径值。 如折弯表未指定给零件，则"自表"命令不可用。
无止裂槽 伸展止裂槽 缝止裂槽 矩形止裂槽 长圆形止裂槽
在部分薄壁上加入止裂槽（平整、拉伸配 合半径）
练习
薄壁的拉伸
在创建额外薄壁时，可使用拉伸选项，将现有的薄壁拉伸至一个平面， 或拉伸某特定的距离。
斜接的角落
当使用用半径及缝止裂槽的选项来产生平整壁时，可使平整壁的外形线 落在其附着边的外侧，以生成斜接的角落。
参考零件
模具和冲孔
2) 模具：在参考零件上指定边界面及种子面，以定义其范围是由种子面向 外扩张，直到碰到边界面为止。
种子面 （选取突起部分的任一面皆可）
网格为其范围
边界面
Lips：设计模具参考零件的几何模型时，需构建一个基础平面作为边界面，而冲孔则 无此要求。
参照零件
要模拟真实的制造要求，必须在标准应用程序中创建自己的成型参照零件。 创建参照零件时： • 尽量将基准平面保持在中央并使参照数最小。这将使成型的放臵和标注更为容易。 • 凹模的基座必须是环绕模具的一个平面（边界平面）。冲孔不需要此基础平面，除 非该基础平面要用作放臵成型（在此实例中，基础平面可成为基准平面）。 • 在成型中，凹角和折弯必须具有一个零半径或一个大于钣金件厚度的半径。 • 参照零件可包含空心。所有的成型几何必须从基础平面的一侧伸出。确保考虑钣金 件厚度的空心，否则空心内的材料将重叠，成型将失败。
部分薄壁的附着边
部分薄壁
生成部分薄壁（拉伸、平整配合无半径）
止裂槽
止裂槽有助于控制钣金件材料行为，并防止发生不希望的变形。 • 无止裂槽 - 创建没有任何止裂槽的折弯。 • 伸展止裂槽 - 拉伸材料，以便在折弯与现有固定材料边的相交处提供止 裂槽。 • 缝止裂槽 - 在每个折弯端点处切割材料。切口是垂直于折弯线形成的。 • 矩形止裂槽 - 在每个折弯端点添加一个矩形止裂槽。 • 长圆形止裂槽 - 在每个折弯端点添加一个长圆形止裂槽。
转变特征
利用转变特征，定义众多的点和线，将钣金切开，据以展开钣金。
点止裂：在边线上加入参考点，以将边线切为数段。 边缝：沿着边线将钣金分割。 裂缝连接：在两个参考点或边线端点之间连出一条直线，以将平面分割。
点止裂
边缝
裂缝连接
钣金特性的设臵
设臵折弯半径：
在此输入默认的折弯半径值
代表默认的折弯半径值已改变
（平整、无半径） 额外薄壁厚度随第一面薄壁相关变换
产生额外薄壁（平整，用半径）
这种方式是利用与现有钣金上的白色或绿色面夹某个角度的平面作为绘 图平面，绘制额外薄壁的外形线，以生成等厚度实体，然后指定折弯处的半 径值。 注：两个薄壁的交接处，材料将被删除。 • • 半径所在的侧 内侧半径：从零件的内侧曲面测量半径； 外侧半径：从零件的外侧曲面测量半径；
通过“与此曲面相邻且具有钣金外边界线的变形曲面”合并，使无法展开的曲面到 达钣金的外边界线。
变形区域
相邻的变形曲面与无法展开的曲面之间——“并不具有共同的边界线” • 指定变形区域：
钣金切开
若一个钣金形成封闭区，在展开时，需要用缝特征将封闭区切开。
规则链
曲面链
边链
综合运用
指定变形区域
使用边链切割
零折弯半径（外侧半径）
零折弯半径（内侧半径）
折弯线
折弯线确定钣金零件中折弯几何的位臵和形状。草绘折弯线，并用方向 箭头或草绘视图确定折弯的方向。 折弯线是计算展开长度和创建折弯几何的参照点。折弯几何由折弯线位 臵、折弯角度和固定几何确定。
1. 2.
折弯线 固定几何
练习
钣金展开
展开方式： • 一般形的展开：选取一个平面作为展开固定面，或选一个边作为展开固定 边。
钣金件切口
设计钣金时，创建切口特征和在实体零件设计中创建Cut特征的方式完全 一样，但如果cut特征的绘图平面与钣金呈某个角度，则实体剪切和钣金切 口所生成的造型截然不同： 钣金-切口：挖出的凹槽与钣金互相垂直； 实体-切口：挖出的凹槽与绘图平面互相垂直；
钣金件切口行为
实体切口行为
凹槽及冲孔
凹槽是在金属弯曲处挖出切口，使弯曲处不致有材料挤压的情况发生， 而冲孔是一般性的Cut特征。 1. 定义凹槽及切口特征： 注：凹槽特征定义时，要在剖面处建立局部坐标系，用以定义下一步的 切口或冲孔所需的加工工具。 2. 建立UDF特征： 单一的：UDF特征可独立 从属的：UDF特征的使用与目前的模型有关
由于钣金件的厚度一般都较薄，当放臵特征时， 建议选取平面作为参照。如果平面不适用，边要 比侧曲面更为方便。
生成第一面薄壁
体积建构方式有：
生成第一面薄壁（平整，拉伸）
生成第一面薄壁（装配）
薄壁外形线的尺寸标示
创建钣金的薄壁时，在薄壁外形线的圆弧弯曲处一般是标注圆弧的内 径尺寸。可用下列方式来标注此种尺寸：
钣金折弯的选项
规则：一般的折弯； 带有转接：含转折区的折弯； 平面：平面形的折弯；
带有转接的折弯
定义折弯线：
定义折弯区域：定义两个折弯区。画线时，要注意先画靠折弯区较 近的线。
在钣金折弯处加入止裂槽
缝止裂槽
伸展止裂槽
矩形止裂槽
非圆形止裂槽
零半径折弯
可对折弯半径输入零。生成的几何在折弯被标注到的那一侧上显示锐边。
o o o o
钣金展开
平整阵列
平整阵列：将3D钣金件全部展开为2D平板状态，但此命令永远被臵于整个钣 金件的最后一个特征。加入特征时其会自动隐藏，完成特征后会 自动恢复。
变形区域
若钣金的薄壁为平面、圆弧面及圆锥弧面的几何形状时，Pro/E可成功地 将其展开，而在展开其他不规则外形的薄壁时，则可能会出现材料变形的现 象，Pro/E就无法将其展开。 在想要展开这类变形曲面时，需使用变形区域、曲面分割、边线分割等 方式，使要展开的曲面能够“具有钣金的外边界线”或“与具有钣金外边界 线的 变形曲面相邻。
Pro/ENGINEER培训
钣金设计部分
钣金设计思路
冲孔、折弯、 扭转、局部冲 型、展开等操 作
以Wall特征 建构钣金主 体外形
钣金设计的基本观念
• • • 钣金件可由下列3种方式建构： 直接建构钣金件； 在装配模块中建构钣金件为新零件； 将实体零件转换为钣金件；
钣金设计的基本观念
为便于查看，钣金件有绿色和白色的曲面。只有 在再生成功后，才形成侧（深度）曲面。绿色侧 称为驱动侧，白色侧则表示厚度。
展平状态
钣金的2D工程图
显示折弯线注释 折弯顺序表
其他钣金设计特征
一些在零件或组件的建构中所提供的实体特征也可应用于钣金中。
平整印贴消除圆角或斜角
当在钣金的边线建立圆角或倒角时，钣金变成不均一厚度，此时，可使用 平整印贴消除圆角或斜角，使钣金再度变为均一厚度。
曲线的投影
2D或3D的曲线可投影至钣金的平面或曲面上，当进行曲线的投影时，可以使用跟 随曲线选项，使3D钣金状态下投影出来的曲线在2D钣金展开时，也能落在投影面上。