CimatronE五金模具设计从入门到精通 第一章 产品展开成型

第一章：产品展开成型

1.1.五金模设计界面介绍

打开CimatronE软件，来到软件的初始界面。

在CimatronE中，产品展开成型（包含排料设计）和五金模具设计是分属两个不同的模块，分别是以下两个图标。

点击后会跳出如下界面：

其中“A”处图标为打开文件，“B”处图标为载入其它格式的文件，当选择A或B处的图标后，C处将会出现系统自动定义的文件名，D处为设置公制或英制，单位为毫米与英寸。

选择任意一个五金零件后，会出现如下界面，点击确认后就正式进入了CimatronE的产品展开成型界面了。

现在来介绍一下CimatronE五金模的界面：

模型树区域：CimatronE的五金模设计是一个装配式结构，即每一个零件都是一个单独的文件，这一点与某些同行软件的单文件管理方式（所有零件在一个文件中）可能有所区别。在此区域里，你能找到关于当前文件的所有装配关系与子零件结构。

特征树区域：当你激活任意一个零件或子装配，此处的显示都不相同。这里显示的是你当前激活零件（或装配）的操作步骤。你在零件（或装配）里做的所有步骤都会在这里有记录，方便增加或修改。

向导工具条：这个工具条是实时变化的，当你使用的是成型设计的向导工具条时，指令就是如图显示的这些；当你激活的是冲模模具设计或料带设计时，就会有相对应的指令。这里面包含了在五金模具设计中的所有指令。

1.2. 产品展开基本指令解析

“设置”

右侧工具条中第一个指令就是“设置”，此处所指的是对五金模中常用的参数进行设置。

在往后的使用中，我会针对实例逐一介绍这些指令的用法。

“工步坐标”

工步坐标是指选择一个当前产品中已存在的坐标来定义，使之成为当前产品的基准坐标。一般我们会选择产品较平坦的位置来放置，并且这个位置是在产品成型的整个过程中固定不动的。也就是所谓的“牵料”位置。

有些产品较特殊，整个产品在成型过程中所有位置都会发生改变，这种产品我们会手动做一个牵料位。

如果产品当前的坐标位置不适合，就用上方下拉式菜单中的“基准”指令在牵料位置做一个坐标，正常状态下，我们会把坐标放置于产品的下表面。我们以test1为例，如下图：

然后再用“工步坐标”指令来将刚刚绘制的坐标定义为产品的工步坐标。

“成型设计”

增加：复制一个选定的工位；这个指令用得非常频繁，当我们需要做一个不同于当前工位的操作时，就会以“添加”一个工位的形式来实现。因为我们不可能将所有的成型工位都做在一个步骤上，必须分开来做。

增加传送模轮廓：选择2D轮廓来制作传送模轮廓；此指令只在做传送模（也叫单冲模）的时候才会用到，并且所选定的图素必须是2D轮廓，不可以是面或体。这是专门给传送模定毛坯用的，而在级进模中我们不会用到它。

删除：与“增加”相反的步骤，将已存在的一个工位删除。

重定位：将已添加的工位改就彼此之间的间距或位置。系统默认是从左至右逐步做展开，其实我们也可以让它从右至左来排列，两个工位之间的距离可以用这个指令来随时作出修改。

注意：这个距离并不影响我们在做料带时的工位距离，仅仅是让两个工位在排列时不互相干扰罢了，你乐意的话这个距离设置成多大多小都无关紧要，与后续的设计完全无关，只是别让相邻的工位互相干扰，不影响查看就行了。

插入及连接：在选定的工位前插入一个工位，新插入的工位将与选定的工位保持关联。

例如：现在有工位3个，分别为A、B、C，此时要在C前面插入一个工位，并且让之与C关联。

点击“插入及连接”指令，再选择工位C，系统就会在C之前插入一个D，，并且这个C会自动关联D。

替换主零件：选择要关联的工位，再选择被关联的工位，使两个工位存在关联关系。

延续上面的例子，现在我们来理清当前的关联关系：

B是参考A（或者叫做与A关联），D是参考B，C是参考D,也就是说是从右至左逐步关联的关系。意即: 当D发生改变时，C会发生变化;

B发生改变时，D与C都会发生变化;

A发生变化时，BDC都会发生变化。

这是系统自定义的关联模式，也是我们正常作业时需要的关联模式。如果我们想改变一下，让C直接参考B而不参考D，就要用到这个替换主零件了。

“提取钣金表面”

CimatronE的钣金展开有别于同类软件的实体展开，CimatronE是以曲面作为展开的依据，最大的好处是不会存在由于几何冲突的因素而无法进行曲面展开。换句话说也就是在CimatronE中绝不会存在展不开的曲面，并且以K系数与料厚相乘得出的产品实际轮廓尺寸是最精准的。

所以就有了这个“提取钣金表面”的指令。选择产品的下表面（一般都是以下表面为准），系统会自动将顺滑的曲面选中，自动提取钣金的表面出来，在此过程中软件会自动检测到产品的厚度，确定之后软件会用新的产品厚度去替换原始默认的厚度以达到一致。

七大展开指令：展开、展平、L-展开、局部展开、自动展开异型面、展开异型面、坯料。

展开：产品展开时使用最频繁的指令。操作步骤如下：

①选择将要展开到的平面，必须是平直的面，曲面无法选取。

②选择展开时的直圆弧面（R角面），必须是直圆弧，也就是说此圆弧面的轴心线必须是直线段，不允许弯曲。

③选择要展开的图素

④设置参数

注意上图中的蓝色箭头，此箭头的朝向并不是指展开的方向，而是料厚的方向，因为我们选择的是产品的下表面，所以箭头一定是朝上的，不论此处是朝上展开还是朝下展开，箭头的指向一定都是朝向料厚的方向。

材料厚度的设置是系统默认的，如果你是按之前“提取钣金表面”的指令来提取的，那么此处的厚度可以不管，软件会自动读取。

中性层K系数：由于选择的是产品的下表面，而非实体展开，所以实际展开的产品尺寸，是要用材料厚度乘以这个K系数而得出的产品面来做展开才是最精准的，这个K系数与材料的厚度、材质、甚至R角大小都有关系，会直接影响产品展开的最后尺寸。以下图为例：

材料厚度为T，中性层厚度为b，这个b是我们按经验、材质、R角大小计算得出来的，那么K系数（中性层厚度）就是b/T,这个数正常情况下不会大于0.5，任何情况下不会超过1。

为何有这个中性层的出现呢？或者说它存在有什么意义？

从上图可以看出上表面的长度肯定是最大的，而下表面的长度是最小的，实际展开的时候上表面会在R 角处被挤压而导致缩短，上表面会在R处被拉伸而延长，最后得到的产品正好就是中性层的长度，也就是产品展开后的实际尺寸。