UG钣金设计教程

1、钣金设计Ø 钣金环境预设置Ø 钣金的弯边Ø 钣金件的折弯Ø 轮廓件的高级设计 14.1 钣金设计概述 钣金产品在日常生活中随处可见，从日用家电到汽车、飞机、轮船等。随着科技的发展和生活水平的提高，对产品外观、质量的要求也越来越高。UG NX 4.0 中的钣金设计模块提供了强大的钣金设计功能，使用户轻松、快捷的完成设计工作。14.1.1 NX钣金模块打开UG NX4.0 后，在“标准”工具条中单击“起始”按钮，在弹出的下来菜单中单击“NX钣金”命令，随即进入钣金设计模块。在钣金设计模块中，主要使用“NX钣金”工具条中提供的命令来完成设计工作，如下图所示。由

2、于钣金件也属于特征的范围，所以在钣金模块中，建模模块中的“成型特征”、“特征操作”和“编辑特征”工具条中的部分命令可以使用，如圆台、腔体、实例特征等命令。实际上钣金模块属于建模模块的扩展。14.1.2 NX钣金首选项钣金首选项设置可以在设计零件之前定义某些参数，用以提高设计效率，减少重复的参数设置。如果设置了首选项参数后，在设计过程中或完成后再更改参数设置，可能会导致参数错误。在菜单栏中单击“首选项>NX钣金”命令后，将弹出“NX钣金”首选项对话框，其中包含两个选项：1. 部件属性该选项用于设置钣金件的全程参数和折弯许可半径公式。“折弯半径”表示钣金件在折弯时的弯曲半径。“止裂口深度/宽

3、度”表示钣金件在折弯时所添加止裂口的深度/宽度。“折弯许可半径公式”用于设置钣金件折弯时采用的公式，主要使用中性层因子来定义折弯。2. 平面展开图处理该选项用于设置钣金件的拐角处理和简化平面展开图的方式。“拐角处理选项”用于设置钣金件拐角处理的方式，包括无、倒斜角和半径。“平面展开图简化”选项用于设置钣金件展开图进行简化方式。“移除系统生成得折弯缺口”用于控制在创建折弯特征时是否移除工艺缺口。 14.2 钣金特征14.2.1 垫片通过选择已有草图或草绘外形轮廓，再指定垫片的厚度即可创建特征。需要注意的是选取的草图轮廓或曲线轮廓必须是封闭的。垫片特征可以是钣金件的基础特征，也可以是附加材料。14

4、14.214.2.1.prt1414.214.2.1 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“垫片”按钮，此时将弹出“垫片”对话框，此时可以选取封闭曲线或草图作为轮廓线。步骤2. 在“选择意图”对话框中设置曲线的选取方式为“已连接的曲线”，再在绘图工作区中封闭的曲线。选取已有草图选取已有曲线选取曲线串步骤3. 曲线选取完成后，程序会根据首选项中的设置自动生成预览图形。在“垫片”对话框中输入材料的厚度值后单击“确定”按钮，随即生成垫片特征。创建的垫片输入厚度值预览图形 14.2.2 弯边弯边是指沿指定的放置面、长度、高度、角度和半径以及方向创建弯边特征。弯边特征只能在有基础特征的前

5、提下才能创建。1414.214.2.2.prt1414.214.2.2 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“弯边”按钮，此时将弹出“弯边”对话框，在该对话框中首先指定弯边的宽度，在输入长度和角度后，即可开始选取依附边。步骤2. 在基础特征选取一条边作为依附边。3.输入角度2.输入长度1.指定宽度选取依附边步骤3. 依附边选取后，程序将根据在“弯边”对话框中的设置生成预览图形，再在“弯边”对话框中单击“确定”按钮，完成操作。创建的弯边预览图形 根据选取的依附边的形状和设置的宽度不同，会得到不同形状的弯边结果。 14.2.3 轮廓弯边轮廓弯边是通过拉伸代表了特征外形的边生成特征。

6、它既可以是基础特征，也可以对现有钣金件添加轮廓弯边特征，同时还允许有多个折弯和平直边线构成的开放轮廓创建弯边特征。1414.214.2.3.prt1414.214.2.3 end .prt1. 作为基础特征在“NX钣金”工具条中单击“轮廓弯边”按钮，此时将弹出“轮廓弯边”对话框，首先在“范围选项”中制定弯边的宽度，再输入特征的距离后选取一条串曲线，此时程序将根据指定的距离生成钣金件的轮廓形状，同时会根据首选项的设置显示材料的厚度。在“轮廓弯边”对话框中单击“确定”按钮，生成特征。生成的特征基准曲线生成的轮廓形状1.曲线定义方式3.输入距离值2.指定轮廓范围 2. 作为依附特征步骤1. 在“NX

7、钣金”工具条中单击“弯边”按钮，如果此时以有基础特征，弹出的对话框内的“类型”选项中就可以定义第二轮廓边了。此时可以选取基础特征的边线作为依附特征，也可通过草绘剖面来定义形状。步骤2. 若用户使用草图方式定义轮廓，那么此时需要定义依附边。在基础特征上选取一条边线作为依附边。程序会自动在其法线方向创建一个基准平面，单击“确定”按钮后，即可进行草绘轮廓。创建依附特征2.选取边线3.设置平面位置1.设置选取方式 步骤3. 在草图模式下绘制拉伸轮廓线，以坐标基准点为起点。步骤4. 草图绘制完成后，程序将显示根据轮廓线而生成的预览图形，此时可以输入拉伸轮廓的距离。基准点绘制拉伸轮廓轮廓预览图形输入拉伸距

8、离步骤5. 如果材料的厚度较大，而草绘轮廓线又较短，那么是无法使用默认的折弯半径来创建特征的。在“轮廓弯边”对话框中取消“全局”的勾选。在输入较小的折弯半径值后，单击“确定”按钮，随即生成以轮廓线定义的折弯特征。生成的止裂口生成的特征3.定义止裂口2.输入半径值1.取消全局参数 提示：弯边轮廓线的长度要大于折弯半径，而且只能是开放的轮廓。14.2.4 放样弯边放样弯边是通过使用平行参考面上的两个开放轮廓线快速创建一个特征。该功能使用折弯半径属于自动添加折弯，并根据两个开放轮廓自动完成过渡连接。如果想使用不同的折弯半径值，可以在轮廓线中绘制半径不同的弧线来创建。1414.214.2.4.prt1

9、414.214.2.4 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“放样弯边”按钮，此时将弹出“放样弯边”对话框。只要根据提示一次轮廓线和顶点，即可完成操作。步骤2. 在“选择意图”对话框中设置剖面线的选取方式后，在绘图工作区中选取一条曲线作为起始剖面线。第二轮廓选择按钮第一轮廓选择按钮2.选取起始剖面线1. 设置选取方式步骤3. 在“放样弯边”对话框中单击“起始剖面顶点”按钮，进行剖面顶点的选取。步骤4. 在起始剖面线上选取一点作为起始顶点，该点可以不在剖面线上。单击该按钮选取起始剖面线顶点步骤3. 在“放样弯边”对话框中单击“选择终止剖面”按钮，进行终止剖面线的选取。步骤4. 在

10、绘图工作区中选取第二条曲线作为终止剖面线。单击该按钮选取终止剖面线步骤5. 使用同样的方法在终止剖面线上选取终止剖面线顶点，该点的位置应与起始剖面线顶点的位置相对应。选取后，程序随即生成钣金件的预览图形。在“放样弯边”对话框中单击“确定”按钮，随即生成放样弯边特征。生成的特征预览图形选取终止剖面线顶点 提示：如果轮廓线上有圆弧或折弯的曲线，在创建放样弯边特征时可能会失败，这时可以增加轮廓线的长度会圆弧半径，这样即可生成特征。 14.3 钣金操作14.3.1 封闭拐角封闭拐角是将两个相邻的折弯边或类似于折弯边处进行接合操作，使折弯边可完全相接，重叠、完全相交或环形角相交等。在“NX钣金”工具条中

11、单击“封闭拐角”按钮，此时将弹出“封闭拐角”对话框，如右图所示，其中的选项含义如下：重叠选项：-关闭方式封闭 -重叠方式封闭止裂口选项：-打开 -封闭的 -圆形除料 1414.314.3.1.prt1414.314.3.1 end .prt在“NX钣金”工具条中单击“封闭拐角”按钮，在弹出的对话框中设置“重叠选项”和“止裂口选项”，在输入两边封闭时保留的间隙宽度。在钣金件上依次选取要创建封闭拐角的两个壁上的面，再在“封闭拐角”对话框中单击“确定”按钮，完成操作。得到的封闭拐角选取参考面2选取参考面1间隙宽度 根据设置的拐角方式不同，得到的封闭结果还有以下的形状：重叠方式封闭封闭的止裂口圆形除料

12、止裂口14.3.2 折弯折弯是通过一条折弯线将钣金件折弯成带角度的斜闭钣金件。折弯线可以是以预绘制的，也可以临时绘制，但折弯线必须是直线。1414.314.3.2 .prt1414.314.3.2 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“折弯”按钮，将弹出“折弯”对话框，在“选择步骤”选项中使用“选择剖面”方式。步骤2. 在绘图工作区中选取一条在钣金平面上的直线作为折弯位置参考线。选取折弯参考线步骤3. 此时将显示折弯的预览形状，用户可使输入角度值。步骤4. 在“折弯”对话框中指定一个折弯位置后单击“确定”按钮，得到折弯特征。输入折弯角度生成的折弯特征提示：在创建折弯特征时，应注

13、意折弯参数的设置，不同的折弯方向和不同的角度位置，所得到的折弯特征会有所不同。14.3.3 二次折弯二次折弯功能可以随意的在一个钣金零件的平板部分上通过绘制一条折弯线实现轮廓的二次折弯。1414.314.3.3 .prt1414.314.3.3 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“二次折弯”按钮，将弹出“二次折弯”对话框，首先选择轮廓的定义方式，单击“草图剖面”按钮，使用草绘轮廓来定义折弯。步骤2. 在钣金件上选取一个平面作为草绘平面。草绘轮廓线以有的折弯或弯边选取草绘平面步骤3. 在草绘模式下，绘制一条轮廓线，该轮廓线必须是直线，起点必须在钣金件的边上，但长度没有具体要求，

14、只作为参考。但位置将做为折弯位置。步骤4. 草绘完成后，程序将显示二次折弯的高度合位置的预览图形，此时可以输入二次折弯的高度。折弯参考线折弯位置点折弯参考边输入折弯高度步骤5. 在“二次折弯”对话框中设置折弯的位置和尺寸的定义方式后，单击“确定”按钮，完成操作。程序随即生成将钣金件进行二次折弯。生成二次折弯指定折弯位置 14.3.4 取消折弯取消折弯是将已经构建好的折弯体恢复成平板。此功能中程序可以自动计算展平后材料的增量，精确的计算出零件所需要的板料。1414.314.3.4.prt1414.314.3.4 end .prt在“NX钣金”工具条中单击“取消折弯”按钮，此时在绘图工作区中的右上

15、角将显示一个工具条，第一个步骤是选取一个平面作为固定面，然后再选取要展平的壁，每选取一个，程序会显示展平后的情况，要展平的面选取完成后再工具条中单击“确定”按钮，完成操作。 选取要展平的壁图形预览开关选取要展平的壁选取固定平面选取固定平面14.3.5 重新折弯重新折弯是将展平后的零件重新折弯回原有形状，实际上是取消折弯功能的逆向功能。如果用户在取消折弯后执行了其它的操作，则重新折弯功能可以得到某些在折弯状态下无法得到的结构效果。1414.314.3.5.prt1414.314.3.5 end .prt在“NX钣金”工具条中单击“重新折弯”按钮，此时在绘图工作区中的右上角将显示一个工具条，直接在

16、绘图工作区中选取要取消折弯的壁，每选取一个，程序会显示恢复后的情况，要取消展平的面选取完成后再工具条中单击“确定”按钮，完成操作。恢复折弯后的情况选取恢复折弯的壁 14.3.6 法向除料法向除料是指用户自定义的曲线作为切割轮廓线，沿钣金件壁的矢量方向去除材料。如果轮廓线与去除材料的壁不平行，切割的轮廓将以投影到壁上的形状而定。钣金法向除料实体拉伸除料 1414.314.3.6.prt1414.314.3.6 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“法向除料”按钮，将弹出“法向除料”对话框，在其中的“切削选项”中使用厚度方式进行切割。步骤2. 在绘图工作区中选取一条封闭的曲线作为切

17、割轮廓。指定切割方式选取轮廓线步骤3. 轮廓线选取完成后，程序将生成切割后的预览图形，此时可以输入切割的深度，最后在“法向除料”对话框中单击“确定”按钮，完成法向除料操作。切割出的孔输入切割深度 提示：如果在进行钣金材料去除时，因为某些特殊的情况而无法完成，在切割轮廓与要切割的壁处于平行的情况下，可以使用实体拉伸的方式进行切割。 14.4 钣金高级设计14.4.1 凹坑凹坑是对零件进行无缝压坑处理。该功能是一种特殊的冲压成型功能。使用凹坑成形功能创建特征，材料会发生变形而形成凹坑，但不能被展平。1414.414.4.1.prt1414.414.4.1 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工

18、具条中单击“凹坑”按钮，将弹出“凹坑”对话框，此时即可选取已有的曲线。步骤2. 在“选择意图”对话框中设置好曲线的选取方式后，在绘图工作区中选取钣金壁上的曲线作为轮廓线。选取已有曲线选取轮廓曲线步骤3. 轮廓曲线选取完成后，程序将根据默认设置生成预览图形，再在“凹坑”对话框中输入成行特征的参数，最后单击“确定”按钮，完成操作。设置成形参数生成的预览图形 得到的凹坑特征如下图所示：生成的凹坑特征提示：在设置凹坑特征的参数时必须根据钣金设计的原则，否则是不能完成该成形特征的。凹坑成形的轮廓线可以是不封闭的曲线。14.4.2 百叶窗百叶窗命令是在平板内构建具有端部开口和成形的孔特征。百叶窗的轮廓线必

19、须是单一的线性元素，而且它不能是平面的，也不能被展平。1414.414.4.2.prt1414.414.4.2 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“百叶窗”按钮，将弹出“百叶窗”对话框，使用选择剖面的方式进行百叶窗的创建。步骤2. 在绘图工作区中选取钣金壁上的一条直线作为创建轮廓线。使用已有轮廓选取轮廓线步骤3. 选取了轮廓线后，程序将根据预设置生成预览图形，在“百叶窗”对话框中设置特征的深度和宽度，并根据需要调整成形的方向，最后单击“确定”按钮，完成操作。输入参数预览图形 撕口端百叶窗成形端百叶窗不包含圆角 包含圆角14.4.3 筋筋命令可以在零件上创建突起的条纹特征，通常

20、用作加强筋设计。1414.414.4.3.prt1414.414.4.3 end .prt在“NX钣金”工具条中单击“筋”按钮，将弹出“筋”对话框，其中的“横截面”和“端点条件”选项用于控制金的具体形状，他们的含义如下： 横截面：-圆的：生成的筋特征横截面形状为圆形。-U型：生成的筋特征横截面形状为U型。-V型：生成的筋特征横截面形状为V型。端点条件：-成型的：生成的筋特征的末端与零件相连。-撕裂的：生成的筋特征的末端与零件分开。-冲压的：生成的筋特征的末端与零件之间有一定的缝隙距离。 在打开了“筋”对话框后，可以直接选取已有的曲线或草绘曲线作为轮廓线，程序随即生成预览图形，再在“筋”对话框根

21、据需要选取相应的形状后单击“确定”按钮，完成操作。生成的筋选取曲线 14.4.4 冲压除料冲压除料是通过模具的方式去除材料的方法。它与凹坑的成形方式基本上一致，区别在于冲压除料功能是冲压后不保留地板。1414.414.4.4.prt1414.414.4.4 end .prt步骤1. 在“NX钣金”工具条中单击“冲压除料”按钮，将弹出“冲压除料”对话框，使用选择剖面的方式定义轮廓线。步骤2. 在绘图工作区中选取已有的曲线后，程序随即根据默认设置生成预览图形。使用选取剖面方式生成的预览图形选取的剖面线步骤3. 在“冲压除料”对话框中设置特征的生成侧，输入深度、拔模角等参数后单击“确定”按钮，程序随

22、即生成冲压除料特征。生成的特征输入特征参数 14.4.5 倒角1414.414.4.4.prt1414.414.4.4 end .prt在“NX钣金”工具条中单击“倒角”按钮，将弹出“倒角”对话框，在该对话框中选取一种倒角方式后，再在钣金件上选取尖角后，输入倒角值，单击“确定”按钮，完成操作。另外，如果钣金件上有很多的尖角需要处理，可以在打开“倒角”对话框后，直接双击要倒角的某个壁，则该壁上的全部尖角将被全部选中，这样就可以实现快速的倒角。创建的倒角选取尖角边后指定倒角方式 14.5 实例练习练习1. 防尘罩1414.5ex-01.prt1414.5ex-01 end .prt步骤1. 在随书

23、光盘第14章打开名为“ex-01”的文件，打开的文件如下图所示。步骤2. 在“NX钣金”工具条中单击“垫片”按钮，在“选择意图”对话框中将曲线的选取方式设置为“已连接的曲线”，再选取已有的曲线。打开的文件选取已有的曲线设置选取方式步骤3. 选取曲线后，程序将生成预览图形，在“厚度”文本框中输入厚度值为“2.0”，再在“垫片”对话框中单击“确定”按钮，完成基础特征的创建。步骤4. 在“NX钣金”工具条中单击“弯边”按钮，再在基础特征上选取一条边作为依附边。输入材料的厚度选取基础壁的边步骤5. 在“弯边”对话框中输入长度“100”，偏置距离“3.5”，在将偏置方向反向，最后单击“确定”按钮，完成操

24、作。步骤6. 使用同样的方法，依次在基础壁上创建3个弯边特征。输入弯边的参数弯边特征 2弯边特征 1步骤7. 在“NX钣金”工具条中单击“封闭拐角”按钮，再在模型上依次选取要进行拐角封闭的两个完边特征。步骤8. 在“封闭拐角”对话框中设置止裂口的形状为“圆形除料”，在输入直径为“6.5”，再单击“确定”按钮，完成操作。选取弯边特征2选取弯边特征1输入圆角半径步骤9. 在使用同样的方法和参数将另一侧的两个特征进行拐角封闭。步骤10. 在“NX钣金”工具条中单击“弯边”按钮，再选取第一次弯边特征的外边线作为依附边，创建特征。弯边长度为“25”，角度为“90”。创建的封闭拐角创建弯边特征步骤11.

25、使用同样的方法和参数创建其它两个弯边特征。步骤12. 在“NX钣金”工具条中单击“倒角”按钮，对钣金件的尖角倒圆角，值为“6.0”。弯边特征创建完成后的钣金件对尖角倒圆角步骤13. 在“NX钣金”工具条中单击“法向除料”按钮，直接在模型中选取基础壁上的平面作为草绘平面。步骤14. 选取草绘平面后，程序自动进入草图模式，在草图模式下绘制如下图所示的5个孔切割轮廓。选取草绘平面绘制切割轮廓 步骤15. 切割草图绘制完成后，在“法向除料”对话框中输入切割深度“5.0”，在单击“确定”按钮，完成操作。此时，整个模型创建完成。创建完成的钣金件 练习2 稳压器盖1414.5ex-02.prt1414.5e

26、x-02 end .prt步骤1. 在随书光盘第14章打开名为“ex-02”的文件，打开的文件如下图所示。步骤2. 在“NX钣金”工具条中单击“轮廓弯边”按钮，直接在绘图共作区中选取已有的曲线作为轮廓线。打开的文件预览图形步骤3. 在“轮廓弯边”对话框取消“全局”复选框的勾选，再输入材料厚度为“1.2”，距离为“95.0”，生成的方式为“对称的”，最后单击“确定”按钮。步骤4. 在“NX钣金”工具条中单击“百叶窗”按钮，然后直接在钣金件上选取一个侧面作为草绘轮廓面，程序随即进入草图模式。使用此方式创建选此面进行草绘步骤5. 再在草图模式下绘制一条直线作为百叶窗的轮廓线。步骤6. 在“百叶窗”对

27、话框中输入百叶窗的深度为“2”，宽度为“5”，端点使用成形端形状，倒圆角值为 “2.0”，最后单击“确定”按钮。草绘百叶窗轮廓输入百叶窗参数步骤7. 使用“实例特征”命令，将创建的第一个百叶窗以“XC、YC”平面为镜像平面进行特征镜像。步骤8. 再使用“实例特征”命令，对镜像出的百叶窗特征进行阵列操作，YC方向的数量为“3”，偏置增量为“15”，最后单击“确定”按钮。镜像出的特征镜像平面输入阵列参数步骤9. 再选取阵列出的两个百叶窗最为镜像体，以“XC、YC”平面为基准平面做镜像操作，完成右侧百叶窗的创建。多次进行实力特征操作的原因是由于第一个百叶窗特征是属于钣金件整体的，无法进行阵列操作。右侧的百叶窗创建完成后，再使用“实例特征”命令将右侧的全部百叶窗阵列到左侧，完成百叶窗的创建。左侧的百叶窗右侧的百叶窗要镜像的特征镜像平面 步骤10. 在“NX钣金”工具条中单击“弯边”按钮，此时将弹出“弯边”对话框，按照下图所示的进行设置后，在钣金件上选取一条边作为依附边，创建弯边特征。使用同样的方法和参数，在另一侧创建弯边特征。设置 2创建的弯边特征偏置方向依附边设置 4设置 3设置 1 步骤11. 在“NX钣金”工具条中单击“法向除料”按钮，直接在钣金件上选取弯边特征上的平面作为草绘平面，绘制草图会其进行切割