《CATIA V5R21基础与应用案例教程》PPT课件（共9章）第七章钣金设计.pptx

掌握钣金件折弯、展平与折回的方法掌握各类钣金壁的设计方法和技巧掌握创建剪口、倒角、圆角及将实体零件转换成钣金壁等常用钣金操作掌握创建钣金成型特征的方法钣金件是使用厚度较小的均匀金属薄板制成的零件，它在我们的生活中随处可见，如PC机箱上的盖板等钣金件具有生产效率高、材料利用率高、质量轻等优点，被广泛应用于汽车、航空和家电等领域下面就来学习CATIA V5R21的钣金设计功能7.17.27.3钣金设计基础创建钣金壁折弯与展平钣金件7.4创建成型特征7.5其他钣金操作7.1 钣金设计基础钣金件设计是指将金属薄板通过冲压、折弯、除料等工序使其产生塑性变形，从而形成所希望的形状和尺寸，并获得钣金零件的过程图7-1所示为用CATIA设计的钣金件模型图7-1 钣金件模型7.1.1 钣金设计流程使用CATIA V5R21进行钣金件设计的一般过程如下：（1）进入钣金设计工作台2）创建主要壁（如平面壁、拉伸壁），以形成钣金件的基本形状3）在主要壁的基础上创建次要壁，如边线侧壁、扫掠壁等4）对钣金进行如折弯、成型、展平、重新折弯、拐角止裂槽、凹槽和冲孔等处理，使其成形此外，还可以为成形的钣金件添加包括倒角、倒圆角、孔和实体切口在内的其他特征，必要时也可执行诸如阵列和镜像之类的操作。

5）如有需要，进行钣金的展开，并为其创建工程图7.1.2 进入创成式钣金设计工作台当系统没有开启任何文件时，选择【开始】【机械设计】【Generative Sheetmetal Design】菜单项（见图7-2），弹出【新建零件】对话框，在该对话框的【输入零件名称】文本框中输入零件名（见图7-3），然后单击【确定】按钮，可新建一个零件文件并进入创成式钣金设计工作台，如图7-4所示 1.没有开启任何文件时图7-2 选择【Generative Sheetmetal Design】菜单项7.1.2 进入创成式钣金设计工作台1.没有开启任何文件时 图7-3 【新建零件】对话框图7-4 创成式钣金设计工作台7.1.3 钣金件参数设置在CATIA V5R21中，创建钣金特征之前必须先进行钣金件参数设置，否则钣金件设计工具不可用钣金参数设置包括设置钣金件厚度、折弯半径、折弯端口类型及折弯系数因子等1.设置钣金壁的厚度和折弯半径单击【Walls】工具栏中的【Sheet Metal Parameters】按钮 ，或选择【插入】【Sheet Metal Parameters】菜单项，弹出【Sheet Metal Parameters】对话框。

在该对话框的【Parameters】选项卡中可设置钣金壁的厚度和折弯半径，如图7-5所示图7-5 【Parameters】选项卡7.1.3 钣金件参数设置2.设置折弯终止方式为了防止侧边钣金壁与主板钣金壁冲压后在尖角处裂开，可以在尖角处设置终止折弯方式（即止裂槽）在【Sheet Metal Parameters】对话框的【Bend Extremities】选项卡中可设置终止折弯方式，如图7-6所示图7-6 【Bend Extremities】选项卡7.1.3 钣金件参数设置3.设置折弯容差钣金材料的折弯容差控制着钣金折弯过渡区域展开后的实际长度材料和厚度等不同，折弯容差也不同切换至【Sheet Metal Parameters】对话框的【Bend Allowance】选项卡，如图7-7所示，单击该对话框中的 按钮，在弹出的【公式编辑器】对话框（见图7-8）中可修改折弯容差图7-7 【Bend Allowance】选项卡图7-8 【公式编辑器】对话框7.2 创建钣金壁钣金壁是指具有一定厚度的薄板特征，它是钣金件的主要结构，其他的钣金特征（如冲孔、成型、折弯等）都是在钣金壁的基础上构建的钣金壁分为主要壁和次要壁两种。

主要壁：主要壁是根据钣金件所保护（或支撑）的零件的尺寸和形状而创建的，是钣金件的第一个特征，因此又称第一壁主要壁决定了钣金件的基本轮廓，可以独立存在常见的主要壁有平面壁和拉伸壁等次要壁：次要壁是在主要壁的基础上创建的薄板特征，此特征通常连接在主要壁上，不能单独存在，因此又称连接壁或附加壁常见的次要壁主要有边线侧壁和扫掠壁等7.2.1 创建平面壁平面壁是指通过填充并加厚某个封闭的草绘轮廓而得的薄板特征，如图7-9所示平面壁的草图轮廓可以是单一闭环草图或多重闭环草图a）单一闭环草图生成平面壁（b）多重闭环草图生成平面壁图7-9 平面壁图例步骤1新建一个零件文件并进入创成式钣金设计工作台步骤2将钣金壁的厚度设置为1mm，将折弯半径设置为2mm，其他钣金件参数保持系统默认设置，最后单击【确定】按钮步骤3单击【Walls】工具栏中的【Wall】按钮 ，或选择【插入】【Walls】【Wall】菜单项，弹出【Wall Definition】对话框，如图7-10所示 图7-10 【Wall Definition】对话框7.2.1 创建平面壁步骤4选择xy平面为草绘平面进入草图工作台，然后绘制如图7-11所示的截面轮廓。

步骤5单击【Wall Definiton】对话框中的【确定】按钮，完成平面壁的创建，如图7-12所示 7.2.1 创建平面壁图7-11 截面轮廓图7-12 平面壁步骤1单击【Wall】按钮 ，在弹出的【Wall Definition】对话框中单击 按钮，然后选取如图7-12所示的平面壁的上表面为草绘平面（见图7-13）进入草图工作台步骤2绘制如图7-14所示的截面轮廓，绘制完成后退出草图工作台 7.2.1 创建平面壁使用【Wall】命令，可创建与平面壁相切的钣金壁Wall】命令的具体操作如下 图7-13 选择草绘平面 图7-14 绘制截面轮廓步骤3此时，【Wall Definition】对话框中的【Tangent to】列表框处于选中状态（见图7-15），选取要与之相切的钣金壁（见图7-16），然后单击【确定】按钮，系统将自动设置壁厚和壁的生成方向，结果如图7-17所示 7.2.1 创建平面壁图7-15 【Wall Definiton】对话框 图7-16 选取钣金壁图7-17 生成相切壁步骤1新建一个零件文件并进入创成式钣金设计工作台步骤2单击【Walls】工具栏中的【Sheet Metal Parameters】按钮 ，然后将钣金件的厚度设置为2mm，折弯半径设置为2mm。

步骤3单击【Walls】工具栏中的【Extrusion】按钮 ，或选择【插入】【Walls】【Extrusion】菜单项，弹出【Extrusion Definition】对话框步骤4单击该对话框中的 按钮，然后选取zx平面为草绘平面进入草图工作台，接着绘制如图7-18所示的截面轮廓绘制完成后，退出草图工作台步骤： 7.2.2 创建拉伸壁图7-18 绘制截面轮廓步骤5在【Extrusion Definition】对话框中设置拉伸距离（见图7-19），然后单击【确定】按钮，完成拉伸钣金壁的创建，如图7-20所示步骤： 7.2.2 创建拉伸壁图7-19 【Extrusion Definition】对话框图7-20 生成拉伸钣金壁 7.2.2 创建拉伸壁【Extrusion Definition】对话框中部分选项的作用如下Fixed geometry】列表框：用于设置拉伸钣金壁在展开过程中保持不变的点 下拉列表框：用于定义拉伸第一方向属性其中，选择【Limit 1 dimension】选项，则将截面轮廓拉伸指定的距离；选择【Limit 1 up to plane】选项，则将截面轮廓拉伸至指定的平面处；选择【Limit 1 up to surface】选项，将截面轮廓拉伸至指定的曲面处。

下拉列表框：用于定义拉伸第二方向属性，其中的各选项的作用与 下拉列表框中的相同Mirrored extent】复选框：选中此复选框，可对称拉伸以生成钣金壁Automatic bend】复选框：选中此复选框后，当轮廓截面中有尖角时，系统自动创建圆角Exploded mode】复选框：选中此复选框，系统依据草图实体的数量自动将拉伸钣金壁分解成多个钣金壁Invert material side】按钮：单击该 按钮，可反转钣金壁厚度的生成方向Invert direction】按钮：单击该 按钮，可反转拉伸方向步骤1打开本书配套素材文件“CH07”“7-2-3a.CATPart”，如图7-21所示 7.2.3 创建边线侧壁使用【Wall On Edge】命令，可在已有钣金壁的直线棱边处拉伸并加厚该棱边，以生成边线侧壁（自动形式的边线侧壁），或者通过绘制草图轮廓在棱边处生成边线侧壁（草绘形式的边线侧壁）下面看一个创建自动形式的边线侧 壁的实例1自动形式的边线侧壁图7-21 素材步骤1打开本书配套素材文件“CH07”“7-2-3a.CATPart”，如图7-21所示步骤2 单击【Walls】工具栏中的【Wall On Edge】按钮 ，或选择【插入】【Walls】【Wall On Edge】菜单项，弹出【Wall On Edge Definition】对话框。

步骤3 此时，【Type】下拉列表框中的【Automatic】选项被选中，然后选取如图7-21所示的棱边为附着边步骤： 7.2.3 创建边线侧壁图7-21 素材步骤4在【Wall On Edge Definition】对话框【Height & Inclination】选项卡的【Height：】文本框中设置边线侧壁的高度（即拉伸距离），在【Angle】文本框中设置边线侧壁与所选棱边所在的钣金壁的夹角，如图7-22所示步骤： 7.2.3 创建边线侧壁图7-22 【Wall On Edge Definition】对话框【长度形式】下拉列表步骤5【Wall On Edge Definition】对话框中的其他选项保持默认设置，然后单击【确定】按钮，即可生成自动形式的边线侧 壁，如图7-23所示步骤： 7.2.3 创建边线侧壁图7-23 生成自动形式的边线侧壁边线侧壁只能附着在已有钣金壁的直线边上默认情况下，边线侧壁带有折弯如图7-22所示的【Height & Inclination】选项卡，用于定义边线侧壁的高度和倾斜角度，该选项卡中各选项的作用如下Height：】下拉列表框：用于设置侧壁的高度类型。

其中，【Height：】选择表示通过指定的高度值限制边线侧 壁的高度；【Up To Plane/Surface】选择表示通过指定平面或曲面限制边线侧 壁的高度 7.2.3 创建边线侧壁图7-22 【Wall On Edge Definition】对话框【长度形式】下拉列表 7.2.3 创建边线侧壁【长度形式】下拉列表：选择【Height：】选项时 ，该下拉列表用于设置侧壁高度的计算方式其中， 按钮表示从 参考壁（即附着边所属的钣金壁）的下端面开始计算高度； 按钮表示从参考壁的上端面开始计算高度； 按钮表示指定边线侧 壁（不包括折弯）的高度； 按钮表示从定义弯边的侧壁和参考壁的交点起开始计算高度限制位置】下拉列表 ：选择【Up To Plane/Surface】选项时 ，该下拉列表用于定义限制曲面在边线侧 壁的位置其中， 按钮表示限制曲面的位置位于边线侧 壁的内侧； 按钮表示限制曲面的位置位于边线侧 壁的外侧Angle】下拉列表框：用于设置边线侧 壁的弯曲形式其中，【Angle】选项表示边线侧 壁与参考壁之间呈指定的角度；【Orientationplane】选项表示通过选取一个平面来限制钣金壁的弯曲，在【Rotation angle】文本框中可设置边线侧 壁与所选平面之间的夹角。

7.2.3 创建边线侧壁【长度形式】下拉列表：选择【Height：】选项时 ，该下拉列表用于设置侧壁高度的计算方式其中【Clearance mode】下拉列表框：用于设置边线侧 壁与参考壁的位置关系其中，【No Cleara。