CATIA钣金实例教程

1第一章钣金设计基本功能1.1进入钣金设计工作台在桌面上双击CATIA的图标，进入CATIA软件。或者从【开始】菜单选择CATIA，运行该软件。进入CATIA软件的界面后，点击StartMechanicalDesign（机械设计）GenerativeSheetmetalDesign，如图1-1所示，进入钣金设计工作台，如图1-2所示。图1-1点击StartMechanicalDesign（机械设计）GenerativeSheetmetalDesign2图1-2钣金设计工作台1.2设置钣金参数点击工具栏内的SheetMetalParameters钣金参数图标，出现SheetMetalParameters钣金参数定义对话框，如图1-3。点击Parameters参数制表栏，可以定义钣金的参数：采用的标准、厚度和缺省的导角半径。图1-3SheetMetalParameters钣金参数定义对话框点击对话框内的BendExtremities弯曲边缘制表栏，可以选择不同的弯曲边缘形式，如图1-4。选择边缘形式后，点击SheetMetalParameters钣金参数定义对话框内的“确定”按钮，完成钣金参数设置，在左边的模型树上出现“钣金件参3数.1”元素，如图1-5。图1-4BendExtremities弯曲边缘制表栏图1-5模型树上出现“钣金件参数.1”元素1.3生成一个底板点击工具栏内的Sketcher草图图标，然后在左边的模型树中点击选中xy平面，如图1-6。选择后，进入草图设计工作台。图1-6选中模型树中的xy平面点击工具栏内的Profile轮廓线图标，然后画一条封闭的多边形轮廓线，如图1-7。点击工具栏内的Constrain约束图标，标注一条线段的尺寸，如图41-8。由于多边形是任意画出的，因此，标注的线段长度也是任意的。双击该尺寸线，出现约束定义对话框，如图1-9。在值栏内填入正确的长度，本例中为80mm。点击约束定义对话框内的“确定”按钮，将标注线段的长度修改为80mm。图1-7封闭的多边形轮廓线图1-8标注一条线段的尺寸5图1-9约束定义对话框图1-10标注线段的长度修改为80mm点击工具栏中的ExitWorkbench离开草图工作台图标，就可以进入零件实体设计工作台，草图仍然是被选中的状态，如图1-11。图1-11实体设计工作台中的草图点击工具栏中的Wall板图标，出现Wall板定义对话框，如图1-12。在图形区显示预览的板，如图1-13。点击Wall板定义对话框内的“确定”按钮，形成一个底板，如图1-14。同时在左边的模型树上形成一个“墙.1”元素，如图1-15。6图1-12Wall板定义对话框图1-13预览形成的板图1-14形成的底板7图1-15模型树上生成“墙.1”元素1.4生成侧板继续使用1.3节的模型。点击工具栏中的WallonEdge棱边侧的墙壁图标，出现WallonEdge棱边侧的墙壁定义对话框，如图1-16。按照对话框内缺省的设置，在图形区选择底板的一个棱边，如图1-17。点击对话框内的“确定”按钮，形成一个侧板，如图1-17。同时在左边的模型树上形成一个“边上的墙.1”元素，如图1-18。图1-16WallonEdge棱边侧的墙壁定义对话框8图1-17预览形成的一个侧板9图1-18在模型树上形成一个“边上的墙.1”元素重复点击WallonEdge棱边侧的墙壁图标，形成其它两个侧板，如图1-19。同时在左边的模型树上形成两个元素“边上的墙.2”和“边上的墙.3”，如图1－20。10图1-19形成其它两个侧板图1-20模型树上形成两个元素“边上的墙.2”和“边上的墙.3”1.5生成开孔继续使用1.4节的模型。在模型上点击选择侧板的一个表面，如图1-21。点击工具栏内的Sketcher草图图标，点击后，进入草图设计工作台。11图1-21选择侧板的一个表面点击工具栏中的ElongatedHole长圆孔图标。要点击这个图标，必须点击rectangle矩形图标右下角的下拉箭头，如图1-22。点击后会展开为多个图标，如图1-23。可以在展开的工具栏内选择ElongatedHole长圆孔图标。在侧板上画一个长圆孔，如图1-24。图1-22点击rectangle矩形图标右下角的下拉箭头图1-23rectangle矩形图标展开后的其他图标12图1-24侧板上画一个长圆孔点击工具栏中的ExitWorkbench离开草图工作台图标，就可以进入零件实体设计工作台，草图仍然是被选中的状态。点击工具栏中的Cutout剪切孔图标，出现Cutout剪切孔定义对话框，如图1-25。在Type类型栏内选择Uptolast到最后一个元素，在三维模型上预览显示要形成的开孔，如图1-26。点击对话框内的“确定”按钮，形成开孔，如图1-27。图1-25Cutout剪切孔定义对话框13图1-26三维模型上预览显示形成的开孔14图1-27侧板上形成的开孔1.6生成棱边弯曲继续使用1.5节的模型。点击工具栏中的Bend棱边弯曲图标，出现Benddefinition边弯曲定义对话框，如图1-28。在三维模型上选择一个底板和一个侧板，对话框内的Support1和Support分别显示两个板“墙.2”和“墙.1”，如图1-29。点击对话框内的“预览”按钮，预览在两个板之间形成的棱边弯曲，如图1-30。点击对话框内的“确定”按钮，在两个板之间形成的棱边弯曲，如图1-31。同时在左边的模型树生成“柱面弯曲.1”元素，如图1-32。用同样的方法生产另外一个棱边的弯曲。15图1-28Benddefinition边弯曲定义对话框图1-29Support1和Support分别显示两个板“墙.2”和“墙.1”图1-30预览在两个板之间形成的棱边弯曲16图1-31两个板之间形成的棱边弯曲图1-32模型树生成“柱面弯曲.1”元素1.7生成钣金平面展开图继续使用1.6节的模型。为了方便演示，将模型中的一个侧板删除了，本节17所使用的钣金三维模型如图1-33。图1-33本节所使用的钣金三维模型点击工具栏内的new新文件图标，或者选择菜单中的File-New...，然后选择Generativedrafting，进入生成平面图纸工作台。在本例中，点击开始－机械设计－绘图，如图1-34，进入生成平面图纸工作台。1819图1-34点击开始－机械设计－绘图进入生成平面图纸工作台后，先出现“新绘图创建”对话框，如图1-35，安装默认的设置，点击对话框内的“确定”按钮，创建一张A0号图纸，如图1-36。图1-35“新绘图创建”对话框20图1-36创建一张A0号图纸在上面的菜单条内点击“窗口”，在下拉菜单中选择“水平平铺”，如图1－37，使三维模型和平面图纸平铺，同时显示出来。点击工具栏内的UnfoldedView展开视图图标，然后在三维图形上选择一个面，选择后，平面图纸上预览形成的展开图，如图1－38。同时在预览视图旁边出现一个罗盘，用来调整视图的方向，如图1－39，点击罗盘中的箭头，调整展开视图的方向，正确的视图方向如图1－40，当确定视图方向无误后，点击鼠标左键，生成钣金展开视图，如图1－41。图1-37下拉菜单中选择“水平平铺”图1-38平面图纸上预览形成的展开图21图1-39用来调整视图方向的罗盘图1-40预览正确的展开视图方向图1-41生成的钣金展开视图24第二章设置钣金参数2.1编辑钣金工具参数点击工具栏内的SheetMetalParameters钣金参数图标，出现SheetMetalParameters钣金参数定义对话框，如图2-1。点击Parameters参数制表栏，可以定义钣金的参数：修改板的厚度，修改板棱边默认的弯曲半径。修改完成后，点击对话框内的“确定”按钮，默认的厚度和弯曲半径被修改。图2-1SheetMetalParameters钣金参数定义对话框Thickness：金属板厚度Bendradius：金属板弯曲半径，一般是厚度的2倍2.2修改导角弯曲极限点点击工具栏内的SheetMetalParameters钣金参数图标，出现SheetMetalParameters钣金参数定义对话框，如图2-2。点击BendExtremities弯曲极限点制表栏，表内有不同的选项，其意义如下。各参数定义示意图如图2-3。图2-2SheetMetalParameters钣金参数定义对话框BendExtremities：弯曲极限点。25Minimumwithnorelief:根据弯曲轴方向支撑面公共部分生成弯曲。Squarerelief:平方修正将被加到弯曲极限点，L1和L2两个参数是可以根据需要调整的。Roundrelief:圆型修正将被加到弯曲极限点，L1和L2两个参数是可以根据需要调整的。Linear:展开的弯曲将由通过对应极限点的两个平面切割。Tangent:弯曲部分的边界与支撑面的边界相切。Maximum:根据最远的两个支撑面边界计算弯曲量。Closed:根据生成弯曲的两个板的交线完成，封闭的弯曲极限在弯曲所进入的平面上。图2-3各参数定义示意图2.3计算弯曲允许度点击工具栏内的SheetMetalParameters钣金参数图标，出现SheetMetalParameters钣金参数定义对话框，如图2-4。点击BendAllowance弯曲允许度制表栏，可以对其进行定义。26图2-4SheetMetalParameters钣金参数定义对话框弯曲允许度定义实质是展开弯曲的宽度。当对弯曲进行展开时，金属墙板变形由弯曲公差决定V。L=A+B+VL是总展开长度，A和B由几何图形定义的参数，其意义如图2-5和图2-6。另外一个计算金属墙板变形的方法是根据中间面定义（K系数）：W=　*(R+k*T)W是弯曲部分的宽度，R是弯曲内部半径，T是金属墙板的厚度，　以弧度为单位表示的内部弯曲角度，见图2-7。如果　是以角度为单位表示的开口边角度，则进行下面的换算：　　=　*(180-　)/180从物理上讲，中间面代表材料内部弯曲极限和外部拉伸极限，它在弯曲内部是一个弧型面，中心在弯曲轴上，因此K系数的范围只能在0~0.5。在进行金属墙板参数定义时，先根据DIN标准定义了一个缺省的K系数：K=(0.65+log(R/T)/2)/2可以不激活这个公式，或者使用KnowledgeAdvisor工作台多该公式进行修改。当生成弯曲后，弯曲系数K和弯曲公差都自动生成，有可能发生两种情形：如果金属墙板K系数有一个激活的公式进行计算，并且使用缺省的弯曲半径作为输入参数，那么将用同样的公式计算弯曲系数K，并且把弯曲半径作为输入参数。在其它情况下，两个K系数值相同。弯曲公差名义上等于的计算K系数。这个公式有一点复杂：V=　*(R+k*T)-2*(R+T)*tan(min(　/2,　)/2)弯曲允许度由下式计算：W=V+2*(R+T)*tan(min(　/2,　)/2)可以不激活这个公式，而单独输入一个固定的值。弯曲板宽度由弯曲公差值计算。在SheetmetalDesign金属板材设计工作台，在从墙板生成弯曲或者自动生成弯曲时，可以对某个局部单独设计弯曲公差。27图2-5弯曲角度小于90°各参数意义图2-6弯曲角度大于90°各参数意义图2-7与k有关的各参数意义28第三章零件转换为钣金壁在桌面上双击CATIA的图标，进入CATIA软件。或者从【开始】菜单选择CATIA，运行该软件。进入CATIA软件的界面后，点击“开始”Start机械设计MechanicalDesignPartDesign，如图3-1所示。进入零件设计工作台。图3-1点击“开始”Start机械设计MechanicalDesignPartDesign用鼠标左键点击选中左边模型树中xyplane参考平面，如图3-2所示。在工具栏中点击Sketcher草图设计图标，就进入草图设计工作台。图3-2CATIA模型树选中xyplane参考平面29点击工具栏内的Profile轮廓线图标，然后画一条封闭的多边形轮廓线，如图3-3。点