设计提示

8个规则转换固体3D设计到平板金属板

通过坚持这些快速的指导方针来改善你的钣金零件设计和降低成本

对于熟练的钣金设计师来说,世界是平的. 知道他们做的每一个部分都是从薄开始的, 扁平的金属片肯定会影响它们 设计他们的部分. 它的去向取决于设计师在制造后对部件的想象能力. 它必须有作为一张纸的意义,同时也能在三维空间中发挥作用. 这是挑战.

钣金立方体动画
平板金属设计的一个例子是这个没有顶部的立方体, 哪个看起来更像加号. 外部的四个正方形将向上折叠,形成开顶盒子的侧面.

许多设计师喜欢从3D设计开始,然后过渡到钣金来创建一个平面设计. 例如,在固体Works中,有两种工具可以实现这一点. 如果你开始一个坚实的3D对象,转换到钣金命令是你的朋友. 如果你已经有一个均匀厚度的成形零件, 使用展开,以确保你的部分是钣金值得. 两者都能让你达到部分目标, 但你仍然需要考虑你的部分的其他元素,以及如何让它表现得像一个金属板. 这个设计技巧假设你是从一个坚固的3D对象开始,就像许多设计师做的那样. 这里有一些基本的规则来帮助你开始.

比较钣金设计方法:平面与. 固体

假设你想要构建一个没有顶部的立方体. 如果你把它设计成一个扁平的部分, 它一开始看起来更像一个加号, 四个外围的正方形围绕着中间的一个正方形(见动画). 外部的四个正方形将向上折叠,形成开顶盒子的侧面. 所有那些松动的边可以稍后焊接在一起.

如果你设计一个立体的三维立方体,转换成钣金带你到你想去的地方. 首先建立一个立方体的模型,该立方体具有均匀的材料厚度——毕竟是金属薄板. 这样做可以为你节省一些时间,也可以为以后的事情节省一些麻烦. 当您使用转换为钣金时,您将得到一个可制造的钣金部件. 简单,对? 不用说,并非所有的设计都是如此简单,因为板材的性质.

撕裂和接缝的钣金

关于转换到钣金的伟大的事情是,撕裂和接缝是自动引入到模型中. 裂口是允许你创建接缝的过程, 并且在设计某些类型的成形零件时通常需要. 没有接缝,金属就没有展开的空间.

你们可以想象, 当扁平的部分被放在一个折弯机和形成一个盒子的形状, 两条边之间的边是平行的, 但没有连接. 你的设计可以表明所有的侧面都是焊接在一起的, 将表单返回到实框中.

弯曲半径在钣金件

在折弯机中弯曲金属板, 比如给云顶集团App下载的盒子做个90度角, 在这个垂直的弯道内,你不会得到一个直的或尖锐的内部. 该工具实际上在外部和内部的弯曲点上创建了一个轻微的曲线,称为a 弯曲半径. 你的设计应该考虑到这一点,因为它可能会影响你的部分的几何形状. 标准内弯半径为0.030 in. (0.762mm). 让所有的弯道都具有相同的半径总是一个好主意. 需要注意的是,任何时候您的设计都需要多次设置, 这会增加你的零件价格和交货期. 在模型中添加这些弯曲半径规格还可以改善您的交货期.  

十表面的钣金件
这个例子包含10个表面——所有的6条边加上4个平坦的边——每个面的厚度为0. 它看起来很好,但它不会展开到钣金. 最好的解决方案是从坚固的机身开始,并在整个设计中保持均匀的厚度. 在左边的工具栏中可以看到表面导入树.

钣金设计中的弯曲浮雕

这是云顶集团App下载正在建造的敞篷盒子的微妙之处. 如果你试着用折弯机把这些边折起来, 周围的金属会变形,因为你没有设计进去 弯曲救援. 它不过是两个小切口,位于弯曲部位的两侧. 记住,每个即将成为垂直的边的盒子本质上是一个法兰,必须能够独立移动的其他.

在设计程序中展开您的部分之前, 在两边相接的角落做小切口. 它们至少应该是0.030 in. 宽和定位他们至少0.015 in. (0.381毫米)超过弯曲半径的末端在你的部分弯曲的任何一边. 这将允许金属自由弯曲,零件形成正确.

你可能会认为这会在角落里留下一个小洞,你是对的. 好消息是受影响的区域非常小. 焊接会解决这个问题,如果需要,让你的部分在那个位置更强.

钣金设计中的碰撞特征

这不仅是一个朋克乐队的好名字,也是一门物理基础课程. 量子力学说同一粒子不能同时出现在两个地方. 在云顶集团App下载的方框例子中, 想象一下,云顶集团App下载在一侧安装了一个孔,其中有四个法兰向外弯曲. 法兰尺寸与孔尺寸一致. 你可以猜到,这是行不通的. 一旦你为某个区域设计了一个法兰, 那种金属已经不能在其他地方使用了. 而不是, 您将需要创建第二个部分(或多个部分),以组成洞周围的盒子. 这个应该和你的主要部分完全分开.

警告:有些设计程序允许您创建无厚度的零件. 这取决于您在展开阶段抓住这个问题,或者您可能会听到您的制造商, 推迟你的一部分.

注意厚度不均匀

这个听起来很合理,因为它确实是. 你的设计必须反映金属片只有单一厚度的现实. 如果你的金属板是0.100 in. (2.54毫米)厚,整个部分也必须有这个厚度. 留意这样的差异,它们会妨碍你的部分正常展开.

钣金表面进口

这里有一个棘手的问题. 可以设计所有表面的零件. 它们看起来像固体部分,但实际上是空心的,表面没有材料厚度. 在这个例子中, 这部分实际上由10个表面组成——所有的6条边加上4条平坦的边——每条边的厚度为0. 所以,这看起来很好,但它不会展开到金属板. 最好的解决方案是始终从坚固的机身开始,并在整个设计中保持均匀的厚度.

金属板特征

对于所有的钣金设计,你必须考虑你的位置 特性 相对于彼此. 看起来像固体部分的东西可能不会很好地翻译,甚至可能被展开成平面. So, 在你认为你的设计是有意义的之前,在你的脑海中形象化制作过程是很重要的. 例如, 如果你想在弯道附近找到一个洞,而你把这两个特征定位得太接近了, 你很可能会有一个变形的部分. 如果在成形工具使用的地方没有一个固体区域,折弯机将不能顺利地形成金属. 

好消息是,你可以使用一些简单、易于遵守的规则. 一旦你确定了你的材料厚度, 在定位孔的时候,一定要注意保持四倍于厚度的距离. 也, 确保所有边缘和法兰的长度至少是材料厚度的四倍. 使用4T经验法则,可以避免制造过程中的零件故障.

最终, 那些更擅长三维立体建模的设计师仍然可以创建可制造的钣金设计. 它只需要额外的几个步骤和能力扁平化你的观点. 查看云顶集团App下载的网络研讨会, 如何展开钣金组件 有关该主题的更详细的探索.

如需更多帮助,请拨打877-479-3680或联系Protolabs应用程序工程师 (电子邮件保护). 让您的下一个设计项目今天开始,简单 上传3D CAD模型 为一个互动报价在几个小时内.