ug7.5实用教程专业知识讲座

nX钣金设计SIMENSPLMSoftwareSolutionPartnerELSA

PLMCompanyELSA(Shanghai)IsaacZhou2023.Dec第1页UGNX中钣金模块提供了一种直接操作钣金零件基本环境，并能够利用钣金特性、材料特性性等信息，设计基于实体钣金部件。本章主要内容包括：钣金设计基础、弯边、折弯和修剪、冲压和实体冲压、孔、槽、角、切口，以及钣金筋、托架和桥接等。通过本章学习，顾客能够利用UGNX中钣金模块来设计多种复杂钣金部件。本章学习目标：熟悉钣金模块预设置办法;掌握垫片和多种弯边工具使用办法;掌握拐角、除料、冲压和折弯工具使用办法；理解钣金、平面展开和切变等工具使用办法。1NX钣金设计基础要进入NX钣金模块，能够在标准工具栏中选择Start丨NXSheetMetal中子选项，进行钣金零件设计和编辑。第2页NX钣金特性特性操作编辑特性NX钣金导航器NX钣金界面曲线编辑曲线第3页1.1钣金设计概述钣金加工主要是利用在常温状态下，具有较好可塑性铝板、铜板、软钢板等板材，通过剪切、折弯、冲压等各类薄板加工办法，将其加工成为我们所需要多种形状钣金零件。此类零件一般可分为平板类零件、弯曲类零件以及曲面成型类零件3种类型。如图所示，是利用UGNX钣金模块设计钣金件UGNX中钣金模块具有下列几项突出特点。钣金特性和造型特性之间全有关。指定明确特性属性和标准检查，以确保设计满足工艺要求。通过自定义特性生成来修正零件可对钣金标准及一般参数进行自定义设置基于以上特点，钣金设计被广泛应用与各行各业，如汽车、航空、航天、机械等。第4页1.2钣金参数预设置在进行钣金设计过程或完成设计后，假如变化钣金件基本参数设置，将也许破坏该零件可加工性以及平面展开不确定性，因此，在进行钣金设计之前需要预先进行钣金默认参数设置。在钣金模块环境中，选择preferences→NXSheetMetal选项，打开NX钣金首选项对话框，如图，该对话框中包4个选项卡。1、部件属性（PartProperties）：该选项卡能够对部件基本属性进行详细设置。

第5页2、平面展开图处理（flatpatterntreatment）在对钣金实体模型进行展平图操作时，能够利用该选项卡对内外拐角展开类型、详细尺寸，以及展开图曲线简化、详细参数做详细设置。另外，在生成平面展开图时，通过启用或严禁选项卡下部两个复选框，能够对系统生成折弯止裂口和用于变形弯边孔做移除或保存设置。第6页3、平面展开图显示（flatpatterndisplay）在该选项卡中，能够对平面展开图中各类曲线颜色、线形、线宽以及各类标注等参数进行设置。第7页2垫片（Tab）和弯边（Flange）垫片和弯边操作是NX钣金设计中最基本操作，它们也是许多其他钣金特性基础特性。2.1垫片（Tab）垫片特性即是利用封闭轮廓创建任意形状扁平特性，该特性也是NX钣金中最基础特性，其他钣金特性都将在该特性上创建。在钣金工具栏中，单击tab按钮，打开垫片对话框，如图。该特性创建可分为下列两种类型。1、基本(base)当绘图区中不存在任何特性时，利用垫片工具中基本选项，能够打开只具有该类型垫片对话框，该命令能够在钣金设计中创建第一种特性，其成型原理跟拉伸工具相同，效果如下列图。第8页绘制草图完成草图2、次要（secondary）当绘图区域存在基本特性时，单击tab按钮，打开具有该类型以及base类型垫片对话框，此特性创建步骤同base相同。第9页2.2弯边（Flange）利用弯边工具能够创建简单折弯和弯边区域。弯边操作是指沿着钣金平面直边边缘创建一种由参数控制弯边特性。要创建弯边特性，可单击钣金工具栏中flange按钮，打开如图所示弯边对话框。在该对话框中，能够根据弯边位置、属性以及让位槽形状等参数，进行所需弯边创建，详细操作如下所示1、弯边位置根据弯边特性在钣金材料边线上不一样位置，能够创建5种类型弯边，在弯边对话框中宽度（width）面板中，能够从五种宽度选项中选择所需创建办法。第10页完整（full）当选择该选项时，只能创建和选择钣金特性等边长弯边特性，如图所示设置弯边参数第11页在中心（atcenter）选择该选项创建弯边特性时，弯边中心线位置将在所选钣金材料边线中心处。如图所示。第12页在终点（atend）利用该选项创建弯边特性时，能够以所选特性一条边线断点为起点，创建出所需弯边特性。如图所示。指定一种端点做为参照第13页从两端（frombothends）利用该选项能够对弯边特性到其所在边线两端点距离进行设置，从而确定该弯边特性位置遗迹宽度。如图所示。第14页从端点（fromend）该选项通过指定弯边特性所在边、一侧端点、距离和弯边特性宽度等参数，进行弯边特性创建。如图所示。第15页2、弯边属性弯边属性主要根据嵌入类型进行弯边特性分类，嵌入类型表达弯边嵌入基础钣金材料距离，在NX钣金模块中，包括3种类型。材料内侧（materialinside）所创建弯边特性将嵌入到钣金材料里面，也就是说钣金材料折弯边位置同弯边特性外侧表面平齐。材料外侧（materialoutside）同样指弯边嵌入到钣金材料里面，但此时钣金材料折弯位置将和弯边特性内表面平齐。折弯外侧（bendoutside）利用该类型创建弯边特性时，该弯边特性将添加到选定钣金材料折弯边外侧，从而形成弯边特性。材料内侧材料外侧折弯外侧第16页另外，通过弯边参照长度（lengthreference）选择能够设置定义弯边特性长度度量方式，能够分为内部（inside）和外部（outside）两个选项，当选择内部为参照时，表达从材料内侧定义弯边长度，当选择外部为参照时，表达从材料外侧定义弯边长度，效果如图所示。insideoutside第17页3，让位槽（Relief）在对硬质材料或采取小折弯半径进行弯边操作时，在折弯外侧很容易产生断裂或泖口，此时，在折弯线所在边上开缺口，即可避免该缺陷产生，该缺口即是让位槽（relief）。在NX钣金中，让位槽包括下列两种止裂口设置。折弯止裂口（bendrelief）折弯止裂口是指弯边特性和钣金材料特性切口处止裂口形状，共包括方形（square）、圆形（round）和无（none）止裂口3种类型，圆形方形无方形第18页拐角止裂口（cornerrelief）拐角止裂口指是，要创建弯边特性和与其相邻弯边特性之间止裂口，共包括仅折弯（bendonly）、折弯/面（bend/face）、折弯/面链（bend/facechain）和无（none）。效果如图所示。bendonlybend/faceBend/facechainnone第19页2.3轮廓弯边（ContourFlange）使用轮廓弯边工具，能够将所选钣金材料弯边截面沿指定途径拉伸，从而形成所需弯边特性，该特性能够一次创建出具有多种任意折弯角度多种弯边特性。在钣金工具栏中单击contourflange按钮，即可打开轮廓弯边对话框，利用该对话框，能够通过轮廓弯边类型、宽度选项以及斜接类型和角度等参数创建所需轮廓弯边特性。1.创建类型轮廓弯边工具同垫片（tab）工具相同，能够创建基本轮廓弯边和次要轮廓弯边。基本（base）在轮廓弯边对话框中选择该选项时，能够创建出新具有任意角度钣金材料特性，效果如下列图所示。第20页从草图绘制轮廓设置参数轮廓线弯边特性第21页次要（secondary）在轮廓弯边对话框中，能够利用次要选项在现有钣金材料特性上添加轮廓弯边特性。其操作办法同上面介绍创建基本轮廓弯边类似，详细效果如图所示。绘制轮廓创建特性第22页2、宽度选项该选项用来确定在创建轮廓弯边特性时，定义特性位置以及宽度方式有4种有限范围（finite）以弯边轮廓曲线位置为起始位置，指定向量方向为宽度生成方向创建轮廓弯边。对称值（symmetric）轮廓曲线作为创建轮廓弯边特性中心线。到端点（toend）以轮廓曲线为起始位置，沿方向创建轮廓弯边到所选边终点。链（chain）选择钣金材料特性一系列边线为折弯边。finitesymmetric第23页toendchain3、斜接（miter）能够创建开始端和结束端斜接特性轮廓弯边，也就是说能够对轮廓弯边特性两侧门倾斜方向和角度进行设置除料（cutout）该选项能够设置斜接轮廓弯边垂直参照面，有垂直于厚度面（normaltothicknessface）和垂直于原始面（normaltosourceface）两种。

第24页角度（angle）能够设置轮廓弯边开始端和结束端倾斜角度。原始面厚度面第25页第26页2.4放样弯边（LoftedFlange）利用放样弯边工具能够在平行参照面上曲线或草图曲线之间进行过渡连接，从而形成具有放样特性弯边实体。在钣金工具栏中，单击loftedflange按钮，打开对话框，利用该对话框，能够创建两种类型放样弯边特性。1、基本（base）能够根据现有曲线或草图曲线创建新具有放样特性钣金零件，如图所示。第27页2、次要（secondary）利用次要选项，能够在现有弯边零件上添加具有放样特性钣金特性，如图所示。注意：在创建放样弯边截面轮廓曲线时，起始截面线和终止截面线所在平面必平行，并且两截面线要在被添加在钣金实体同一条边线上且互相平行第28页2.5折弯弯边（bend）利用bend工具能够在不添加实体情况下，将现有钣金特性沿折弯线位置进行任意角度弯边成型。创建折弯特性，单击钣金工具栏中bend按钮，打开折弯对话框，如图所示，在对话框inset下拉列表包括5个选项，能够选择折弯线详细参照位置，另外，利用该工具只能对钣金特性平面进行折弯处理。第29页2.6二次折弯（jog）能够将钣金特性折弯面在指定折弯线处，沿该面法线方向偏移，从而形成两个成90°折弯，并添加材料到折弯特性。在钣金工具栏中点击jog按钮，打开对话框进行操作。注意：bend和jog折弯线必须是一条位于放置平面上直线。第30页2.7卷边折弯（hemflange）能够将钣金实体边进行多种类型卷曲操作。在钣金工具栏中单击hemflange按钮，对话框如图所示。通过该对话框，能够创建7种类型卷边折弯特性。封闭（closed）打开（open）S型（s-type）卷曲（curl）开环（openloop）闭环（closedloop）中心环（centeredloop）第31页2.8从实体创建钣金（sheetmetalfromsolid）使用这个命令能够利用实体表面创建钣金。在钣金工具栏中单击sheetmetalfromsolid按钮，对话框如图所示。第32页3创建拐角（corner）拐角即是在钣金特性基础面，和与其相邻具有相同参数弯曲面之间公共顶点位置处形成特性，3.1封闭拐角（closedcorner）该工具能够对由基础面和与其相邻两个相邻面形成拐角进行拐角形状、大小以及拐角处边叠加编辑。

在钣金工具栏中，单击closedcorner按钮，打开封闭拐角对话框，该对话框中包括6种拐角以及2种拐角边重合方式，如下所述。第33页1、拐角类型封闭拐角包括开放（open）、封闭（closed）、圆形除料（circular

cutout）、U形除料（Ucutout）、V形除料（Vcutout）、矩形除料（rectangularcutout）6种类型，在cornerproperties下拉列表中选用对应选项后选用需要进行编辑折弯面，即可进行拐角创建。第34页2、重合（overlap）能够编辑与拐角对应两折弯边详细形状，包括封闭（closed）和重合（overlapping）两种类型。第35页3.2三圆角拐角（threebendcorner）这个命令能够在三个bend在一起时候使其关闭，扫掠弯曲角度必须不大于或者等于90度，三个弯曲半径也必须是相同。单击钣金工具栏中threebendcorner按钮，打开命令对话框，此时，先选用钣金中相邻bend，然后选用拐角处理方式，即可完成倒角操作，效果如图所示。第36页3.3倒角（breakcorner）使用倒角工具，能够对钣金实体特性基础面或者折弯面锐边进行倒圆角（blend）或倒斜角（chamfer）操作。单击钣金工具栏中breakcorner按钮，打开倒角对话框，此时，先选用钣金中需要倒角锐边线，然后选用倒角类型并设置倒角参数，即可完成倒角操作，效果如图所示。第37页4除料（cutout）使用NX钣金中除料工具，能够在钣金特性基础面或折弯面上出去或添加任意形状钣金材料，或进行各类孔特性创建，从而形成新钣金特性。4.1法向除料（normalcutout）能够以任意封闭线框为除料材料轮廓形状，一次性地清除钣金特性中单个或多种基础面或折弯面中钣金实体，从而形成具有任意截面形状孔特性。

在钣金工具栏中单击normalcutout按钮，打开法向除料对话框，该对话框中包括4种除料特性创建。值（value）在中间（between）直至下一种（untilnext）贯通（throughall）第38页4.2弯曲斜度（bendtaper）使用这个工具，能够对钣金实体特性中弯曲末端进行斜度操作。你能够使用这个工具对这些弯曲进行操作：flanges,contourflanges,jogs,或

任何其他bend区域。第39页4.3拉伸（extrude）和孔（hole）NX钣金模块中拉伸和孔工具，同建模模块中拉伸和孔工具作用和操作办法基本相同，都能够在实体放置面上，添加任意形状实体或片体特性，以及创建各类孔特性。5冲压冲压是指通过模具对板料施加外力，是板料经分离或者变形而得到工件工艺统称。根据模具特点及冲压属性可分为凹坑（dimple）、百叶窗（louver）、冲压除料（drawncutout）和筋（bead）等实体特性。5.1凹坑（dimple）凹坑是钣金零件表面上通过绘制草图，将其沿表面法向提升一种凹陷区域，一般用于钣金件上凹槽创建第40页点击钣金工具栏中dimple按钮，打开凹坑对话框，如图所示，利用该对话框能够在草绘图形上创建多方位凹槽。在该对话框中，利用参照深度（depthreference）选项组能够设置凹槽深度为表面距离凹槽内部或外部距离；也能够通过侧壁（sidewalls）选项组设置凹槽位于草图内侧和外侧。

要创建凹坑，首先要选用草图曲线或者进入草图绘制草图曲线，然后返回凹坑对话框并设置对应参数即可。注意：在绘制草图时，绘制草图必须是封闭图形，并且不能与草图平面边界限重合，或者越过该边界限。第41页5.2百叶窗（louver）百叶窗是利用草图环境绘制直线，并通过撕口或成型操作，创建具有棱边模型冲孔，它主要用于钣金件上散热、通风以及透气孔创建。

单击钣金工具栏中louver按钮，打开百叶窗对话框，如图所示，在该对话框中属性设置中能够设置百叶窗相对与草图深度以及百叶窗宽度。在louvershape选项中能够选择百叶窗形状，有撕口（lanced）和成型（formed），这两种形状如下列图所示。撕口成型注意：绘制草图轮廓必须是一条直线，并且设置深度值必须不大于或等于其宽度减去深度值。第42页5.3冲压除料（drawncutout）通过在钣金表面绘制封闭草图，将其表面沿法向方向提升，并内切该模型形成一种区域，利用该功能能够在钣金件上创建不一样形状内切槽。

单击钣金工具栏中drawncutout按钮，打开冲压除料对话框，如图所示。在该对话框中，利用sidewalls选项组能够设置内切槽位于草图轮廓之内或之外，单击reversedirection按钮，能够切换槽生成方向。还能够通过sideangle文本框设置内侧角来改版内切槽形状。第43页第44页5.4筋（bead）使用筋工具，能够在钣金零件表面引导线上添加加强筋，它是机械设计中为了增加钣金件刚度而添加一中辅助性实体特性，

单击钣金工具栏中bead按钮，打开筋对话框，如图所示。横截面（crosssection）能够变化筋截面形状，有圆形、U形、V形3种形状。在结束条件选项组中选择不一样选项，会在筋端部产生不一样变化，其主要形状有三种：成型（formed）、撕口（lanced）、冲压（punched）。提醒：在绘制筋草图时，草图能够是直线、圆弧以及样条等曲线，绘制草图决定截面扫描途径。第45页圆形截面，成型端部撕口端部冲压端部第46页5.5实体冲压（solidpunch）使用这个命令能够添加冲压工具形状以凸模或者凹模状态添加到钣金中。

单击钣金工具栏中solidpunch按钮，打开命令对话框，如图所示。第47页5.6三角支撑（gusset）使用这个命令能够迅速在折弯处创建角撑，能够选择自动轮廓或者顾客定义轮廓两种方式。第48页6折弯操作折弯操作是通过对钣金零件上创建折弯特性做深入细化操作，从而来满足工艺设计一中伎俩，它根据不一样操作成果，可分为取消折弯、重新折弯、调整折弯半径大小、调整折弯角和调整折弯因子等操作类型。6.1取消折弯（unblend）利用取消折弯工具，能够将有弯边或与弯边相邻钣金件展平操作，它一般需要设置固定面和折弯边两种参数。

单击钣金工具栏中unblend按钮，打开取消折弯对话框，依次选用固定面和折弯边缘即可，如图所示第49页6.2重新折弯（reblend）重新折弯是将一种展开特性恢复成其上一种折弯状态，展开特性之后添加任何其他特性也恢复成上一种折弯状态。

单击钣金工具栏中erblend按钮，打开重新折弯对话框，选用折弯边缘线，并单击确定按钮即可，如图所示。第50页6.3调整折弯半径（resizebendradius）折弯半径是指有弯边钣金件弯边圆弧半径，它是通过重新定义其半径值大小，来变化钣金件折弯形状。

单击钣金工具栏中resizebendradius按钮，打开调整折弯钣金大小对话框。依次选用折弯边，并重定义半径值即可，如图所示。第51页6.4调整折弯角度（resizebendangle）折弯家督是指有弯边钣金件弯曲角度，它是通过重新定义其角度值大小，来变化钣金件折弯形状。

单击钣金工具栏中resizebendangle按钮，打开调整折弯钣金角度对话框。依次选用折弯边，并重定义角度值即可，如图所示。第52页6.5调整中性因子（resizebendangle）通过这个命令能够变化折弯处中性因子。第53页7展平（flat）和其他功能在NX钣金模块中，不但能够通过上面介绍多种工具创建钣金特性，还能够将所创建钣金实体进行展平操作并利用制图模块创建其工程图，或将其他模型实体转换为钣金实体。7.1平板实体（flatsolid）和平面展开图（flatpattern）利用平板实体和平面展开图工具能够在钣金实体模型中创建展平特性，并且该展平特性和钣金实体特性存在关联性。1、平板实体（flatsolid）平板实体工具能够在成型钣金部件基础上创建出新展开平面实体，并能够将该展平实体移动至绝对CSYS处。

在钣金工具栏中，单击flatsolid按钮，打开对话框，选用成型钣金部件上某一平面为向上面，即可完成平面展开图创建，如图所示。第54页第55页7.2导出CEO文献（exporttrumpfCEOfile）使用这个功能能够将flatpattern特性单独到处成为其他软件能够使用CEO格式文献。第56页8.1切边（edgerip）切边是指沿拐角边缘切边将实体模型转换为钣金部件，或者沿线形草图切变来分割一种弯边两个部件，并折弯其中一种。它一般用于钣金在实体上创建开口或缝隙。

单击钣金工具栏中edgerip按钮，打开切边对话框，如图所示。创建开口效果选择如此类似边缘8转换为钣金第57页在该对话框中能够利用selectedge选项，选用钣金实体上已有边缘作为开口线；也能够通过草图截面工具在选用平面上草绘直线作为边缘线。

要创建开口后缝隙，在打开切变对话框中依次选用开口线，或者在实体表面上绘制直线，创建开口效果，如图所示。选用开口边缘创建开口效果第58页8.2转换到钣金（converttosheetmetal）利用转换到钣金工具，能够将非钣金转换为钣金件，但钣金件必须是等厚度。在创建该特性之前，需要首先选用一种固定表面。

单击钣金工具栏中converttosheetmetal按钮，打开转换到钣金对话框，如图所示。在该对话框中baseface选项用来选用零件平面作为固定位置来转换为钣金特性；selectedge选项用来选用创建边缘裂口所需边缘。另外，还能够通过shape选项组来设置钣金件上折裂口形状。

要执行转换钣金操作，在绘图区选用实体表面固定平面，然后选择棱体边缘，并在折弯止裂口（bendrelief）面板中设置有关参数即可。第59页如图所示。选用base面选用撕裂边确认，转换钣金第60页8.3清理工具（cleanuputility）使用这个工具能够迅速将不符合使用转换为钣金这个命令实体迅速清理参数，以选定基面给于相同厚度。第61页9高级钣金功能9.1高级弯边（advancedflange）使用这个命令能够沿着边或参照面添加一种flange，边和参照面能够是弯曲。

这个命令能够用于非线性flange，你能够使用现有几何做为参照来定义flange尺寸。两种构建方式：通过值（byvalue）

到参照（toreference）第62页第63页第64页9.2桥接弯曲（BridgeBend）使用这个命令通过两个不一样几何两个边建立一种过渡并使它们合并到一起。

你能在两个不相连几何体上创建Z形、U形或折叠形。注意：使用折叠形两个端面必须是平行。第65页10典型案例1：创建电表盒钣金零件本案例将创建如图所示电表钣金盒零件。该钣金零件主要用来安装电表等电力设备。首先利用轮廓弯边（contourflange）、法向裁剪（normalcutout）和弯边（flange）等工具创建电表盒本体，然后利用孔（hole）、镜像（mirror）、阵列（pattern）、百叶窗（louver）、法向裁剪（normal）和弯边（flange）等工具创建多种细节机构，从而完成整个钣金件绘制。第66页操作步骤新建钣金文献，如下列图所示，输入文献名sheet_dianbiaohe.prt,第67页钣金预设置。选择preferences→NXSheetMetal选项，打开NXsheetmetalpreferences对话框，在partproperties选项中设置钣金参数，如下列图所示。第68页创建轮廓弯边草图。单击钣金工具栏中轮廓弯边（contourflange）按钮，打开轮廓弯边对话框，单击绘制草图按钮，绘制如图所示草图。第69页创建叠边轮廓线，按照下列图所示尺寸要求在该矩形轮廓线左上方绘制叠边轮廓线。第70页弯边宽度设置。完成上述步骤后，单击finishsketch按钮，返回contourflange对话框，设置width选项为symmetric，并将宽度设置为400，效果如图所示。第71页绘制法向除料（normalcutout）草图。单击钣金工具栏中normalcutout按钮，打开法向除料对话框，单击绘制草图按钮，指定不包括叠边表面为草绘平面，绘制如图所示草图。绘制草图好后返回到法向除料对话框，limits方式设置成untilnext。效果如图所示。第72页创建第一种弯边。单击钣金工具栏中弯边（flange）按钮，打开弯边对话框，widthoption选择full在flangeproperties面板中进行参数设置，如图所示。第73页创建第二个弯边。完成上述操作后，利用同一种办法创建第二个弯边，即可取得如图所示弯边效果。第74页创建钣金孔。选择insert→designfeature→hole选项，打开hole对话框，选用钣金右侧面为放置面按照下列图所示尺寸特性创建孔特性。第75页阵列孔特性。选择insert→associativecopy→instancefeature选项，打开instance对话框，按照如左下列图所示参数设置，创建rectangulararray特性，即可取得右下列图所示阵列效果。第76页镜像特性。选择insert→associativecopy→mirrorfeature选项，打开mirrorfeature对话框，选择备选特性并选用镜像平面。如图所示。使用newplane构造中间面完成后点击OK取得镜像阵列效果，如上图所示。第77页创建百叶窗切割线。单击钣金工具栏上sketch按钮，指定钣金零件无孔侧面为草绘平面，绘制如图所示草图。创建百叶窗。单击钣金工具栏上louver按钮，打开百叶窗对话框，选用一条切割线创建百叶窗，单击OK按钮。第78页创建所有百叶窗。反复上一步步骤，反复选用切割线执行louver特性操作，即可取得如图所示效果。第79页镜像百叶窗。按照上述镜像阵列孔特性镜像办法，将所有louver对称镜像到另一种侧面