5. 展开

     5.1 规则

  多数条件下，在钣金工具面板点击“展开模式”即可，展开结果也是三维模型。

  Inventor允许对展开模式下的模型进行进 一步编辑处理，但会弹出警告提示，参见图4-63。
         

   对展开模式的编辑不会反映到翻折模型上，而是反映在工程图的展开模式中。展开与原模型存 在同一个文件中，钣金模型修改后，展开模型将能自动更新。

   按现有设计规则和实际加工的需要，展开图应当是一个二维工程图。
   正确的做法是：我们自己依照模型的展开表达，创建展开工程图，Inventor会将模型文件与展开工程图自动关联和更新。在创建工程图时，使用“钣金视图”栏目中的“展开模式”即可得到展 开模式的工程图。

   只要是使用钣金的相关特征创建的零件，或者在钣金环境中创建的可展形状的特征，一般都能 正确产生展开模型。如果模型改变后，展开结果不能正确跟随，Inventor将报错；一般条件下，删 除展开，重新建立即可。

      5.2 展开失败的对策

   在某些情况下，明明是可展开结构，展开也可能会失败。

   例如，打开04-018.IPT，按下展开功能按钮，Inventor会弹出图4-64的提示，拒绝展开。
       

   从Inventor的提示中实在是看不出什么，因为不符合事实，这个提示没有意义。其实，基本的 原因是Inventor找不到展开计算所依照的的基础表面造成的。真的不能展开么？其实不见得…

   解决方法极为简单：先选定展开基础表面（例如外表面），之后再启用展开功能。
   另外，在模型作了较大调整后，展开窗口中可能是空的，在“工具(T)”菜单下，选定“全部重建(R)”即可完成新的展开结果。
   最后，在展开模式下，选择浏览器右键菜单的“编辑展开模式定义”（参见图4-65），弹出“展开模式”对话框（参见图4-66），可调整展开结果在图形窗口的摆放角度和“冲压表达”。
    

        5.3 展开结果的后处理和排料

   展开结果，应当创建相关工程图，为施工制造做好准备。

   而排料，是钣金设计后期经常要进行的步骤。排料设计的要求是，确定冲裁的图形，节省材料， 确定模具的基本形状和方向。实际上，Inventor并没有提供排料的相关功能，需要我们自己设法…

        5.3-1 排料的数据来源

   应当使用钣金件展开的结果，在Inventor中，这是与主模型相关联的实体模型。

   而如果将展开结果生成工程图，不能对视图的投影进行排料阵列处理，只能是“多个主视图” 的模式；但是Inventor又不支持工程图视图之间的位置控制和关联，因此无法借助工程图完成排料。

   在模型浏览器中选定展开的结果，在右键菜单中可以另存为SAT/DWG/DXF格式的结果，这些结果显然不能与模型动态关联。但毕竟是一个可能的排料处理方式。

     5.3-2 利用SAT结果建立排料模型

   参见04-019a.SAT，这是04-019.IPT钣金模型的展开结果。

 ◆开始新装配，引入三次04-019a.SAT，完成基本的零件装入；

 ◆将这些零件的表面对齐，调整位置，到比较合适的方向；

 ◆根据冲压工艺要求，约束出两个零件之间要留出的距离（例如5mm），参见图4-67；
       

 ◆新建原料钣零件04-020.IPT，创建矩形草图。根据冲压工艺要求，投影零件外侧的轮廓，留出两侧的边（例如10mm）,参见图4-68。
     

 ◆完成原料钣，结果参见04-01.IAM；

 ◆接着新件零件，衍生这个装配，形成冲压工艺模型，参见图4-69和04-021.IPT。接着就可以继续设计下去了…
  

       5.3-3 数据关联的评价

   上述过程，是笔者按照Inventor目前的可能探索而得，可能并不是唯一的方法。但是，这里边 有些问题。目前Inventor将展开处理成与模型关联的、可跟随模型的参数变化而变化的、可以继续 编辑甚至添加额外特征的三维实体。

   但是，Inventor不允许在装配中，直接引用这个展开的三维模型，因此只好将可关联的展开模型输出成为不可关联的SAT格式的模型；而当使用这种SAT模型进行装配，确定了排料结果，保存 文件的时候，Inventor自动将这些SAT模型存储为IPT文件，再次断开与原始模型的关联。

   因此，再次打开这个装配，发现原来的SAT模型变成了IPT模型。这就造成了两次数据断裂的 结果。就是说，如果修改了原始钣金设计（这是很常见的事情），就不能仅将展开结果更新，并输出 成同名的SAT文件，完成排料装配的更新。而是需要重复进行已经做过的装配和排料，并且重新存 盘，才能是新的结果。

   这样的结果实在是很遗憾，因此钣金设计功能就有一个明显的缺口了…
   这样的麻烦，应当说是因为Inventor的作者不知道钣金设计还有“排料”的需求，而没有准备对策。根据笔者对Inventor的理解，有充分的信心认为，Inventor完全能够将展开模型转换成关 联的IPT文件，进而解决原始钣金模型与排料装配模型之间的数据关联。

  如果将展开结果另存为DWG/DXF，在AutoCAD中处理，也还是设计数据断裂的结果，并没有多 少好处，而且还有图线在接合成多段线过程中的一些麻烦。

   目前，排料的程序算法还不太成熟，笔者见过的排料软件，都不如人工进行的结果。例如在服 装设计中，打板排料是降低成本的重要措施。打板师的处理结果常常达到 80%以上的布料利用率， 而软件则到不了这样的结果。

        5.4 错误设计的展开结果

   参见04-022.IPT，这是个明显错误的设计，不可能制造。
   在展开的时候，Inventor发出错误警告，参见图4-70；实际上，这种“展开之后材料交叠”， 是典型的钣金模型的设计错误。
      

         6. 冲压工具

     6.1 冲压工具定义

   严格地说，这个功能应当是针对钣金中的“冲裁”工艺的，就是说，用模具在钣上冲出型孔，而不会造成钣料的拉长变形、起皱等现象。具体操作过程与零件造型中的iFearture雷同，但有以下几个特殊之处。

     6.1-1 基础特征的创建

 ◆应当在钣金环境中，真实创建原始特征。

 ◆如果涉及板厚，必须引用当前钣厚的变量“厚度”，而不应当手工键入具体值，防止设计数 据断开。

 ◆在特征的草图中，必须有“一个草图点”，作为冲压工具使用中的“装配基准”。各个草图驱动尺寸应当与这个草图点相关。

 ◆直接的“切割”特征可顺利使用，多层次的特征组合常常不能成功定义为冲压工具。

     6.1-2 冲压工具创建和使用

   冲压工具，是借用已经讨论过的iFeature功能制作的，主要技术细节相同，不同的部分会在下面介绍。

     6.1-3 创建方形窗孔冲压工具
   参见04-023.IPT。
  注意其中指出的草图点与其它草图线的驱动尺寸关系。详细驱动尺寸参见图4-71。
     

   在形成以这个草图为基础的“冲裁方孔”切割特征之后，就可以创建冲压工具了。在此之前， 最好将有关参数名设置成汉字，以方便使用。之后启用“提取iFeature”功能，选定这个冲孔特征， 参数设置参见图4-72。
     

   其中的现在的草图点才是将来的插入基准。选择“钣金冲压iFeature”后，可以指定冲压ID、 冲压深度，这样在工程图中创建钣金零件的冲压参数表时就可以提取这些信息。

   为了管理方便，应当将创建的iFeature保存到自己的路径下…

       6.1-4 使用方形窗孔冲压工具

   开始钣金零件，创建基础板，在板上创建草图点，这是方孔的几何中心位置。之后启用“冲压 工具”功能，找到刚才做好的方孔冲压工具，参见图4-73。
          

   之后可以在“几何图元”和“大小”选项卡设置好相关参数，单击“完成“，完成冲方孔的结构创建。

       6.1-5 创建“冲方孔+孔”工具

  参见04-024.IPT”和“方孔+小孔.IDE”。注意 其中的草图点以及它与其它草图线的驱动尺寸关 系。所有的结构在“一次”切割之后创建，圆孔不 要用孔特征，可能失败。

        6.2 点评

   冲压工具作为钣金件上各种冲裁孔，是一个有用的用户定制技术，应当根据自己的专业设计需 要，定义相关的工具，而这些工具如果能与现有的 冲模冲头相关，则会提高设计的可靠性和设计数据 传递的顺畅性。