7. 钣金件设计中特征造型的使用

   纯Inventor的钣金功能因为其表面程序有些缺口，那就是不支持常见的钣金件“卷圆”工艺所制出的结构。例如不能直接创建圆锥形、圆筒形的钣金零件结构。这种情况下，只好利用“特征” 功能创建，之后“展开”，因为锥面和圆柱都是可展曲面。

   注意：要想这样做，必须用钣金模板创建新模型，因为只有这样才能有展开功能可用。

   参见04-025.IPT，这个锥面是用“旋转”特征创建。实际的钣金件不可能是全圆周的，而是有 一道接缝，这个模型作了0.2mm的接缝。之后还用钣金的“修剪”功能作了些其它结构。展开操作 之前，要先选定这个外锥面，之后启用展开功能。

   参见04-026.IPT，这个模型就是联合利用钣金和旋转两种特征，创建了带有两个锥面的钣金零 件，此钣金零件可直接展开。

        8. 钣金件基于装配的关联设计

   与普通零件一样，钣金件也需要利用基于装配约束的关联关系，完成与其他零件的关联设计。 这是机械设计的普遍需求，而Inventor也能支持这种需求的表达。

   例如给一个零件（例如04-027.IPT）配上盖子。

   要求像图4-74的样子。要求在这个零件设计尺寸发生变化后，盖子能自动关联。
   
过程如下：

 ◆开始新装配,装入零件04-027.IPT，创建新零件（要使用钣金模板），参见图4-75；

 ◆在现有零件结合面上创建草图，投影第一个零件的相关轮廓，利用其建基础板，方向向内。参见图4-76；
  

 ◆在现有零件端面创建草图，投影第一个零件的端面外轮 廓，新板，方向向外，与现有板的边形成过渡处理，参见图4-77；
         

 ◆装入螺钉，完成，参见04-02.IAM。更改04-027.IPT， 可见盖子自动关联更新。

       9. 基于装配的钣金零件设计实例分析

     9.1 基于装配的T型接头设计分析

     9.1-1 现有设计背景介绍

 ◆两个钣金件组成“变径丁字接头”， 设计草图参见图4-78。
        

 ◆在未来的设计中，这个模型作为原始基础设计，可能要改变一些参数，希望能整体关联，形 成新设计。

 ◆锥形筒做成两半，为了满足工艺上的要求。

       9.1-2 设计数据处理方法讨论

   锥形筒和圆形筒的接合部是关键问题。仅靠跨零件投影和装配约束，将不能可靠地完成，这是 “变量化”尚未完全解决的问题。

   应当在设计数据表的统一数据指导下，各自完成模型，再简单地装在一起。数据的变化和关联，都利用单独的一个零件中的自定义设计数据表，衍生进来完成。

       9.1-3 创建设计数据的携带零件

   参见04-029.IPT，所有数据都设置为“可输出”，参见图4-79。这是上一级设计造成的结果， 本设计无权修改，只能使用。
    

        9.1-4 创建圆筒模型

 ◆以钣金模板开始新图，衍生04-029.IPT，只衍生输出的“用户参数”。

 ◆在“原点”（也就是基准坐标系）的XY面做草图圆，引用设计数据做尺寸驱动，参见图4-80。

 ◆做出钣金开口，参见图4-81，双向拉伸，长度取自设计数据表；
        

 ◆做切割孔的曲面。先在“原点”（也就是基准坐标系）的XY面做草图，投影圆筒内圆；做竖 直中心线和草图线，参见图4-82；

 ◆约束草图线与内圆轮廓投影相切；标注驱动尺寸，参见图4-83；
  

 ◆为了确保切割正确，在草图线中增加一条直线，参见图4-84；旋转形成曲面。用这个曲面切 割，形成孔。

 ◆分别做锥面和圆筒的轴线，这是未来的装配基准,结果参见04-030.IPT和图4-85。
    

       9.1-5 创建锥筒模型

 ◆以钣金模板开始新图，衍生04-029.IPT，只衍生输出的“用户参数”；

 ◆在XY面做草图，做“构造”线型的草图圆，圆心点要落在基础坐标系的原点投影上（为了 能用Z轴做装配基准），代表圆柱筒。引用设计数据做尺寸驱动，设置相切几何约束，参见 图4-86。旋转-双向180°，形成半个锥筒；

 ◆做草图圆，直径为圆柱筒外径，双向贯通切割拉伸，完成造型，但留下个虚尖，结果参见04-031.IPT和图4-87。
   

        9.1-6 虚尖的处理

   可以用扫掠-切割，把结果零件上的虚尖去掉，成为真正的钣金构造结果。扫掠路径的三维边投 影，需要在三维草图中创建。至于扫掠截面轮廓草图，请读者04-032.IPT模型中，“切掉虚尖”特 征的草图设置，总之要足够大。

       9.1-7 创建装配模型

   开始新装配，引进两个04-032.IPT零件，相关轴线对准、面贴合、基础坐标系XZ面对齐，就可以装配好；再引进04-030.IPT零件，装配好，参见04-03.IAM。

   可惜，还是无法创建实体焊缝。

   改变04-029.IPT的设计数据，装配结果正确跟随关联。因为这次设计，使用的是单纯的“参数化”数据处理，装配仅仅是使各个零件就位。

      9.2 基于装配的弯头设计分析

   参见图4-88，这是个有角度要求的“拐脖”。

   因为参数不复杂，将完全借助设计参数的相互传递完成设计，不需要再建立独立的设计参数携带文件。
  

       9.2-1 创建250长圆筒

   先定义基础形状。做草图参见图4-89，同时更改有关变量名称，设置成可输出。
   注意，要将圆心放在基础坐标系YZ面的投影上，这样，YZ面就成为零件轴向截面、并充当一个装配基准了。拉伸长度250mm。

      9.2-2 做出斜角

   先定义用户设计参数：夹角=30°，并可输出。参见图4-90。
   

   之后在YZ面上作草图，定义切削斜角的轮廓，草图参见图4-91，拉伸-切削-双相贯通。完成，结果模型参见04-033.IPT。
           

        9.2-3 创建500长度圆筒

   创建新零件，衍生04-033.IPT的参数，除了长度不同， 其它与上述过程完全一样。结果参见04-034.IPT。

       9.2-4 创建连接环

   创建新零件，衍生04-033.IPT的参数，使用其中的外径参数。结果参见04-035.IPT。

        9.2-5 装配

    连接环与圆筒的装配很简单，一个插入即可，参见图4-92。
      

   两个圆筒在拐角处的装配要复杂一些，因为是斜的，要有以下三个约束才能完全到位：斜端面贴合、斜面圆心重合、开缝面平行。

   具体内容参见04-04.IAM中的装配关系。

      9.2-6 验证

   更改04-033.IPT的参数，外径改为300mm，夹角改为45°，更新后，全部零件正确跟随变化。

      9.3 基于装配的设计小结

   上述几个典型的设计实例，实际上都是建立了一个标准的模式和对这个模式的参数表达。设计 参数的处理，一个是单独的文件，另一个是借用主要零件携带。

   但是，“基于装配”的概念，在这里也有充分的表现。这也是真实设计思维的有效模拟。因为是 设计思维的真实模拟，在未来设计配凑和调整过程中，Inventor的表现将十分优良。无论怎样做， 只要改变原始设计参数，就能得出一个新的钣金设计结果了。