solidwsorks第四章 钣金零件设计
技术干货：全面讲解SolidWorks钣金建模设计的画法
技术干货：全面讲解SolidWorks钣金建模设计的画法钣金零件建模钣金零件是一种比较特殊的实体模型，是带有折弯角的薄壁零件。
整个模型的所有壁厚都相同，折弯程度可以通过指定折弯半径来控制。
如果需要释放槽，软件会自动添加。
SolidWorks为满足这些需求定制了专门的钣金工具。
基体法兰：用来为钣金零件创建基体特征，它与拉伸特征相类似，可以用指定的折弯半径来自动添加折弯。
斜接法兰：是针对那些需要在边线进行一定角度连接的模型，在一条边或者多条边上建立法兰，用户也可以根据需要在适当的地方创建释放槽。
边线法兰：特征可将法兰添加到钣金零件的所选边上，用户可以修改折弯角度和草图轮廓。
也可同时在多条边线上创建法兰。
边线法兰：也可以在直线边或曲线边上添加。
同样能够在零件上添加边线法兰特征，例如放样或圆柱零件的直线边。
薄片：特征可以为钣金零件添加具有相同厚度的薄片，薄片特征的草图必须在已有平面上绘制。
展开和折叠：在模型展平状态下进行的任何切除，都要用到这对额外的操作，用展开命令展开所需折弯，进行切除，然后用折叠命令将折弯折叠回去。
切口：切口特征通过一个很小的间距切开模型，从而打开盒子形成一个可以展开的钣金零件。
成形工具是作为钣金零件折弯、伸展或者变形的冲模来使用。
应用成形工具的面与成形工具自身的停止面相对应。
默认情况下，成形工具向下行进，材料在成形工具接触面时变形。
拖放操作非常简单，只要从设计库中拖动成形工具，然后放置到当前零件的面上。
可以通过光标处特征的预览图来查看成形的情况。
成型工具制作：用零件状态下建立一成型工具PART，然后直接拖动特征树上的零件名称到设计库的成型工具文件夹就完成了成型工具的制作。
绘制的折弯闭和角我们来看个具体的例子：制作一个立体声收音机的盖子，如右图。
1、基体法兰基体法兰是钣金零件的基本特征，是钣金零件设计的起点，可以看作是拉伸凸台的一种变形操作。
2、斜接法兰斜接法兰用来生成一段或多段相互连接的法兰并且自动生成必要的切口。
solidworks高级培训_钣金件
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冲孔表
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创建成型工具 两种方法
成型工具文件（*.sldftp） 带成型工具特征的零件文件（*sldprt）
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Lesson 5 其他钣金特征和技术
Lesson 5 Topics
通过延伸面来封闭边角
创建转折和褶边特征 对称零件的简化建模 在展开状态下设计钣金零件和使用绘制的折弯工具加入折弯特征 装配体环境下生成钣金
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边线法兰和闭合角
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褶边
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扫面法兰
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使用对称
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使用对称及库特征
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其他钣金建模技术
展开圆锥和圆柱
在展开状态下设计 放样折弯
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装配体下钣金关联设计、配置
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这是什么？
钣金件就是冷加工工艺形成的薄板。 钣金件的优点：强度大，导电性好，经济实惠，量产。
钣金件的应用
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钣金的应用
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钣金折弯系数类型
折弯系数表概述 折弯系数
折弯扣除
K 因子 折弯计算表
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折弯系数表：关于材料具体参数的表格，利用材料厚度和折 弯半径进行的折弯计算。（插入/钣金/折弯系数表）
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典型钣金零件
1.1 钣金零件的概念和特点 1.2 创建钣金的方法 1）法兰法：基体、边线和斜切
2）转换法：零件转化、中间文件转化
3）其他方法：绘制折弯、放样折弯和卷圆 1.3 案例介绍
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案例
基体法兰 应用钣金规格表 边线法兰和斜接法兰 平板型式 钣金零件的工程图
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钣金特征---基体法兰
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钣金特征---薄片
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solidworks课件教程第4章
平滑过渡。 ▪ 5．变半径圆角：可以为边线的每个顶点指定不同的圆角半径。 ▪ 6．混合面圆角：通过它可以将不相邻的面混合起来。 ▪ 图4-17展示了它们各自的效果。
4.3.1 等半径圆角特征
▪ 等半径圆角特征是指对所选边线以相同的圆角半径进行倒圆角的操 作，要生成等半径圆角特征，可作如下操作：
如图4-1所示。 ▪ 4．在［孔］属性管理器的第一个下拉列表框中选择终止类型。
图4-1 ［孔］属性管理器
▪ 5．在 微调框中键入孔的直径。 ▪ 6．如果要给特征添加一个拔模，单击[拔模开关]按钮 ，然后输入
一拔模角度。
▪ 7．单击 按钮，完成简单直孔特征的生成。 ▪ 虽然在模型上生成了简单直孔特征，但是上面的操作还不能确定
▪ 1．单击[特征]控制面板上的[圆角]按钮 ，或选择［插入］|［特征］ |［圆角］命令。
▪ 2．在出现的［圆角］属性管理器中选择［圆角类型］为［等半 径］，如图4-18所示。
▪ 3．在［圆角项目］的 微调框中设置圆角的半径。 ▪ 4．单击 图标右边的显示框，然后在右面的图形区域中选择要进
行圆角处理的模型边线、面或环。
|［圆角］命令。 ▪ 2．在出现的［圆角］属性管理器中选择［圆角类型］为［等半
径］。 ▪ 3．在［圆角项目］下，选择［多半径圆角］复选框。 ▪ 4．单击 图标右边的显示框，然后在右面的图形区域中选择要进行
的孔，如图4-3所示。
4.2.2 柱形沉头孔
▪ SolidWorks 2012将机械设计中常用异型孔集成到异型孔向导中。用户在 创建这些异型孔时，无需翻阅资料，也无需进行复杂的建模，只要通过 异型孔向导的指导，输入孔的特征属性，系统会自动生成各种常用异型 孔。此外还可以将最常用的孔类型（包括与该孔类型相关的任何特征） 添加到向导中，在使用中通过滚动菜单选择。柱形沉头孔的参数如图4-4 所示。
SolidWorks钣金
4.1 基本术语
4.1.2 折弯扣除 当在生成折弯时，用户可以通过输入数值指定一个明确 的【折弯扣除】。【折弯扣除】由虚拟非折弯长度减去钣金 原材料的总展开长度来计算。 用来决定使用折弯扣除值时，总展开长度的计算公式如 下： Lt = A + B - BD 式中： BD ——— 折弯扣除 Lt ——— 总展开长度 A、B ——— 虚拟非折弯长度
4.1 基本术语
（1）选择菜单栏中的【插入】/【钣金】/【折弯系数表】 /【新建】命令，系统弹出【折弯系数表】对话框。 （2）在【折弯系数表】对话框中设置单位，键入文件名， 单击【确定】按钮，则包含折弯系数电子表格的嵌置Excel 窗口出现在SolidWorks窗口中。折弯系数电子表格包含默 认的半径和厚度值。 （3）在Solidworks图形区的表格外单击，以关闭电子表 格。
4.1 基本术语
T ——— 材料厚度 t ——— 内表面到中性面的距离 A ——— 折弯角度（经过折弯材料的度） 由上面的公式可知，【折弯系数】即为钣金件在折弯时， 中性面上的圆弧长度。因此，指定的【折弯系数】的大小必 须介于钣金的内侧圆弧与外侧圆弧之间，以便与折弯半径和 折弯角度的数值相一致。在机械工程中，钣金件的精度都不 高，使用SolidWork中的钣金工具进行折弯操作时，选择默 认的参数即可，例如【K-因子】一般都取0.5，即钣金件的 中性层位于板内侧与板外侧的中间位置。
第四章 钣金
这种方法利用了钣金工具命令，从最初的基体法兰特征开 始，直接将零件作为钣金零件开始建模。该方法是常用的方 法，也是本章所要讲述的重点内容。 （2）将实体零件转换成钣金零件 这种方法可以按照常规的建模方法先建立零件，然后将 其转换成钣金零件。
4.1 基本术语
钣金零件在折弯过程中，折弯处内侧的材料受到压缩， 外侧的材料受到拉伸，从而导致板件折弯处的展开长度与折 弯前的长度不相等，其程度与钣金零件的材料种类、热处理 状态、机械性能、板材的厚度及折弯半径均有关系。为了反 映钣金零件经折弯后，折弯处的长度所发生的变化程度，可 以选用如下几个参数之一：【折弯系数】、【折弯扣除】和 【K-因子】，而且这些参数之间有一定的关系。
solidworks钣金设计
一、钣金的计算方法概论钣金零件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后零件所期望的尺寸，会利用各种不同的算法来计算展开状态下备料的实际长度。
其中最常用的方法就是简单的“掐指规则”，即基于各自经验的算法。
通常这些规则要考虑到材料的类型与厚度，折弯的半径和角度，机床的类型和步进速度等等。
另一方面，随着计算机技术的出现与普及，为更好地利用计算机超强的分析与计算能力，人们越来越多地采用计算机辅助设计的手段，但是当计算机程序模拟钣金的折弯或展开时也需要一种计算方法以便准确地模拟该过程。
虽然仅为完成某次计算而言，每个商店都可以依据其原来的掐指规则定制出特定的程序实现，但是，如今大多数的商用CAD和三维实体造型系统已经提供了更为通用的和强大功能的解决方案。
大多数情况下，这些应用软件还可以兼容原有的基于经验的和掐指规则的方法，并提供途径定制具体输入内容到其计算过程中去。
SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。
总结起来，如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种，一种是基于折弯补偿的算法，另一种是基于折弯扣除的算法。
SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法，但自2003版以后，两种算法均已支持。
为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念，同时也介绍SolidWorks中的具体实现方法，本文将在以下几方面予以概括与阐述：1、折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义，它们各自与实际钣金几何体的对应关系2、折弯扣除如何与折弯补偿相对应，采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法3、K因子的定义，实际中如何利用K因子，包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围二、折弯补偿法图1为更好地理解折弯补偿，请参照图1中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。
图2是该零件的展开状态。
折弯补偿算法将零件的展开长度(LT)描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。
solidworks钣金设计实例精解
SolidWorks 软件是一款领先的三维 CAD 设计软件，被广泛应用于工程设计、制造和产品开发等领域。
在制造行业中，钣金设计是一项非常重要的工作，而 SolidWorks 软件在钣金设计方面拥有非常强大的功能。
本文将以实例的方式，结合实际案例，对 SolidWorks 软件在钣金设计中的应用进行深入解析，为读者展示如何运用 SolidWorks 软件进行钣金设计。
一、SolidWorks 软件概述SolidWorks 软件是一款由美国达索系统公司开发的三维 CAD 设计软件，它拥有直观、易学的界面，强大的建模和装配能力，以及丰富的功能模块，能够为工程师和设计师提供高效的工作评台。
在钣金设计方面，SolidWorks 软件具有强大的钣金零件建模、展开和装配功能，可以满足用户在钣金设计的各个阶段的需求。
二、SolidWorks 软件在钣金设计中的应用1. 零件建模在进行钣金设计时，需要对零件进行建模。
SolidWorks 软件提供了丰富的建模工具，可以快速、准确地建立各类钣金零件的三维模型。
在建模过程中，用户可以根据实际需要选择合适的建模方法，比如基本特征建模、实体建模等，以及丰富的编辑功能，对零件进行精确的调整和优化，确保模型的准确性和完整性。
2. 零件展开在零件建模完成后，需要对零件进行展开，为后续的加工和制造工作提供参考。
SolidWorks 软件提供了强大的展开功能，可以根据零件的实际形状和尺寸，快速生成准确的展开图，为下一步的工艺设计和生产提供便利。
3. 装配设计除了对单个零件进行设计外，钣金设计还涉及到零件的装配。
SolidWorks 软件允许用户在三维空间中进行零件的装配设计，可以灵活地组合、调整零件的位置和间距，同时可以进行碰撞检测和其他相关的分析，确保装配的正确性和可靠性。
4. 工艺设计在钣金设计的最后阶段，用户需要进行工艺设计，确定加工工艺和制造流程。
SolidWorks 软件提供了丰富的工艺设计工具，包括成形工艺、冲压工艺、焊接工艺等，可以帮助用户根据零件的实际情况，选择合适的加工方法和工艺参数，为生产提供科学依据。
第4章 SolidWorks零件设计
2） 计算零件质量
单击【工具】→【质量特性】。计算得到
零件质量为396.96克。
3） 删除零件合金钢材质
在 FeatureManager 设计树中选
择
。右击删除材质。在
FeatureManager 设计树中选择重新显示
为
。
4）将ABS材质指派给零件
5） 计算零件质量
单击【工具】→【质量特性】。计算得到
下面通过两个实例说明给零件指派材料的方 法以及自定义材料的方法。
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材质设定案例
零件的材料和质量和加工、运输成本密切相关，某公司希望在产 品的设计阶段、而不是在制造出样机后才得到材质和质量的关系。 你能够以下图产品为例，计算它们的材质分别为合金钢和塑料时 的质量吗？
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1）将合金钢材质指派给零件
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• 单击工具栏上Instant3D 按钮，启用拖动控标、尺寸及草图来动态 修改特征，它既可以生成和修改特征，也可以对草图进行编辑。
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使用 Instant3D 编辑草图
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使用 Instant3D生成和修改特征
编辑前的实体模型
使用调整大小控标修改特征值
直接使用移动控标来移动特征
按Ctrl键使用移动控标来复制特征
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4.4 零件配置
• 某公司销售的产品有图4-51所示的三种型号，请思考如何高效地管 理这三种型号的模型文件？
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4.4.1 配置项目
• 配置的生成方法主要有两种，第一种是手工生成配置，第二种是 采用系列零件设计表生成配置。
• 手工生成配置主要是应用配置管理器来添加、编辑和管理配置， 实现同一零件内不同配置之间的切换。
• 在掌握了SolidWorks的各种绘图技巧和规律之后，要总结一种简 单而又高效的绘图方法，实现更快更好地用SolidWorks软件绘制 三维模型。
SolidWorks钣金零件设计
SolidWorks钣金零件设计一、直接使用钣金特征用户在设计钣金零件时，直接使用各种钣金工具（例如“基体法兰”、“边线法兰“等工具）。
如图所示，此模型可以直接使用基体法兰、边线法兰等工具完成建模，完成的钣金零件可以顺利展开。
1．利用开环草图建立基体法兰利用开环草图建立基体法兰时，用户可以定义钣金的厚度、默认折弯半径、默认折弯系数和默认释放槽类型。
绘制图所示草图，单击“基体法兰/薄片”按钮，给定特征的拉伸长度为20mm、钣金厚度为1.5mm、默认折弯钣金为0.5mm，钣金厚度的方向可以通过“钣金参数”选项组中的“反向”复选框来进行改变。
基体法兰特征建立后，用户可以利用其他钣金工具完成钣金零件设计，如图所示，这里分别使用斜接法兰、薄片特征、拉伸切除、阵列及断开边角等特征完成零件设计，最后完成钣金零件的展开。
2．利用闭环草图建立基体法兰利用闭环草图建立基体法兰时，由草图的轮廓定义法兰形状，用户只能给定钣金的厚度参数，如图所示。
建立基体法兰后，需要编辑“钣金1“特征来设置默认的钣金参数，包括折弯半径、折弯系数和释放槽类型。
3．利用放样法兰建立钣金利用放样的折弯，可以类似放样其特征利用两个不封闭草图所建立放样的钣金，如图所示。
草图中需要建立断开缺口，即放样的轮廓是开环轮廓。
绘制草图时，要注意草图中缺口的对应。
放样的折弯可以展开，SolidWorks提供了用于计算放样折弯精度的工具。
二、从实体零件形成钣金用户可以按照一般零件的设计步骤完成钣金零件设计，使用薄壁特征或者抽壳等方法完成壁厚均匀一致的实体零件，这时零件中还没有形成折弯，因此也不存在钣金的弯角。
用户可以使用“插入折弯”工具，将薄壁零件转化为钣金零件，最后再利用相关的钣金特征完成最终的设计，如图所示，这也是早期SolidWorks版本设计钣金零件较为常用的方法。
另一种情况，有些钣金零件直接使用钣金特征建模时很不方便，或者无法利用钣金特征来完成。
这种情况下，先考虑使用实体建模方式，结合曲面工具来建立钣金零件的有关形状，最后再转换成钣金，以达到顺利展开的目的，也是一种很好的建模思路。
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四、实例二
钣金件放样图的制作
1.钣金件制作 根据Solid Edge 教程完成如下这个钣金 件并保存到某文件夹下。
2.展开
打开零件板块，在主菜单上点击“插入”---“零件复 制”，跳出文件夹对话框，找到该文件并打开。
在条形菜单上点击 “部件拷贝参数”， 在此对话框中点中 “部件展开”，并选 取“平面1”为展开平 面。
5.法向除料
在零件表面上创建除料。法向除料与除料的操作步骤完 全相同，只是保证斜面上切口与表面相互垂直。
6.二次弯折
在零件上加二次弯折
7. 插入弯折、展开、恢复弯折
这是一组相关联的特征： 插入弯折 在零件中加入弯曲特征。操作步骤与二次弯折相同，只是一次只能 产生一个弯折。 展开 展开零件弯曲部分。首先移动光标确定展开时不动的平面，再拾取插入弯 折时的二次弯曲部位。 恢复弯折 重新弯折零件上已经展平的部分。这是展平的反操作，步骤相同。 展开和恢复弯折是两个互逆的特征
3.轮廓凸缘
生成含一个或多个弯曲的基本特征或零件特征。利用本工具 创建基础特征的操作与平板操作基本相同，只是创建平板时所 用的轮廓为封闭的，而创建轮廓凸缘所用的轮廓是开放。
开放的轮廓
4.层叠弯折
创建层叠的基本特征或零件特征。层叠弯折的操作步 骤与零件设计环境中的层叠拉伸的操作步骤完全相同，只 是层叠拉伸轮廓为封闭曲线，而层叠弯折为开放曲线。
内部侧面 外部侧面
11.气窗
在零件上开气窗： 拾取拟创建气窗的平面，并完成坐标系的构建。在轮廓小窗口中绘制一条代 表气窗宽度的直线，关闭回到绘图区。此时条形菜单上“深度设置”按钮呈按下 状态，按提示移动光标确定气窗深度。完成后，条形菜单上的“高度设置”按钮 呈按下状态，在“距离”文本框中输入数值确定气窗高度，即可完成气窗创建， 气窗的深度和高度，与气窗的宽度、板材厚度有密切的关系，任何尺寸不符合要 求，系统均会给出提示。
三、实例一 链轮安全罩设计
1.平板
选取水平面进入平板草图， 绘制如图所示的草图，作为安全 罩的整体外形。 完成与上图凹坑轮廓整体向内偏移50mm的图形。关闭小窗口后，单击条形 菜单中的“选项”按钮，在如图11.2.4所示的对话框，将“锥度”列表框中的数 值修改为3º ，将“冲压半径”修改为10º，将“冲压半径”修改为3º ，并单击确 定; 按下“完全距离”，在“距离”文本框中输入100，并按回车，再单击鼠标 左键确定凹坑方向，同时确认条形菜单上的“外部侧面”按下，以保证链轮罩内 空尺寸。
3.展开
确定后就得到钣金件的展开图，在工程图环境中就 可以制作完成文件钣金件的放样图（详见第六章工程 图制作）。
“材料”文本框：用于指定钣金零件 的材料。但输入的参数只起到标识的 作用，并不带有实际的物理属性或密 度值。 “材料密度”文本框：用于输入钣金 零件所用材料的密度。 “材料厚度”下拉列表框：用于指定 钣金零件的板材厚度。输入的参数作 为系统默认值作用于工作区域内每个 特征。 “余量深度”下拉列表框：用于指定 板材做局部弯曲时，为避免弯曲部位 形成裂纹而预先切槽的深度。 “余量宽度”下拉列表框：用于指定预先切槽的宽度。 “弯曲半径”下拉列表框：用于指定板材在折弯时形成的最小弯曲半径，一般由 设计人员根据冲压机械和材料性质确定。 “弯曲方程”选项区域：用于设置板材弯曲时所产生的应力对板材的影响。
12.冲压除料 在零件上生成冲压除料。本工具的操作方法与凹坑操 作完全相同，只是生成的特征底面是贯穿的。
13.冲压 建立部件的冲压特征。本工具的操作方法与凹坑操作完 全相同，只是生成的凹坑形状不同。
二、钣金属性设置
单击“工具”菜单中的“选项”命令，打开选项对话框。 选项对话框中包含了“颜色”、“一般”、“文件定 位”、“用户信息”、“视角”、“部件属性”和“内 部零件”7个选项卡。其中“部件属性”选项卡用于钣 金设计环境的设置，其余选项卡为Solid Edge环境上一步骤，完成另一小 凹坑
4.冲压除料
完成直径40mm轮廓绘制后，在“距离”文本框中输入 10mm冲压长度，结束底部贯穿的输入轴端通孔创建，至此 即完成了链轮罩壳主体部分的设计。
4.凹坑
利用“除料 ”和“孔 ”工具，完成链轮罩的安装孔及观察 孔有机玻璃盖安装孔的设计，就完成了如图所示链轮安全罩的 设计。
8.倒角
对零件上选定的角倒圆角或倒角。与零件设计环境中 的圆角和倒角操作基本相同，仅是此工具可以同时完成圆 角和倒角两种操作。
9.接合边角
合拢或搭接零件边。
10.凹坑
生成凸台或凹坑。与拉伸的操作步骤基本相同，只是生成的特征不同。注意 一点，条形菜单中有“内部侧面”和“外部侧面”两种控制凸台或凹坑直径尺 寸的方式。
第四章 钣金零件设计
一、钣金模块介绍
钣 金 特 征 工 具 条
平凸轮 板缘廓
凸 缘
、 放 样 弯 板
法孔二折 向 次弯 除 折、 料 弯展 开 除 、 料 恢 复 弯 折
倒凹 角坑 、、 结气 合窗 边、 角冲 压 除 料 、 冲 压
\
1.平板
生成一个平面的基特征或零件特征。平板操作步骤 与零件设计中的拉伸基本相同，仅在最后一步定义板材 厚度时不同。拉伸的厚度由用户通过选择延伸方法确定， 而钣金零件的厚度由系统默认值控制。 2.凸缘 生成一个90º弯曲的凸缘。这 是一个选项很多的特征工具，用户 需特别仔细地在条形菜单上选择合 适的控制按钮。