NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 CHƯƠNG THIẾT KẾ KIM LOẠI TẤM (SHEET METAL) Trong môi trường thiết kế kim loại ta tạo mô hình thành phần dạng kim loại công cụ tạo mô hình công cụ hỗ trợ thiết kế kim loại Rất nhiều công cụ Sheet Metal dựa sở công cụ mô hình nhằm giúp cho việc thiết kês tiện lợi tối ưu cho Sheet Metal 6.1 Giới thiệu chung Trong môi trường thiết kế chi tiết dạng ta tạo chi tiết dạng Feature cách sử dụng hai loại công cụ thiết kế mô hình chi tiết (Part model) công cụ chuyên dùng cho thiết kế kim loại (Sheet Metal) Khi tạo mặt kim loại lệnh Face ta chọn biên dạng phác thảo giống lệnh Extrude Hệ thống đùn biên dạng phác thảo chiều dày vật liệu đồng thời bổ sung mặt uốn cong Các công cụ phát triển riêng cho thiết kế kim loại tấm(Sheet Metal) bao gồm Bend(uốn cong) Corner Seam(đường viền góc) Khi tạo chi tiết môi trường Sheet Metal Ta tạo mặt sau bổ sung thêm yếu tố phụ Ví dụ, ta tạo mặt rời sau bổ sung mặt uốn cong mép Công cụ Bend tạo mặt uốn cong đường biên dạng mở rộng cắt xén mặt cần thiết Nếu hai mặt song song Bend tạo mặt nối chúng Nếu thay đổi góc mặt cho hai mặt cắt Hệ thống tự động thay mặt nối mặt uốn cong Dùng công cụ Flat Pattern để tạo vật khai triển Vật khai triển tạo cửa sổ thứ hai biểu tượng đặt đỉnh cửa sổ duyệt Khi thay đổi mô hình vật khai triển tự động thay đổi theo Nếu chi tiết có đặc điểm với nhiều biến dạng vật liệu mái hắt ta dùng công cụ tạo mô hình Feature Ta xem hình dáng bên Feature ta quan sát vật khai triển ta gán kích thước tới Feature vẽ Nếu ta tạo Feature phần tử thiết kế, công cụ phân tích vật khai triển nhận chúng hiển thị chúng vật khai triển không gian 3D 6.2 Các tiện ích - Face: Tạo mặt uốn cong vị trí - Flange: Tạo mặt toàn chiều rộng đồng thời tạo mặt uốn Tạo tạo gờ biên dạng - Bend: Kéo dài cắt bỏ mặt cần thiết để tạo mặt uốn Lệnh Fold tạo mặt uốn đường phác thảo, tạo mặt uốn đúp hai mặt song song, mặt không đồng phẳng Sử dụng lệnh Unfold ta cắt quanh mặt uốn - Hem: Tạo đường viền gấp uốn 1800 cạnh đường viền đúp - Flat pattern: Tự động cập nhật để mang lại kết thay đổi tới mô hình 6.3 Môi trường thiết kế kim loại tấm(Sheet metal) Autodesk Inventor xem môi trường mô hình solid môi trường thiết kế đầu tiên, ta chuyển đổi qua lại môi trường thiết kế mô hình solid môi trường thiết kế kim loại lúc cách chọn Sheet Metal Modeling từ menu Application NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Khi chuyển sang môi trường thiết kế kim loại tấm, công cụ Sheet Metal xuất với lệnh hỗ trợ Khi ta xác định thông số kim loại cho mô hình, thông số không thay đổi chuyển sang môi trường tạo solid Trong trường hợp mô hình bị lỗi, Design Doctor hiển thị giúp ta nhận dạng sửa lỗi Hình 6.1 Chi tiết kim loại 6.4 Thiết lập kiểu kim loại Sheet Metal Styles Một chi tiết kim loại gồm thông số mô tả chi tiết cách tạo Ví dụ Sheet Metal thường có chiều dày mặt uốn cong thường có bán kính Nút Sheet Metal Styles biểu tượng công cụ Sheet Metal, dùng để xác định kiểu kim loại Sau gọi lệnh, hộp thoại Sheet Metal Styles xuất hiện: Hình 6.2 Hộp thoại Sheet Metal Styles, trang Sheet - Trang Sheet: Được chia tham số Sheet Flat Pattern Tham số Sheet bao gồm kiểu vật liệu (Material Type) chiều dày (Thickness) Các tham số Flat Pattern định nghĩa giới hạn cho phép uốn cong tính toán Với phương án Linear Unfold nhập vào phần trăm thập phân chiều dày vật liệu cho Linear Offset Linear Offset vị trí trục trung gian mặt uốn cong Với Bend Table khoảng cách thẳng định nghĩa kiểu vật liệu, chiều dày, bán kính uốn cong mặt uốn - Trang Bend: Danh sách tham số Bend tab định nghĩa mặt uốn cong Ta nhập giá trị cho bán kính uốn cong, bổ sung hình dáng kích cỡ - Trang Corner: Danh sách tham số Corner tab định nghĩa góc nối Ta nhập giá trị cho góc nối chỉnh sửa thay đổi kích thước Để nhập kiểu Sheet metal: NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Kích chuột vào nút Sheet Metal Styles Có số kiểu mặc định cho chi tiết Ta đặt vài kiểu bán kính uốn cong( Bend Radius) tạo Feature Các cài đặt khác chiều dày (Thickness) gán cho toàn chi tiết gán cho Feature riêng 6.5 Các lệnh hỗ trợ thiết kế kim loại Các lệnh hỗ trợ thiết kế kim loại công cụ Sheet Metal Features Panel Bar Hình 6.3 Thanh công cụ Sheet Metal Features 6.5.1 Tạo mặt kim loại Bước trình thiết kế hầu hết chi tiết Sheet Metal tạo mặt Công cụ tạo mặt giống công cụ Extrude mô hình chi tiết Chỉ có điểm khác công cụ Face luôn bổ sung thêm Boolean Chiều sâu Extrude chiều dày Nếu có mặt chi tiết ta hoàn toàn tạo mặt uốn cong đường viền giống ta tạo mặt Mặt phẳng vẽ phác đặt cạnh kim loại tấm, biên dạng vẽ với cạnh trùng với cạnh kim loạ Do lệnh Face tự động tạo phần uốn cong Sau gọi lệnh, hộp thoại Face xuất hiện: Hình 6.4 Hộp thoại Face, trang shape Trang Shape Profile: chọn biên dạng Offset: đổi hướng quét biên dạng thành chiều dày Bend: lựa chọn xác định phần uốn cong mặt cũ mặt Radius: xác định bán kính cung lượn Measure: giá trị bán kính lấy theo độ dài đối tượng đo vẽ BendRadius: với giá tri thiết lập phần Sheet Metal Styles Show Dimesions: hiển thị kích thước List Parameter: giá trị bán kính chọn theo tham số lập, hộp thoại Parameter xuất NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Hình 6.5 Hộp thoại Parameter Edges: chọn cạnh có để nối với Nếu không chọn cạnh để nối hai mặt tách rời Trang Unfold Options trang Rellef Options tương tự lựa chọn lệnh Sheet Metal Styles Hình 6.6 Hộp thoại Face, trang Unfold Options trang Rellef Options 6.5.2 Tạo gờ biên dạng ( Contour flange) Lệnh Contour flange tạo dọc theo biên dạng vẽ phác 2D hở, thực độc lập biên dạng kèm theo solid có sẵn Kích chuột vào công cụ Contour Flange Trên mặt Sheet Metal có sẵn, kích vào cạnh để xem trước gờ tạo Hình 6.7 Hộp thoại Contour Flange, trang Shape Nhập vào giá trị Shape sử dụng Flip Offset and Flip Direction để đặt hướng phát triển gờ Kích chuột vào nút phát triển theo hướng hai hướng để tạo gờ Để định nghĩa mặt uốn cong dùng tuỳ chọn phía Bend, xoá hộp kiểm Bend Relief không muốn chèn mặt uốn Kích chuột vào Apply để tiếp tục bổ sung gờ kích chuột vào OK để đóng hộp thoại Trang Shape: NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Shape: nhập thông số để xác định hình dạng tạo Profile: chọn biên dạng Select Edge: Chọn cạnh solid có làm chuẩn cho hướng quét Offset: đổi hướng phát triển chiều dày Bend: xác định thông số cung lượn Radius: xác định bán kính cung lượn Extends Ben Align To Size Face: lựa chọn tương tự lệnh Face Trang Unfold Options trang Rellef Options tương tự lựa chọn lệnh Sheet Metal Styles 6.5.3 Cắt biên dạng từ mô hình (cut) Các công cụ cắt (Cut) tương tự ông cụ Face Công cụ cắt luôn thực phép toán trừ lôgic a) Biên dạng 2D b) Sau cut Hình 6.8 Chi tiết tạo từ lệnh cut Lệnh cut tương tự lệnh Extrude, sau gọi lệnh hộp thoại Cut xuất hiện: Hình 6.9 Hộp thoại lệnh cut Ta chọn tuỳ chọn giới hạn Through All cho feature Các feature cắt làm đơn giản hoá việc chỉnh sửa mô hình Nếu ta dùng Cut để tạo Design Element ta tạo thư viện hình dạng lỗ cần đục dể dàng chèn chúng vào chi tiết Ta phác thảo biên dạng kín qua mặt uốn cong thẳng góc trải loại bỏ phần biên dạng cắt qua nhiều mặt Để tạo mảnh cắt: kích vào nút Cut sau chọn biên dạng cần cắt chọn kiểu cắt hướng cắt Dùng tuỳ chọn Extents để cắt qua nhiều mặt NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 a) Tạo biên dạng cần cắt b) Các sau bị cắt Hình 6.10 Chi tiết tạo mảnh cắt Cut Across Bend: cắt qua mặt uốn cong a) Trước cut b) Sau cut Hình 6.12 Chi tiết cắt qua mặt uốn cong Trong công cụ Sketch mở rộng nút Project Geometry kích vào nút Project Flat Pattern Trên vật khai triển tạo biên dạng kín Sau chọn biên dạng kích chuột vào nút Cut Trong hộp thoại Cut chọn Cut Across Bend 6.5.4 Tạo gờ mép (Flange) Lệnh Flange dùng để tạo thêm nối với có tạo với góc tuỳ ý Lệnh có giá trị trước tạo trước Ví dụ để tạo cánh cửa ta tạo mặt thêm chiều dày tạo phần uốn cong cạnh mà không cần tạo thêm vẽ phác Ta có kiểm soát chiều dài Flange cách sử dụng khoảng offset từ đối tượng tham chiếu Shape: chọn cạnh thiết lập thông số xác định khoảng cách góc bẻ Select Edge: chọn cạnh để tạo Flip Offset: đổi hướng quét tạo chiều dày Distance: xác định chiều rộng cảu tạo Flip Direction: đổi hướng quét tạo chiều dày Bend: xác định thông số cho phần uốn cong Bend radius: xác định bán kính cung lượn Bend Tangent To Side Face: lựa chọn tương tự lênh Face NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Hình 6.11 Hộp thoại lệnh Flangge, Trang Shape Kích chuột vào công cụ Flange chọn cạnh Flange hiển thị trước Xác định hướng tạo gờ, chọn chiều dài mặt gờ giá trị khoảng offset yêu cầu Nhập giá trị cho chiều sâu góc mặt gờ Thay đổi bán kính uốn cong cần thiết a) Tấm ban đầu b) Sau Flange Hình 6.12 Chi tiết tạo từ lệnh Flange Trang Unfold Options trang Rellef Options tương tự lựa chọn lệnh Sheet Metal Styles 6.5.6 Tạo mặt uốn cong đường nối Bend Autodesk Inventor ta tạo mặt uốn cong công cụ Face bổ sung chúng riêng Nếu tạo chi tiết đơn giản dạng hàng rào Cách nhanh tạo mặt uốn cong lệnh Face Nếu chi tiết phức tạp tạo mặt uốn cong riêng Điều làm cho việc chỉnh sửa đơn giản Trong lệnh Bend ta tạo mặt uốn theo đường phác thảo đường chiếu định dạng cạnh với nhiều loại đường viền đơn đúp Hình 6.13 Hộp thoại lệnh Bend NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Hình 6.14 Các chi tiết tạo từ lệnh Bend Sử dụng tuỳ chọn menu ngữ cảnh cửa sổ duyệt ta chuyển đổi mặt uốn cong thành mối nối góc ngược lại Tạo mặt uốn cong từ mặt: Kích chuột vào công cụ Bend chọn cạnh mặt Hệ thống cắt mở rộng mặt để tạo mặt uốn cong, chỉnh sửa mặt uốn cong thấy cần thiết 6.5.7 Tạo mặt uốn cong từ đường phác thảo Fold Lệnh Fold dùng để tạo đường gấp dọc theo đường vẽ phác mặt kim loại Để thực hịên lệnh ta phải vẽ đường thẳng mặt hai đầu đoạn thẳng phải nằm hai cạnh mép Hình 6.15 Hộp thoại lệnh Fold Kích chuột vào công cụ Fold chọn biên dạng phác thảo Xác định góc dùng tuỳ chọn để định nghĩa mặt uốn cong Các lựa chọn phản ánh mũi tên xem trước Kích chuột vào Apply OK để tạo mặt uốn cong a) Chi tiết trước uốn cong b) Chi tiết sau uốn cong Hình 6.16 Các chi tiết tạo từ lệnh Fold 6.5.8 Tạo đường nối góc Corner Seam Lệnh Corner Seam dùng để nối góc tiếp giáp hai mặt Nếu mặt đồng phẳng lệnh Corner Seam tạo mối ghép giáp nối Lệnh thực trường hợp hai mặt hai tạo với góc có khoảng hở Sau gọi lệnh, hộp thoại Corner Seam xuất NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Hình 6.17 Hộp thoại lệnh Corner Seam Kích chuột vào công cụ Corner Seam chọn cạnh mặt Chọn cạnh cần chồng lên sau nhập vào giá trị cho khe hở (gap) Nếu cần thiết ta chọn kiểu chồng mặt a) chưa ghép nối b) sau ghép nối Hình 6.18 Chi tiết tạo từ lệnh Corner Seam Xẻ góc solid: Kích chuột vào công cụ Corner Seam chọn hai mặt kề sát Sử dụng lựa chọn hộp thoại Corner Seam mà ta tạo nối góc Để chuyển đổi góc: Kích chuột phải vào góc mặt uốn cong cửa sổ duyệt sau kích chuột vào Convert to Corner or Convert to Bend Định nghĩa góc mặt uốn cong mà ta tạo 6.5.9 Tạo vật khai triển Flat Pattern Công cụ Flat Pattern khai triển mô hình chi tiết dạng hiển thị vật khai triển cửa sổ thứ hai Vật khai triển mô hình hiển thị thời điểm Trên vật khai triển mặt uốn cong biểu diễn đường tâm đường biên dạng Các phần tử thiết kế (Design Element) vật khai triển hiển thị mô hình 3D Khi tạo vật khai triển hệ thống tính toán kích thước toàn khoảng hở chi tiết Vật khai triển tự động cập nhật thay đổi mô hình Nếu mô hình không trải phẳng được, vật khai triển tự động cập nhật mô hình tương thích trở lại Điều giúp ta dễ dàng khảo sát lựa chọn chế tạo thay đổi mặt uốn cong đường nối góc Để tạo vật khai triển: Kích chuột vào Flat Pattern công cụ Sheet Metal Nếu chọn mặt công cụ trải phẳng tạo vật khai triển cho mặt Vật khai triển tạo cửa sổ thứ biểu tượng vật khai triển tạo cửa sổ duyệt Để xác định khoảng hở vật khai triển: NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 Kích chuột phải vào biểu tượng vật khai triển cửa sổ duyệt chọn Extents Một dòng nhắc hiển thị giá trị X Y Chi tiết trước khai triển Chi tiết sau khai triển Hình 6.19 Chi tiết tạo từ lệnh Flat Pattern Các vật khai triển tạo phần mềm MetalBender từ liệu Software + Engineering 6.6 Các công cụ thiết kế kim loại Các công cụ môi trường thiết kế kim loại bao gồm số công cụ Part Model công cụ tạo Sketch bổ sung số công cụ Sheet Metal TT Nút Công cụ Styles Chức Cài đặt tham số cho kiểu kim loại Flat Pattern Tạo vật khai triển kim loại Face Tạo mặt kim loại Contour Flange Bổ sung gờ đường biên dạng kim loại Cut Cắt bỏ theo biên dạng từ mặt kim loại Flange Tạo gờ cạnh kim loại Hem Tạo đường viền chi tiết kim loại Fold Tạo mặt uốn cong theo đường phác thảo mặt kim loại Corner Seam Tạo góc nối hai mặt kim loại 10 Bend Tạo mặt uốn cong mặt kim loại 11 Hole Tạo lỗ Công cụ giống thiết kế mô hình chi tiết NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 12 Corner Round Corner Chamfer Vê tròn góc 14 View Catalog Mở mẫu phần tử thiết kế 15 Insert Design Chèn phần tử thiết kế Element Create Tạo phần tử thiết kế từ Feature có sẵn Design Element 13 16 Vát mép góc [...]...NguyÔn §¨ng Quý - Häc viÖn KTQS - 0982473363 12 Corner Round Corner Chamfer Vê tròn góc 14 View Catalog Mở mẫu các phần tử thiết kế 15 Insert Design Chèn một phần tử thiết kế Element Create Tạo một phần tử thiết kế từ một Feature có sẵn Design Element 13 16 Vát mép các góc