1. Sheet Metal自動展開的特色
Sheet Metal自動展開是以Pro/Engineer為工作平台,並用Pro/Sheet Matel中的相關指令,結合本公司開發的功能菜單,將用Pro/Sheet Matel建構的產品方便快捷地展開.
Sheet Metal自動展開與傳統的手工展開相比,更趨於智能化,大大減少了許多人為的錯誤和無效的工作,提高了效率;和其他的展開軟體相比, Sheet Metal自動展開可以直接捕捉設計時的資料和信息,更趨於合理化.
1. 1 鈑金設計和修改
Pro/Sheet Matel具有強大的鈑金設計和修改功能,能幫助工程師很容易的實現他們的設計意圖,並有益于設變展開時的工藝修改.
1.2 模型檢查和輔助展開
展開流程只要選擇相關的功能菜單.程式將檢查鈑金件的結構及相關特征,或高亮度顯示,或在視窗中用Notes加以指示,給出展開補償量(例如選擇功能菜單中的Model_Check/Bend_Feat,視窗中高亮度顯示所有的Bend特征;選擇Aid_Unbend/Bend, 視窗中會給所有的Bend特征加一Notes.).這樣將會減少錯誤次數,節省了時間和金錢.
1.3 展開圖
工程師可按自己的展開標准,經過簡單的編程,做成Bend Table表,通過材質設定的功能菜單,對產品的補償量統一作設定,也可做個別修改;展開后的展開圖為三維的,展開前后,產品的特征數據不會失去,並有Pro/Engineer強大的建模及修改功能做后盾,方便對其進行修改和處理;展開可以分步進行,也可一次展開,並可回折;展開圖可以做為產品的一個狀態,並和產品相互關聯.
2. 展開原理
Sheet Metal自動展開時,只計算補償量,用L表示,料厚用T表示,角度用Angle表示,R表示折彎內半徑.
2.1 展開原理
板料在彎曲過程中外層受到拉應力,內層受到壓應力,從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過度層稱為中性層;中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣,保持不變,所以中性層是計算彎曲件展開長度的基准.
中性層位置與變形程度有關,當彎曲半徑較大,折彎角度較小時,變形程度較小,中性層位置靠近鈑料厚度的中心處;當彎曲半徑變小,變形角度增大時,變形程隨之增大,中性層位置逐漸向彎曲中心的內側移動.
2.2 展開計算方法
一般折彎1 (R=0, θ=90°): 1. 當0<T≦0.3時, L=0 2. 對于鐵材 (如GI﹑SGCC﹑SECC﹑CRS﹑SPTE﹑SUS等): (1) 當0.3<T<1.5時, L=0.4T (2) 當1.5≦T<2.5時, L =0.35T (3) 當 T≧2.5時, L =0.3T 3. 對于其它有色金屬材料 (如Al﹑Cu等): 當 T>0.3時, L =0.4T |
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一般折彎2 (R≠0, θ=90°): 當用折刀加工時: 1. 當R≦2.0時, 按R=0處理. L’= L+2R (L為R=0時L值) 2. 當R>2.0時, 按原值處理. (1) 當T<1.5時, L = PI*(R+0.5*T)/2 (2) 當1.5≦T時, L = PI*(R+0.4*T)/2 |
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一般折彎 3 (R=0, θ≠90°): 1. 當T£0.3 時, L’=0 2. 當T$0.3時, L’= (u / 90) * L 注: L為θ=90°時的補償量. |
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一般折彎4 (R≠0 , θ≠90°): 當用折刀加工時: 1. 當R<2.0時, 按R=0處理. L’=θ/90* L +2*R*TAN(θ/2) 注: L為θ=90°時的補償量. 2 當R>2.0時, 按原值處理. (1). 當T¢1.5 時, L’=θ*PI*(R+0.5*T)/180 (2). 當T/1.5時, L’=θ*PI*(R+0.4T)/180 |
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Z折1 (直邊段差): 樣品方式制作展開方法: 1. 當H/5T時, 分兩次成型時, 按兩個90°折彎計算. 2.當H¢5T時, 一次成型, (1). 若R=0,則L’=L; (2). 若R≠0,且只有一內角不為零,則L’=L+2R; (3). 若R≠0,且兩內角都不為零,則L’=L+4R. 注: L值依附件一中參數取值. |
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Z折2 (非平行直邊段差): 展開方法與平行直邊Z折方法相同 (如上欄), 高度H取值見圖示. 注:對于非直角折彎,若R≠0,補償量應加上的是2*R*TAN(θ/2) |
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Z折3 (斜邊段差): 1. 當H¢2T時 j當θ≦70°時,按Z折1(直邊段差)的方式計算, (此時L=0.2). k當θ>70°時完全按Z折1(直邊段差)的方式計算 2. 當H/2T時, 按兩段折彎展開(R=0 θ≠90°). |
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Z折4(過渡段為兩圓弧相切): 1. H≦2T 段差過渡處為非直線段為兩圓弧相切展開時,則取兩圓弧相切點處作垂線,以保証固定邊尺寸偏移以一個料厚處理,然后按Z折1(直邊段差)方式展開 2. H>2T,請示后再行處理 |
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反折壓平: L=1.6T 1. 壓平的時候, 可視實際的情況考慮是否在折彎前壓線, 壓線位置為折彎變形區中部. 2. 反折壓平一般分兩步進行: 先V折30°, 再反折壓平. 故在作展開圖折彎線時, 須按30°折彎線畫, 如圖所示: |
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N折: 1. 當N折加工方式為墊片反折壓平,L值依附件一中參數取值. 2. 當N折以其它方式加工時, 展開算法參見 “一般折彎4 (R≠0, θ≠90°)”. 3. 如果折彎處為直邊 (H段), 則按兩次折彎成形計算: L’= |
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抽孔 抽孔尺寸計算原理為體積不變原理,即抽孔前后材料體積不變;一般抽孔 ,按下列公式計算, 式中參數見右圖 (設預沖孔為X, 并加上修正系數–0.1): 1. 若抽孔為抽牙孔(抽孔后攻牙), 則S按下列原則取值: T≦0.5時取S=100%T 0.5<T<0.8時取S=70%T T≧0.8時取S=65%T 一般常見抽牙預沖孔按附件一取值 2. 若抽孔用來鉚合, 則取S=50%T, H=T+T’+0.4 (注: T’是與之相鉚合的板厚, 抽孔與沙拉孔之間隙為單邊0.10~0.15) 3. 若原圖中抽孔未作任何標識與標注, 則保証抽孔后內外徑尺寸; 4. 當預沖孔徑計算值小于1.0時, 一律取1.0 |
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附件一: 常見Pro/E展開標准數據 1. 直邊段差展開系數一覽表
注意 :表中所列的L值為斷差的兩個補償量之和,手工修改補償量時需將該值除2. 2. 常見抽牙預沖孔孔徑一覽表
3. N折展開系數 |
3. 功能介紹
啟動Pro/Engineer進入Sheet Metal后,Pro/E會載入兩個主功能菜單,模型檢查和輔助展開菜單,即Model_Check和Aid_Unbend.
模型檢查包括八項下拉功能菜單,他們是驅動補償量檢查?Bend特征檢查?Sweep特征檢查?Copy特征檢查?Unbend特征檢查?Solid Cut特征檢查?壓平H≦0.5檢查?T≦0.3&R=0檢查.
輔助展開菜單包括材質和Bend Table設定?Z折設定?N折設定?Bend設定菜單及Delete_Notes
下拉功能表的功能流程中的順序排列,使用時自上而下進行,若沒有某項特征,相應的特征檢查變灰.
模型檢查和輔助展開下拉菜單如下圖所示:
4. 指令使用說明
以下的章節會詳述新開發的每個指令的使用方法,有關Pro/Sheet Metal中的指令查找Sheet Metal Design的幫助信息.
4.1模型檢查(Model_Check)
驅動補償量檢查(DEV.L)
目的:
妨止補償量不是驅動補償量,是設計者改動過的.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇DEV.L
程式自動檢查鈑金件中所有的補償量,看是否有非驅動量,若有,程式會自動使之變為驅動量.
注意:
一定要進行此檢查,因為K_Factor?Y_Factor及Bend Table的設定只改變驅動量的值,而不能改變非驅動量的值,因此要先把所有的非驅動量改為驅動量.
Bend特征檢查(Bend_Feat)
目的:
能夠Bend特征的補償量進行單獨設定,使之不受Bend Table設定的影響.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇Bend_Feat.
視窗中所有Bend特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖一)所示.程式會自動抓取該Part檔的Y_Factor值,生成Feat_Bend_Tbl.bnd檔案.
Redefine Bend 特征,進入重新定義對話框,選擇Bend Table/Define/Feat Bend Tbl/Done,再從Names下選擇Feat_Bend
_Tbl,最后選擇OK結束重新定義.
注意:
在進行Bend特征檢查之前,不要改變K_Factor或Y_Factor的值.
Bend特征檢查 (圖一)
Sweep特征檢查(Sweep_Feat)
目的:
用K_Factor或Y_Factor來控制Sweep特征的補償量.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇Sweep_Feat.
視窗中所有Sweep特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖二)所示.
檢查Sweep特征,手工設定適當的K_Factor或Y_Factor(Set Up/Sheet Metal/Bend Allow)
注意:
若同時存在90度和180度兩種Sweep特征,則只能保証一種特征展開的補償量是正確的.
Sweep特征檢查 (圖二)
Wall Copy特征檢查(Wall_Copy_Feat)
目的:
防止Wall Copy特征展開錯誤,並使屬於Z折的相互關聯的Wall Copy特征改為非關聯.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇Wall_Copy_Feat.
視窗中所有Wall Copy特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖三)所示.程式會將屬於Z折的相互關聯的Wall Copy特征改為非關聯.
注意:
Wall Copy特征最好分步展開.
Wall Copy特征檢查 (圖三)
Unbend特征檢查(Unbend_Feat)
目的:
防止產品變形,展開尺寸不對.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇Unbend_Feat.
視窗中所有Unbend特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖四)所示.
對Unbend特征進行重新定義,在選 擇Unbend Geom時,只選擇面,而不要選擇邊界.
Unbend特征檢查 (圖四)
Solid Cut特征檢查(Solid_Cut_Feat)
目的:
預估以后操作是否會出現錯誤.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇Solid_Cut_Feat.
視窗中所有Solid Cut特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖五)所示.
察看Solid Cut特征所在位置,便于查找不能展開的原因.
Solid Cut特征檢查 (圖五)
壓平H≦0.5特征檢查(Flat_H)
目的:
防止展開尺寸不准.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇Flat_H.
視窗中所有壓平H≦0.5的特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖六)所示.
對于壓平H≦0.5的特征,若中間有直段,要增大R值,使直段消失.否者程式將其當兩個90度展開,致使展開尺寸不准.
壓平H≦0.5特征檢查 (圖六)
T≦0.3&R=0特征檢查(T03_R0)
目的:
防止補償量為零,產品不可展開.
步驟:
從模型檢查下拉菜單中,選擇T03_R0.
視窗中所有T≦0.3&R=0的特征紅色高亮度顯示,如下圖(圖七)所示.
對T≦0.3&R=0的特征的補償量設定一很小的值.因為設定Bend Table后,該種特征的補償量將變為零,從爾使產品不能展開.
T≦0.3&R=0特征檢查 (圖七)
4.2輔助展開(Aid_Unbend)
材質和料厚設定(Unit_Mat_T)
目的:
材質和Bend Table設定,輸入厚度.
步驟:
從輔助展開下拉菜單中,選擇Unit_Mat_T.會出現下列對話框:
(圖八)
在可選材質中,有一確省的材質,選擇下拉菜單按鈕,里面有常見的材質,你可以選擇你需要的材質,也可以輸入新的材質.若是選擇材質,則對應展開表中會自動正確對應一Bend Table表;若是輸入新材質,你需要在庫存展開表中雙擊選擇一Bend Table表.含有材質表中顯示先前已選中的材質.
英制顯示的是產品實際料厚的Inch值,公制顯示的是產品實際料厚的Millimeter值,這兩項勻以灰色顯示,表示這兩項不能改動.料厚中允許你輸入你想要的料厚,在輸入之前為公制確省值.(此值只用于展開計算,而不能改變產品的實際料厚.)
完成對話后, 產品會重新生成,Bend Table自動設定成功.
Z折設定(Z_Bend)
目的:
顯示Z折補償量,便于手工修改.
步驟:
從輔助展開下拉菜單中,選擇Z_Bend.
視窗中會在所有Z折的折彎處,顯示一Notes,如下圖(圖九)所示.
根據Notes所顯示的值,手工修改Z折補償量.
Z折設定 (圖九)
N折設定(N_Bend)
目的:
顯示N折補償量,便于手工修改.
步驟:
從輔助展開下拉菜單中,選擇Z_Bend.
視窗中會在所有N折的折彎處,顯示一Notes,如下圖(圖十)所示.
根據Notes所顯示的值,手工修改N折補償量.
N折設定 (圖十)
Bend設定(Bend)
目的:
顯示Bend補償量,便于手工修改.
步驟:
從輔助展開下拉菜單中,選擇Bend.
視窗中會在所有Bend的折彎處,顯示Notes,如下圖(圖十一)所示.
根據Notes所顯示的值,手工修改Bend補償量.
Bend設定 (圖十一)
刪除Notes(Delete_Notes)
目的:
便于查看產品和做2D圖.
步驟:
從輔助展開下拉菜單中,選擇Delete_Notes.
視窗中所有Notes消失.
5. 展開流程及說明
5.1展開流程圖
5.2展開流程說明
5.2.1 Sheet Metal 圖檔處理:
若Sheet Metal 圖檔(自建),附有2D圖檔,對標有單面公差的尺寸進行修改.
若丟失Form的參考Part檔,則不能進行展開.
1. 補償量檢查
選取主菜單Model_Check下,選擇DEV.L,將所有非驅動補償量,改為驅動補償量,此動作完全由程式完成.
2. Bend特征的檢查
選取主菜單Model_Check下的Bend_Feat,檢查所有Bend特征,並高亮度顯示.你需用Redefine將所有的Bend特征的Bend Table都定義為Feat Bend Tbl.
3. Sweep特征的檢查
Sweep特征的展開補償量只受K-factor或Y-factor的控制,而與Bend Table無關.因此,在對Bend特征進行操作后,再通過改變K-factor或Y-factor使Sweep特征達到我們所需要的補償量.點取主菜單Model_Check下的Sweep_Feat選項,視窗中會高亮度顯示所有Sweep特征.
注意:若同時存在90度和180度兩種Sweep特征,則只能保証一種特征展開的補償量是正確的.
4. Copy特征的檢查
點取主菜單Model_Check下的Wall_Copy_Feat特征檢查的選項, 視窗中會高亮度顯示所有Wall Copy特征.兩個相互Copy的Wall特征,若同時展開時可能會出現變形的現象,因此,最好分步展開兩個相互Copy的Wall特征.若兩個相互Copy的Wall特征屬於Z折,進行特征檢查時,程式會自動將所有相互關聯的Wall Copy特征改為非關聯.
5. Unbend特征的檢查
點取主菜單Model_Check下的Unbend_Feat選項, 視窗中會高亮度顯示所有Unbend特征.對Unbend特征進行重新定義,在選 擇Unbend Geom時,只選擇面,而最好不要選擇邊界,否則易變形.
6. Solid Cut特征的檢查
點取主菜單Model_Check下的Solid_Cut_Feat特征檢查的選項, 視窗中會高亮度顯示所有Solid Cut特征.在折彎變形區的Solid Cut,可能會影響展開,或在設定Bend Table時出錯,因此對Solid Cut特征要特別注意.
7. 壓平H≦0.5的檢查
點取主菜單Model_Check下的Flat_H選項, 視窗中會高亮度顯示所有壓平H≦0.5的特征.對於壓平H≦0.5的特征,要修改此特征,使其直段部分消失.
8. T≦0.3&R=0時折彎的處理
點取主菜單Model_Check下的T03_R0選項, 視窗中會高亮度顯示所有T≦0.3&R=0折彎特征.修改該特征的補償量,使其不為零.
選擇主菜單中Aid_Unbend/Unit_Mat_T選項,會出現一對話框,供你選擇材質及Bend Table表,並允許你輸入你需要的材料厚度.完成對話框的設定后,產品自動重新生成,Bend Table會自動設定成功.
1.手工修改Z折的補償量
選擇Aid_Unbend菜單下的Z_Bend設定指令, 則每個Z Bend特征的折彎下會出現Notes.根據Notes中所標示的補償量,對Z折進行人工修改.
2.手工修改N折的補償量
選擇Aid_Unbend菜單下的N_Bend設定指令, 則每個N Bend特征的折彎下會出現Notes.根據Notes中所標示的補償量,對N折進行人工修改.
3.手工修改Bend的補償量
選擇Aid_Unbend菜單下的Bend設定指令, 則每個Bend特征的折彎下會出現Notes.根據Notes中所標示的補償量,對Bend進行人工修改.
手工設定后,你可選擇輔助展開菜單下的Delete_Notes,將視窗中所有的Notes刪除掉.
展開最好由內向外分步展開,同時檢查補償量,若補償量不正確,則手工修改補償量,直至展開完畢.完全展開后,選擇Sep Up/Sheet Metal/Flat State/Creat/Fully Flat,選擇最后所有的Unbend特征,Done Sel/Yes,便做出該產品的展開圖,並放于Family Tab.
倒角,將不等于料厚處切除等.
將展開后的產品轉成.dxf檔,供2D標注尺寸
6. 常見問題及解決
圖 |
問 題 |
原 因 |
解 決 |
實 例 |
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此小折在設定BendTable時出錯 |
提示出錯原因是Bending area is too small |
把內角半徑增至0.02 |
Venus/Jupter/new/ Programm/海外訂單/ la/lkb/lkb02 -Dell/ fdd_sled- 013101 (High) |
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料號小于0.3的R=0的直角折彎不可展開 |
補償量為零 |
把補償量手工修改至0.04 |
Venus/Jupter/new/ Programm/海外訂單 /la/lkb/lkb02 -Dell/ fdd_sled- 013101 (High) |
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兩個copy和被copy的小折同時展開會出現扭曲 |
可能是copy特征引起的 |
將兩個特征不在同一步驟中展開 |
TWN/tka/tka02/3d /dvd_bkt_top (mid) |
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抽牙特征使part不能展開 |
抽牙特征是用swept wall生成, 因而它參與展開步驟 |
將抽牙特征改用form生成;分步展開也可. |
Venus\Jupter\new\ Programm\ L.a\Ljl\Ljl02- COMPAQ-QEYTON \ 原圖\Compaq\ brkt-chassis.prt |
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part不能展開 |
特征破壞了bend區域 |
上圖特征solid cut, 傷及bend 區域.下圖Unbend時將round去掉, 完成展開后再round |
Venus\Jupter\new\ Programm\樣品目錄 NJI\nji21-MAGELLAN \原圖\1545xchassis Magellan\ 700-06309-01\ 700-06309-01.prt |
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特征round使part不能展開. |
Bend區導角 |
在第一個特征wall前就應導角或用Edge Bend. |
Venus\Jupter\NEW\ Programm\海外訂單 \L.A\lkb07-IBM\原圖 \IBM\ brkt_spring.prt. |
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橋形使PART不能展開 |
橋形參與展開作業 |
將橋形作為一個FORM來處理,分步展開 |
Venus\Jupter\NEW\ Programm\海外訂單 \L.A\lkb07-IBM\原圖 \IBM\ cd_hdd_shelf.prt |
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抽形無法直接展開 |
造型方式不適于展開 |
SURFACE RIP, 展開后補上 |
Venus\Jupter\NEW\ Programm\海外訂單 \L.A\lkb07-IBM\原圖 \IBM\ chassis_frame.prt |
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造型正確, 但不能展開 |
精度太低, 不能識別bend區域 |
方法之一是提高精度或增大內徑 |
Venus\Jupter\NEW\ Programm\海外訂單 \L.A\lkb07-IBM\原圖 \IBM\bracket-hdd-mod.prt |
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在壓平上有小折時,標示部分不能先于壓平單獨展開 |
不知 |
把壓平和標示處同時展開或在壓平處加一內半徑 |
Twn/tka/tka08/ side-cover |
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展開投影出錯 |
產品造型使用solid cut. |
展開圖上使用cut, 使投影為2D圖. |
high/brkt_fancage _to_chassis_l.prt. |
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此處不能展開 |
折彎處有加強筋 |
Suppress 掉加強筋form |
high /brkt_front_ fancage_to_ps.prt |
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設定Bend Table時標示處出錯. |
不能同時unbend 此二個反折壓平 |
Redefine此unbend, 使unbend geom為其中之一 |
high /brkt_frontcage _fan_rear.prt |
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Set bend table時此處wall出錯 |
Wall中attach edge 無定義 |
Redefine此wall, 選擇相應的attach edge |
high /brkt_frontcage _fan_3.prt |
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此處不能展開 |
折彎處有solid cut |
刪除solid cut把此折展開,再用sheet metal cut,bend back |
high /tray_pca_ system.prt |
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此處不能展開 |
solid cut 中driving surf選擇為white |
solid cut 中driving surf改為green |
high/ 340-6291-13 -01_a.prt |
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此處中性層長度修改時產品形狀改變,一個cut出錯, 且展開時中性層長度不會改變. |
造型中對此處extrude wall做unbend時unbend geom選中green和white面的edge |
對造型中此處extrude wall做unbend時unbend geom選中green或white面face |
high/340- -frame.prt |
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此處sweep wall不能展開 |
另一對稱面的相同特徵的參考與此處有關聯. |
把對面cut 及sweep wall的sketch參考刪除掉. |
high/chassis_ clamshell.prt |
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折彎邊緣部位展開后有异常形狀出現 |
展開后被擠壓的材料有所釋放 |
輸出DXF后在2D中做工藝處理﹐處理方法可參照工程部圖檔﹐在3D中不好處理。 |
E:\extend\general\ 700-11313-01 |
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Form的邊緣部位与折彎邊的變形區域發生干涉直接導致unbend失敗。 |
變形區內有任何form出現都會使展開不能進行。(即使干涉一點點) |
Modify 与變形區發生干涉的form定位尺寸(客戶允許的情況下)或者將其suppress掉。 |
海外定單\sj\ska\ ska03_nuspeed0104 \原圖\ 700-11656-01 |
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靠近最外側的wall不能展開 |
造型時先做了一個整体的extrude,然后兩邊cut掉,旁邊還有兩個小斷差﹐兩個折彎變形區可能發生干涉現象而導致展開失敗(可同1166501做比較)。 |
海外定單\sj\ska\ ska03_nuspeed0104 \原圖\ 700-11663-01 |
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N折按照TABLE表展開﹐以一般折彎4計算結果比工程部少了0.5﹐在N折展開系數表中沒有對應的數值 |
加工方式不明确﹐或在實際作業中尺寸有所變動 |
与工程設計人員協商討論﹐加深了解工程作業標准及方式。 |
海外定單\sj\ska\ ska03_nuspeed0104 \原圖\ 700-1668-01 |
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Z折造型方法采用FORM形式﹐使此部分不能展開﹐而且采用UNBEND ALL的方式展開會出現FORM与MATE面分离的現象 |
Z折的造型方法錯誤﹐FORM的定位參考面与UNBEND ALL時所選取的FIXED面發生沖突。 |
改進產品設計方法﹐使之有利于后續展開作業﹐展開時最好采用單展形式﹐FIXED面可以靈活選取。 |
海外定單\sj\ska\ ska03_nuspeed0104 \原圖\ 700-11800-01 |