8将固体3D设计转换为平板金属的规则

许多设计师喜欢从3D设计开始工作，然后过渡到钣金来创建平面设计。例如，在SolidWorks中，有两种工具可以实现这一点。如果你从一个立体的3D对象开始，Convert to Sheet Metal命令是你的朋友。如果你已经有一个形成的部分与均匀的厚度，使用展开，以确保你的部分是钣金价值。这两种方法都能让你在一定程度上做到这一点，但你仍然需要考虑你的部分的其他元素，以及如何让它表现得像一个金属片。这个设计技巧假设你从一个坚实的3D对象开始，就像许多设计师做的那样。这里有一些基本的规则来帮助你开始。

钣金设计方法的比较:平面与固体

假设你想做一个没有顶部的立方体。如果你把它设计成一个平面部分，它最初看起来更像一个加号，四个外部的正方形围绕着中心的正方形(见动画)。外围的四个方块将向上折叠，形成开顶盒子的四边。所有这些松散的侧面都可以稍后焊接在一起。

如果你设计了一个立体的3D立方体，Convert to Sheet Metal可以让你到达你想去的地方。首先建模一个具有均匀材料厚度的立方体——毕竟是金属薄板。这样做可以为你节省一些时间，避免日后的麻烦。当您使用转换为钣金时，您将得到一个可制造的钣金部件。容易,对吧?不用说，并非所有的设计都是如此简单，因为金属板的性质。

金属板上的裂缝和接缝

Convert to Sheet Metal命令的伟大之处在于，裂缝和接缝会自动引入模型中。裂口是允许您创建接缝的过程，通常在设计特定类型的成型部件时需要。如果没有接缝，你就没有空间让金属展开。

可以想象，当平的部分放在压闸上，形成一个盒子形状时，两边之间的边缘会平行，但不会相连。你的设计可以表明，所有的侧面都是焊接在一起的，以返回到一个坚实的盒子的形式。

钣金件上的弯曲半径

当你在压闸机中弯曲金属片时，比如为我们的盒子做一个90度角，在垂直弯曲中你不会得到一个直的或锋利的内部。模具实际上在外部和内部的弯曲点处创建了一个轻微的曲线，称为弯曲半径．您的设计应该考虑到这一点，因为它可能会影响部件的几何形状。标准内部弯曲半径为0.030英寸。(0.762毫米)。形成所有的弯道与相同的半径总是一个好主意。重要的是要注意，任何时候你的设计需要多次设置，这可能会增加你的零件价格和交货时间。在模型中添加这些弯曲半径规格也可以缩短交货时间。

钣金设计中的弯曲缓解

这是我们正在建造的开顶盒子的棘手之处。如果你试图在压闸上弯曲这些边，周围的金属就会变形，因为你没有设计进去弯曲救援．它不过是位于弯曲特征两侧的两个小切口。请记住，盒子的每一个即将垂直的边本质上都是一个法兰，并且必须能够独立于其他边移动。

在展开设计程序中的部分之前，在两边相交的角上做小切口。至少应该是0.030英寸。宽一点，定位至少0.015英寸。(0.381毫米)超过弯曲半径的尽头在你的部分弯曲的任何一边。这将允许金属自由弯曲和部分正确形成。

你可能会想这会在那个角落里钻出一个小洞，你是对的。好消息是，受影响的区域非常小。焊接可以解决这个问题，如果需要的话，可以让你的零件在那个位置更坚固。

钣金设计中的碰撞特性

这不仅是朋克乐队的好名字，也是物理学的基础课程。量子力学认为同一粒子不能同时出现在两个地方。在我们的方框示例中，想象我们在一侧合并了一个孔，四个法兰从孔向外弯曲。法兰与孔的尺寸相同。你可以猜到，这是行不通的。一旦你为某个区域设计了一个法兰，这种金属就不能再用于其他地方了。相反，你会想要创建第二个部分(或多个部分)来组成洞周围的盒子。这个部分应该和你的主要部分完全分开。

警告:一些设计程序将允许您创建无厚度的部件。这取决于你在展开阶段发现这个问题，或者你可能从你的制造商那里听到，推迟你的部分。

小心不均匀的厚度

这听起来很有道理，因为事实就是如此。你的设计必须反映现实，钣金有一个单一的厚度。如果你的金属板是0.100英寸。(2.54mm)厚，整个部分也必须有这个厚度。留意这样的差异，这会阻止你的部分正确展开。

钣金表面进口

这是一个棘手的问题。有可能设计出全部是表面的部件。它们看起来像固体部件，但实际上是中空的，表面没有材料厚度。在这个例子中，这个部分实际上由10个表面组成——全部6条边加上4条平边——每个表面的厚度都为0。这看起来很好，但它不能展开成金属片。最好的解决方案是始终从坚固的主体开始，并在整个设计中保持均匀的厚度。

钣金功能位置

对于所有钣金设计，您必须考虑您放置的位置特性相对的。作为固体看起来不错的部分可能无法很好地转换，甚至不可能展开为平面。所以，在假设你的设计是有意义的之前，在你的脑海中想象制造过程是很重要的。例如，如果你想在弯曲处附近有一个洞，而你把这两个特征定位得太接近，你可能会得到一个变形的零件。如果在使用成形工具的地方没有一个坚固的区域，那么冲压机就不能顺利地成形金属。

好消息是，你可以使用一些简单、易于遵循的规则。一旦你确定了你的材料厚度，在定位孔时，总是要保持四倍于厚度的距离。此外，确保所有边和法兰的长度至少是材料厚度的四倍。使用4T经验法则，可以避免制造过程中的部件故障。

最终，更擅长3D实体建模的设计师仍然可以创建可制造的钣金设计。它只需要额外的几个步骤，以及让你的视角变得平坦的能力。看看我们的网络研讨会，如何展开钣金组件以获得更详细的主题探索。

如需更多帮助，请致电877-479-3680或联系Protolabs应用程序工程师(电子邮件保护)．为了让你的下一个设计项目今天开始，简单上传3D CAD模型为一个互动报价在几个小时内。