中文版PTC Creo  4.0完全实战技术手册
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9.1 折弯

将实体进行折弯可以得到新的造型,包括环形折弯、骨架折弯和折弯实体。

9.1.1 环形折弯

【环形折弯】操作将实体、曲面或基准曲线在0.001°~360°范围内折弯成环形,可以使用此功能将平整几何体创建成汽车轮胎、瓶子等,如图9-1所示。

图9-1 环形折弯的范例

用于定义环形折弯特征的强制参数包括截面轮廓、折弯半径及折弯几何。

在【工程】组中依次单击【工程】|【环形折弯】按钮,打开【环形折弯】操控板进行环形折弯操作,如图9-2所示。

图9-2 【环形折弯】操控板

1.折弯参考

要创建折弯特征,必须满足【参考】选项板中的选项设置,如图9-3所示,如果是折弯实体,必须指定【面组】和指定(或草绘)【轮廓截面】。

图9-3 【参考】选项板

【面组】就是要折弯的实体表面,可以采用复制、粘贴的办法来获取参考面组。

如果要草绘【轮廓截面】,必须指定草绘平面,并进入草绘环境中绘制截面。绘制截面有以下几点要求:

• 截面可以是一条平直的直线,如图9-4所示。

图9-4 直线截面

技术要点

在【参考】选项板中,若选中【实体几何】复选框,将创建折弯的实体特征。若取消选中,则创建折弯的曲面。【曲线】收集器用于收集所有属于折弯几何特征的曲线。

• 截面必须是相切连续的曲线,如图9-5所示。

图9-5 截面必须相切连续

• 截面曲线的起点必须超出要折弯的实体或曲线,否则不能创建折弯,如图9-6所示。

图9-6 截面曲线的起点必须在实体或曲线外

• 截面草图中必须创建基准坐标系,但【草绘】组中的【坐标系】命令不可以。

• 截面轮廓的起点决定了折弯的旋转中心轴,所以截面轮廓的起始位置要确定。

2.曲线折弯

当用于折弯曲线时,在操控板的【选项】选项板中可以设置曲线折弯的多个选项,如图9-7所示。

图9-7 【选项】选项板

各选项含义如下:

• 标准:根据环形折弯的标准算法对曲线(链)进行折弯,如图9-8所示。

图9-8 【标准】的折弯

• 保留在角度方向的长度:对曲线(链)进行折弯,折弯后的曲线与原直线长度相等,如图9-9所示。

图9-9 保留在角度方向的长度

• 保持平整并收缩:使曲线链保持平整并位于中性平面内,原曲线(链)上的点到轮廓截面平面的距离收缩。此选项主要针对多条直线折弯的情形,如图9-10所示,第2条直线才会产生距离收缩现象。

图9-10 保持平整并收缩

• 保持平整并展开:使曲线(链)保持平整并位于中性平面内。曲线上的点到轮廓截面平面的距离增加。

技术要点

如果使用【标准】选项创建另一个环形折弯,则其结果等效于使用【保留在角度方向的长度】选项创建单个环形折弯。

3.折弯方法

操控板的折弯方法下拉列表中包含有3种折弯方法:折弯半径、折弯轴和360度折弯。

(1)方法一:折弯半径。

折弯半径是通过设置折弯的半径值来折弯实体或曲面的。默认情况下,Creo给定最大的折弯半径值,用户修改半径值即可,如图9-11所示。

图9-11 折弯半径方法

技术要点

折弯半径的值最小为0.0524,最大不超过1000000。

(2)方法二:折弯轴。

折弯轴方法是参考选定的轴来折弯曲面。此方法对实体无效。如图9-12所示,旋转轴应在曲面一侧,轴必须是基准轴,内部草绘的中心线不可用。

图9-12 折弯轴方法

技术要点

折弯的旋转轴不能与轮廓截面重合。而且轴不能在曲面上,否则会使折弯变形。

(3)方法三:360度折弯。

此方法可以折弯实体或曲面。要创建360度的折弯特征,除了参考面组、截面轮廓外,还必须指定平面曲面或基准平面来确定折弯特征的长度。

如果是实体,须指定实体的两个侧面平面,如图9-13所示。

图9-13 确定曲面折弯长度的两个参考平面

如果是创建360度折弯实体,则必须指定实体的侧面,如图9-14所示。

图9-14 确定实体折弯长度的两个参考平面

技术要点

如果确定长度的参考平面在实体边界内,或者是在边界外,同样可以折弯,但长度发生了变化,如图9-15所示。

图9-15 确定长度的参考平面的位置情况

动手操作——轮胎设计

本动手操作练习设计轮胎,主要利用环形折弯功能进行设计,如图9-16所示。

图9-16 轮胎设计

操作步骤:

01 新建一个名为【轮胎】的零件文件。

02 使用【拉伸】工具,选择FRONT基准平面作为草绘平面,进入草绘环境,绘制如图9-17所示的截面。

图9-17 选择草绘平面并绘制截面

03 退出草绘环境,然后创建出拉伸深度为2200的拉伸实体,如图9-18所示。

图9-18 创建拉伸实体

04 再使用【拉伸】工具,在上步创建的拉伸特征表面上,以切除材料的方式,创建如图9-19所示的拉伸移除材料特征。

图9-19 创建拉伸移除材料特征

05 阵列移除材料特征。在【编辑】组中单击【几何阵列】按钮,打开【几何阵列】操控板,然后选择拉伸实体的一条长边作为参考,并输入阵列个数及间距,完成的阵列如图9-20所示。

图9-20 创建阵列特征

06 阵列特征后,再使用【镜像】工具,将所有阵列的特征全部镜像至RIGHT基准平面的另一侧。方法是先选择要镜像的所有阵列特征,然后再执行【镜像】命令,最后选择镜像平面——RIGHT基准平面,即可创建镜像特征,如图9-21所示。

图9-21 创建镜像特征

技术要点

【阵列】命令和【镜像】命令将在下一章中详细讲解。这里仅仅是调用这两个命令来创建所需的特征。

07 在【工程】组中单击【环形折弯】命令,打开【环形折弯】操控板。在操控板的【参考】选项板中选中【实体几何】复选框,单击【定义内部草绘】按钮,弹出【草绘】对话框,并选择如图9-22所示的拉伸特征端面作为草绘平面。

图9-22 选择草绘平面

08 进入草绘环境,绘制如图9-23所示的轮廓截面。截面中必须绘制基准坐标系。

图9-23 绘制截面轮廓

技术要点

只需保证140长度的直线尺寸,竖直方向的长度尺寸只要超出拉伸实体范围即可,无须精确。草图必须在实体下方,否则不能正确地创建折弯。

09 退出草绘环境后,在操控板中选择【360度折弯】方法,然后选择如图9-24所示的拉伸实体的两个端面作为折弯长度参考。

图9-24 选择折弯参考

10 随后Creo自动生成环形折弯的预览,最后单击操控板中的【应用】按钮,完成轮胎的设计,如图9-25所示。

图9-25 完成轮胎设计

9.1.2 骨架折弯

骨架折弯是以具有一定形状的曲线作为参考,将创建的实体或曲面沿着曲线进行弯曲,得到所需要的造型。

在【工程】组中单击【骨架折弯】按钮,打开【样条折弯】操控板,如图9-26所示。

图9-26 【样条折弯】操控板

操控板的【参考】、【选项】选项板中的选项含义如下:

• 折弯几何:激活收集器后选择要折弯的几何体,包括实体、曲面或曲线。

• 锁定长度:在折弯几何后,选中此复选框可以保持几何的原始长度。

• 折弯类型:包括3种折弯类型——从骨架的起点至终点折弯几何、从骨架的起点至指定深度折弯几何和将几何折弯至选定参考。

• 依次链:激活此收集器,选取已有的曲线作为骨架线。

技术要点

骨架曲线必须为G1相切连续。

• 细节:单击此按钮,将弹出【链】对话框,如图9-27所示。可以根据标准参考或基于规则的参考来选取链。

图9-27 【链】对话框

• 截面属性控制:弯曲效果受骨架线控制,包括无、面积、关系、Ixx等,如果选择【无】,弯曲效果不受骨架线控制。

• 编辑关系:如果在【截面属性控制】下拉列表下选择【关系】选项,此按钮亮显变为可用。单击此按钮,将弹出【关系】对话框,如图9-28所示。可以输入关系式或编辑关系式来控制截面的形状。

图9-28 【关系】对话框

• 草绘坐标系:如果在【截面属性控制】下拉列表下选择【关系】选项,此按钮亮显变为可用。在计算需要原点和方向的横截面属性期间使用坐标系。该坐标系将被投影到每个横截面平面上。

• 控制类型:包括【线性】和【图形】。线性类型是配合截面属性控制选项,骨架线线性变化;图形类型是配合截面属性控制选项,骨架线随图形变化。

• 移除展平的几何:选中此复选框,移除位于折弯区域以外的几何。

骨架线可以选择现有的,也可以利用操控板右侧的【基准】面板中的【草绘】命令进入草绘环境进行绘制。要草绘骨架线,必须执行如图9-29所示的操作。

图9-29 要草绘骨架线执行的操作

技术要点

选择要折弯的实体或面组,都可以将实体或曲面按用户绘制的骨架曲线进行骨架折弯。骨架折弯主要用于各种钣金件设计。

草绘的骨架线必须是开放的,而且还必须注意骨架线的起点。如图9-30所示,同一条骨架曲线因起点方向不同,产生的结果也会有所不同。

图9-30 骨架线的起点

技术要点

多段曲线构成的骨架线要求是相切连续。否则不能正确创建特征。

动手操作——风车设计

本动手操作练习设计一个风车,如图9-31所示。方法是利用【骨架折弯】命令来操作。

图9-31 风车设计

操作步骤:

01 新建一个名为【风车】的零件文件。

02 使用【拉伸】工具,选择TOP基准平面作为草绘平面,进入草绘环境中绘制如图9-32所示的截面。

图9-32 绘制截面

03 退出草绘环境然后创建出拉伸深度为5的拉伸实体,如图9-33所示。

图9-33 创建拉伸实体

04 使用【草绘】工具,在RIGHT基准平面上绘制如图9-34所示的曲线。

图9-34 创建曲线

05 在【工程】组中单击【骨架折弯】按钮,弹出【样条折弯】操控板。首先选择拉伸实体作为要折弯的实体几何,然后在【参考】选项板下激活骨架【依次链】收集器,随后在图形区选择上步绘制的曲线(骨架线),随后显示骨架折弯的预览,如图9-35所示。

图9-35 选择折弯几何与骨架线

06 最后单击操控板中的【确定】按钮,完成骨架折弯实体的创建。

07 由于风车是4个折弯实体组合而成的,因此调用【几何阵列】命令,创建出如图9-36所示的风车。

图9-36 创建几何阵列特征完成风车的设计

9.1.3 折弯实体

折弯实体是使用展平面组特征的参考来折弯实体或曲线的。在Creo 4.0中,折弯实体功能被融合进【模型】选项卡下【曲面】组的【展平面组变形】命令中。如图9-37所示为执行【展平面组变形】命令后打开的【展平面组变形】操控板。

图9-37 折弯实体功能在【展平面组变形】操控板中

下面用实例来说明折弯实体功能的具体应用。

动手操作——创建折弯字体

操作步骤:

01 新建名为【折弯字体】的零件文件,并进入到零件设计模式中。

02 利用【旋转】命令,创建如图9-38所示的球体。

图9-38 创建球体

03 在【模型】选项卡下【基准】组中单击【点】按钮,然后创建一个基准点,如图9-39所示。

图9-39 创建基准点

04 在【模型】选项卡下【曲面】组中单击【展平面组】按钮,打开【展平面组】操控板。然后创建出如图9-40所示的展平面组。

图9-40 创建展平面组

05 利用【拉伸】命令在展平面组上创建文字实体特征,如图9-41所示。

图9-41 创建文字实体

06 单击【展平面组变形】按钮,打开【展平面组变形】操控板。在【参考】选项板中选中【实体几何】复选框,然后选择展平面组,随后显示折弯实体的预览,如图9-42所示。

图9-42 设置展平面组变形选项

07 最后单击操控板中的【确定】按钮,完成折弯实体操作,结果如图9-43所示。

图9-43 折弯实体的结果