钣金设计是CATIA设计功能模块的重要组成部分之一,该模块采用基于特征的成形方法,专门用于钣金件的设计,允许设计人员在折弯表示和展开表示之间实现并行工程,实现了钣金产品的专业与高效设计,并可与其他模块结合使用,加强了设计过程中上下游之间和产品结构之间的信息交流与共享。
针对CATIA钣金设计的技术体系与核心内容,本书设置了钣金设计基础、CATIA钣金设计概述、钣金参数设置、钣金成形、扫掠墙体、钣金折弯与展开、钣金冲压、钣金特征和钣金工程图9个技术章节,以及具有代表性的电子产品类实例、家用产品类实例、工业产品类实例和农业装备类实例4个工程实例章节,使读者能够在了解钣金成形工艺的基础上,深入理解并掌握创成式钣金设计模块中各命令的实践应用。
本书内容循序渐进,基础训练与能力提高并重,力求系统和全面地表述计算机辅助钣金设计的相关内容。同时利用音视频信息与互联网技术,为知识点配套设置了在线教学资源,通过扫描书中插入的二维码可直达对应内容的视频讲解与电子教案,专业辅导随时伴在读者身边。
本书适于装备制造领域的工程师及高校设计与制造相关专业的学生使用,结构体系和内容设置既便于读者系统地学习CATIA钣金设计,又能满足读者在实际工作中对产品设计构思和难点结构处理等问题的查询需要。

本书是人力资源和社会保障部、中国就业培训技术指导中心、国家高技能人才培训工程3D-CAD培训与认证推荐用书，由达索系统大中华区总裁张鹰作序推荐，是一本由浅入深、从基础到应用介绍使用CATIA进行钣金设计和实战的图书，本书精心设计了训练综合应用能力的实践环节,同时也将编者在教学与工程应用过程中总结的经验和技巧融入其中,使读者能够快速达到熟练、准确、规范、灵活、高效地运用CATIA进行钣金产品专业化设计的目的。

作为机械工程领域的高端应用软件,CATIA代表了行业的领先水平并引领着技术的发展,自近年引入国内以来,迅速被广大工程技术人员认可和接受。它以产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)为宗旨,以全面的计算机辅助机械工程解决方案、丰富的功能模块及系统的体系架构支持从概念起始的设计、模拟、分析、制造、组装、销售直至维护的全部工业流程,极大地提高了产品研发的效率和水平。
钣金件是指利用剪切、冲压、折弯、焊接、铆接等加工工艺,将金属板材加工、组装而成的工业制品,其显著的特征是同一零件壁厚一致。常规钣金件一般为非自由曲面,用于产品壳体或内部结构填充体。钣金行业作为金属成形加工行业中重要的一部分,几乎涉及全部工业产品领域,应用十分广泛。钣金件虽然也可用一般的三维建模(其中自由曲面由专门的曲面建模技术创建)技术进行设计,但极为不便且无法关联钣金件加工必不可少的展开设计,不具实用性。本书针对钣金设计的核心内容,根据知识模块及功能区划设置了钣金设计基础、CATIA钣金设计概述、钣金参数设置、钣金成形、扫掠墙体、钣金折弯与展开、钣金冲压、钣金特征和钣金工程图9个技术章节,其中钣金设计基础对钣金成形工艺进行了系统的介绍,可以使初涉钣金行业者在学习钣金设计时,对钣金制品的实际生产加工有一个全面的认识,提高其在设计过程中的结构分析与工艺选择的能力;同时,设置了电子产品类实例、家用产品类实例、工业产品类实例、农业装备类实例4个能充分体现CATIA钣金设计模块工程应用的实例章节。全书详细讲解了CATIA钣金设计的流程与方法,基础训练与能力提高并重,力求系统和全面地表述钣金设计的相关内容。书中围绕具体示例和实例编撰了详细的操作步骤,精心设计了训练综合应用能力的实践环节,同时也将编者在教学与工程应用过程中总结的经验和技巧融入其中,使读者能够快速达到熟练、准确、规范、灵活、高效地运用CATIA进行钣金产品专业化设计的目的。
本书首版发行后,其针对钣金设计的专业性和专门性广受读者的认可和好评。本版修订的主要工作一是邀请格力大松(宿迁)生活电器有限公司高级工程师白伟加入编委会,突出产教融合,确保图书内容随科技的发展进步及生产的实际需求变化而不断修正和完善;二是利用音视频信息与互联网技术,为知识点配套设置了在线教学资源,通过扫描书中插入的二维码可直达对应内容的视频讲解与电子教案,专业辅导随时伴在读者身边。
由于水平有限,编者虽勤勉谨慎,书中还难免会有纰漏与不当之处,恳请读者能够谅解并予以指正,也希望能以此书为媒介与广大机械工程领域的读者就更广义的
3D-CAD技术应用进行交流与合作。全书实例与示例均提供了配套练习模型,可关注编者微信公众号下载资源包并获取更多信息与学习资源。
微信公众号:数字化设计;读者信箱:T3D_home@hotmail.com
编　者　　
2024年3月

刘宏新：工学博士，教授，博士生导师。国家JI本科课程主持人，省级慕课名师，全国十JIA农机教师。全国高校教师教学创新大赛国赛评委，大学生节能减排社会实践与科技竞赛国赛、3D大赛全国总决赛评委。从事数字化与智能化设计、车辆工程、机械化及其自动化技术与装备的教学和研究工作，学术兼职11项。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题等科学研究项目10余项，获省部级科技奖励3项。主持ZHUOYUE人才教育培养计划改革试点项目、新工科研究与实践项目，教育厅教育科学规划重点课题等省部级教育教学改革项目9项，获省级教学成果奖3项；于国家JI出版社出版一作者学术专著11部、主编规划教材9部、主审2部；主持建设汽车原理与构造、3D-CAD、DMU、CAE等在线开放课程获省和国家JI一流课程6门次。

序
前言
第1章　钣金设计基础1
1.1　钣金定义1
1.2　钣金矫正1
1.2.1　手工矫正2
1.2.2　机械矫正3
1.2.3　火焰矫正5
1.3　放样与号料6
1.4　下料7
1.5　钣金成形10
1.6　钣金连接13
1.7　表面处理15
第2章　CATIA钣金设计概述18
2.1　CATIA及其钣金设计模块18
2.2　工作窗口19
2.3　工具栏20
2.4　钣金视图22
2.4.1　视图折叠与展开22
2.4.2　多视图22
2.4.3　视图管理23
2.5　钣金设计流程24
2.5.1　设计流程图24
2.5.2　设计流程示例25
第3章　钣金参数设置29
3.1　厚度及折弯半径设置29
3.2　止裂槽30
3.2.1　止裂槽定义30
3.2.2　止裂槽设置30
3.3　折弯系数31
3.3.1　K因子31
3.3.2　折弯系数设置32
第4章　钣金成形34
4.1　平整钣金成形34
4.2　基于边线的钣金成形36
4.2.1　自动生成边线上的墙体36
4.2.2　基于草图生成边线上的墙体40
4.2.3　止裂槽类型41
4.3　拉伸成形45
4.4　料斗状钣金成形49
4.4.1　料斗状钣金49
4.4.2　规则料斗钣金52
4.5　自由曲面创建钣金53
4.6　滚动类型钣金成形55
4.7　实体零件转换为钣金57
4.8　应用示例60
4.8.1　书立60
4.8.2　门鼻61
第5章　扫掠墙体63
5.1　凸缘63
5.1.1　基础型63
5.1.2　限制型66
5.2　边缘68
5.2.1　基础型68
5.2.2　限制型69
5.3　表面滴斑70
5.3.1　基础型70
5.3.2　限制型72
5.4　自定义凸缘73
5.4.1　基础型73
5.4.2　限制型74
5.5　应用示例75
5.5.1　圆口水杯75
5.5.2　水杯手柄77
第6章　钣金折弯与展开80
6.1　等半径折弯80
6.2　变半径折弯82
6.3　平面折弯83
6.4　钣金展开85
6.5　钣金折叠86
6.6　点或曲线映射88
6.7　应用示例89
6.7.1　折叠椅钣金件89
6.7.2　长尾夹92
第7章　钣金冲压97
7.1　曲面冲压97
7.1.1　角度97
7.1.2　凸凹模102
7.1.3　两个轮廓103
7.2　凸圆冲压106
7.3　曲线冲压108
7.4　凸缘剪口110
7.5　散热孔冲压111
7.6　桥接冲压113
7.7　凸缘孔冲压114
7.8　环状冲压117
7.9　加强筋冲压120
7.10　销子冲压122
7.11　自定义冲压123
7.12　应用示例127
7.12.1　餐盘127
7.12.2　捆扎锁131
第8章　钣金特征135
8.1　钣金切除135
8.1.1　剪口135
8.1.2　孔138
8.1.3　圆口142
8.2　钣金边角处理143
8.2.1　止裂口143
8.2.2　倒圆角146
8.2.3　倒角147
8.3　变换特征148
8.3.1　镜像148
8.3.2　矩形阵列149
8.3.3　圆形阵列152
8.3.4　定义用户阵列 157
8.3.5　平移158
8.3.6　旋转160
8.3.7　对称161
8.3.8　定位变换162
8.4　应用示例163
8.4.1　地漏盖板163
8.4.2　电动机叶轮外罩165
第9章　钣金工程图171
9.1　工程图环境的设置171
9.1.1　图纸格式及图框171
9.1.2　国家标准制图环境174
9.1.3　设置图形显示特征175
9.2　钣金件的表达176
9.3　标注180
9.4　应用示例184
9.4.1　挂架184
9.4.2　斜截圆管188
第10章　电子产品类实例192
10.1　交换机壳体192
10.1.1　实例分析192
10.1.2　底座192
10.1.3　顶盖195
10.1.4　装配199
10.2　计算机机箱200
10.2.1　实例分析200
10.2.2　底座201
10.2.3　内盖211
10.2.4　上梁214
10.2.5　右支柱216
10.2.6　 光盘支架217
10.2.7　硬盘支架221
10.2.8　后盖224
10.2.9　外壳227
10.2.10　装配228
10.3　USB接口231
第11章　 家用产品类实例239
11.1　金属洗漱盆239
11.2　抽油烟机244
11.2.1　实例分析244
11.2.2　主壳体244
11.2.3　风管罩250
11.2.4　后盖253
11.2.5　顶盖253
11.2.6　滤油板255
11.2.7　装配257
11.3　外挂空调机箱258
11.3.1　实例分析258
11.3.2　底板259
11.3.3　面板260
11.3.4　右侧板263
11.3.5　背网266
11.3.6　顶盖268
11.3.7　手柄270
11.3.8　装配273
第12章　工业产品类实例275
12.1　电焊机外壳275
12.1.1　实例分析275
12.1.2　下壳体275
12.1.3　上壳体282
12.1.4　装配285
12.2　电控柜286
12.2.1　实例分析286
12.2.2　内部零件286
12.2.3　内部零件部装293
12.2.4　电控柜骨架300
12.2.5　外部零件302
12.2.6　装配326
12.3　数控机床外罩327
12.3.1　实例分析327
12.3.2　外罩骨架327
12.3.3　后方箱体329
12.3.4　电控箱342
12.3.5　右前护罩353
12.3.6　左前护罩362
12.3.7　下挡板377
12.3.8　左防护门383
12.3.9　右防护门389
第13章　农业装备类实例391
13.1　播种机肥箱391
13.1.1　实例分析391
13.1.2　箱体零件391
13.1.3　箱体部装396
13.1.4　盖板零件396
13.1.5　盖板部装399
13.1.6　装配400
13.2　油箱401
13.2.1　实例分析401
13.2.2　下壳体401
13.2.3　上壳体405
13.2.4　进油口409
13.2.5　出油口411
13.2.6　装配412