Lamiera in Inventor: dallo sviluppo alla tavola

Di Fabrizio, progettista meccanico dal 1986

La regola della lamiera, i cinque comandi che bastano per staffe e carter, lo sviluppo e la tavola con le linee e le note di piega. E perché il fattore K si chiede a chi piega.

In breve

In Inventor la lamiera si disegna nell'ambiente lamiera (Sheet Metal), partendo da una regola che decide spessore, raggio di piega, scarichi e il modo di calcolare lo sviluppo. Il pezzo si costruisce con pochi comandi: Faccia, Flangia, Contorno flangia, Piega, Taglio. Poi crei lo sviluppo (Flat Pattern), che Inventor calcola dalla regola, e lo metti in tavola con le linee di piega e le note di piega, o con la tabella delle pieghe. Raggio e fattore K non si inventano: si chiedono a chi piega.

In questo articolo

1. Perché la lamiera ha un ambiente suo
2. La regola della lamiera: si decide prima di disegnare
3. I comandi per costruire il pezzo
4. Lo sviluppo (Flat Pattern)
5. La tavola: il pezzo piegato e il suo sviluppo
6. Gli errori più comuni
7. Riferimenti
8. Domande frequenti

Perché la lamiera ha un ambiente suo

Una staffa piegata si potrebbe fare anche con le estrusioni. Ma così Inventor non sa che è una lamiera e non sa svilupparla, e al laser serve proprio lo sviluppo: la sagoma piatta da tagliare prima della pressa piegatrice. Nell'ambiente lamiera, invece, parti da un file di parte con il template della lamiera, o converti una parte già fatta (Convert to Sheet Metal), e ogni comando conosce lo spessore e tiene il pezzo sviluppabile.

I nomi dei comandi possono cambiare un po' tra le versioni e tra l'interfaccia italiana e quella inglese: tra parentesi trovi il nome inglese, quello che cerchi nella guida di Autodesk.

La regola della lamiera: si decide prima di disegnare

Nelle impostazioni della lamiera (Sheet Metal Defaults) scegli la regola (Sheet Metal Rule). È uno stile, come quelli delle quote, e dentro ci sono:

• lo spessore e il materiale;
• il raggio di piega, quello interno;
• gli scarichi (relief): i piccoli tagli dove una piega finisce contro un bordo o incontra un'altra piega in un angolo. Senza, la lamiera si strappa;
• la regola di sviluppo (Unfold Rule): come Inventor calcola la lunghezza della lamiera piatta. Quella di partenza è lineare, con il fattore K; in alternativa si usa una tabella con i valori misurati.

Il fattore K dice dove sta la fibra neutra. Nella piega la faccia esterna si allunga e quella interna si accorcia; in mezzo c'è uno strato che non cambia lunghezza, la fibra neutra, e lo sviluppo si calcola su di lei. Il fattore K è la sua distanza dalla faccia interna, divisa per lo spessore.

Quanto vale? Non te lo do io, e non fidarti di un numero preso a caso. Dipende dal materiale, dallo spessore, dal raggio e da come piega la tua officina: attrezzo, apertura della matrice, pressa. Tra le macchine che progetto ci sono le presse piegatrici, e il principio è sempre questo: raggio e fattore K si chiedono a chi piega, o si ricavano da un campione.

I comandi per costruire il pezzo

Sono pochi, e con questi fai la maggior parte di staffe, carter e cassette:

• Faccia (Face). Da uno schizzo chiuso fa una lastra piana con lo spessore della regola. È la base del pezzo.
• Flangia (Flange). Scegli uno spigolo, dai altezza e angolo, e Inventor alza la flangia con il raggio della regola. Qui decidi anche da dove si misura l'altezza: sceglilo come la misura l'officina, e quota allo stesso modo.
• Contorno flangia (Contour Flange). Da uno schizzo aperto, una linea a più tratti, fa tutte le pieghe in un colpo: un profilo a U, a Z, un canale. Lo spessore lo aggiunge la regola, dal lato che scegli.
• Piega (Bend). Unisce con una piega due facce di lamiera fatte separate.
• Taglio (Cut). Toglie materiale da uno schizzo, perpendicolare alla lamiera: fori, asole, finestre. Con l'opzione per tagliare attraverso la piega (Cut Across Bend) fai un'asola che passa sopra una piega.

Orli, giunzioni d'angolo e punzonature (Hem, Corner Seam, Punch Tool) li impari quando ti servono.

Lo sviluppo (Flat Pattern)

Con il pezzo finito, il comando per creare lo sviluppo (Create Flat Pattern) stende la lamiera, che compare nell'albero accanto al modello piegato. Controlla tre cose:

1. L'ingombro: il rettangolo in cui sta la sagoma piatta, che dice da quale foglio si taglia.
2. Il verso delle pieghe: una piega che sale verso di te, vista dall'altra faccia, scende. La faccia da cui si guarda lo sviluppo si sceglie nella sua definizione (A-Side).
3. Le sovrapposizioni: due flange che da piatte si sovrappongono non si possono tagliare.

Con il tasto destro sullo sviluppo, nell'albero, lo salvi anche in DXF per il taglio. Il file del laser e la tavola escono dallo stesso sviluppo: se c'è da correggere, si corregge il modello.

La tavola: il pezzo piegato e il suo sviluppo

Sulla tavola di una lamiera di solito ci sono il pezzo piegato, con le quote per il controllo, e lo sviluppo, per chi taglia. Quando inserisci la vista di base di una parte in lamiera, nelle opzioni della vista scegli se mettere il modello piegato o lo sviluppo (Flat Pattern). Il resto della tavola si fa come per ogni pezzo: i passaggi sono nella guida alla messa in tavola con Inventor.

Sullo sviluppo ci vanno:

• le linee di piega, sottili, una per piega, con lo stile che arriva dal template;
• le note di piega (Bend Notes), nella scheda delle annotazioni: per ogni piega il verso, l'angolo e, se lo stile lo prevede, il raggio. Chi piega legge "SU 90°" e sa da che parte alzare la flangia;
• oppure la tabella delle pieghe (Bend Table): un'etichetta per piega e una riga con verso, angolo e raggio. Conviene quando le pieghe sono tante;
• le quote d'ingombro e le posizioni di fori e asole, da un bordo che fa da riferimento.

A sinistra il pezzo piegato a L, con le quote esterne, lo spessore s e il raggio interno r. A destra il suo sviluppo, con la linea e la nota di piega: la lunghezza L la calcola Inventor da raggio e fattore K.

Sul pezzo piegato le quote si mettono dove si controllano: di solito le misure esterne delle flange, fino allo spigolo teorico che avresti con una piega a spigolo vivo. Interne o esterne, decidilo con l'officina, e non mescolarle. Le regole generali sono nella guida alla quotatura.

Spessore e materiale vanno nel cartiglio, con la designazione giusta: come si scrive lo spiego nell'articolo sul materiale sul disegno. La lunghezza dello sviluppo non si scrive a mano: la quota la legge dal modello, che la calcola dalla regola.

Dalla pratica

Prima di fidarti di una regola nuova, fai una prova: taglia lo sviluppo di una L semplice, falla piegare con l'attrezzo che si userà davvero e misura le flange. Se tornano, la regola è giusta per quel materiale, quello spessore e quella pressa. Se non tornano, correggi fattore K o raggio nella regola, non le quote del disegno. E scrivi nel nome della regola per quale combinazione l'hai provata.

Gli errori più comuni

• Il fattore K lasciato com'è. Quello predefinito serve a far funzionare il comando, non a piegare nella tua officina.
• La lamiera fatta con le estrusioni. Niente sviluppo, o uno sviluppo fatto a mano che non torna.
• Fori troppo vicini alla piega. Piegando si deformano. Quanto starci lontano dipende da spessore e raggio: anche questo si chiede a chi piega.
• Niente scarichi dove la piega finisce contro un bordo: la lamiera si strappa.
• Lo sviluppo senza il verso delle pieghe. Chi piega deve indovinare da che parte alzare la flangia.

MechMastery, il mio percorso, non insegna tutto Inventor: insegna la parte che serve per un disegno tecnico completo, con i template configurati alla lezione 14 e la prima tavola alla lezione 15. La lamiera si impara in fretta quando schizzi, vincoli e messa in tavola sono a posto. Come funziona il percorso.

Riferimenti

ISO 128-2, tipi di linee. ISO 129-1, quotatura. ISO 2768-1, tolleranze generali per dimensioni lineari e angolari, che valgono anche per i pezzi formati da lamiera. Per i comandi, la regola della lamiera e lo sviluppo: la guida in linea di Autodesk Inventor della tua versione.

Domande frequenti

Cos'è il fattore K in Inventor?

È il numero che dice dove sta la fibra neutra della lamiera, cioè lo strato che piegando non cambia lunghezza: la sua distanza dalla faccia interna divisa per lo spessore. Inventor lo usa per calcolare lo sviluppo. Il valore giusto dipende da materiale, spessore, raggio e attrezzo della pressa: si chiede a chi piega o si ricava da un campione.

Come si mette lo sviluppo della lamiera in tavola in Inventor?

Lo sviluppo va prima creato nel modello. Poi, quando inserisci la vista di base, scegli la parte in lamiera e nelle opzioni della vista indichi lo sviluppo (Flat Pattern) al posto del modello piegato. Sulla vista aggiungi le note di piega o la tabella delle pieghe, e le quote d'ingombro.

Perché lo sviluppo di Inventor non torna con il pezzo piegato?

Quasi sempre perché la regola della lamiera non corrisponde a come piega l'officina: fattore K o raggio sono rimasti quelli predefiniti. Fai piegare un campione, misura le flange e correggi la regola. Le quote del disegno non si toccano.

Si può trasformare una parte normale in lamiera?

Sì, con il comando per convertire in lamiera (Convert to Sheet Metal), scegliendo la faccia di base e la regola. Funziona bene se il pezzo ha uno spessore costante, come una lamiera vera. Se è stato fatto con estrusioni piene e complicate, spesso si fa prima a rifarlo con i comandi della lamiera.

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