关于proe工程图曲面展平折弯线的信息

在Creo中proe工程图曲面展平折弯线，环形折弯、骨架折弯、展平面组、扭曲特征、柔性模型、偏移特征可以说是六大变形功能，应用好这些变形功能有助于用户把复杂的曲面上形状转化为平面或直面上进行处理，从而可以大大简化建模难度。更是有些特殊形状，如果不借助这些变形工具，甚至无法完成。本文通过一个案例的建模过程，从原理上深度剖析这些变形特征并加以应用，帮助大家理解这些变形工具，从而能熟练应用于日常工作中。文章很长，但文中蕴含的建模思想和指令技巧值得你花10分钟甚至几十分钟读完，信息量巨大，建议收藏起来时时温习方能彻底消化。

本文中要创建的模型是一个青花瓷瓶，但有两种形式，一种是回转瓶身，一种是圆方形瓶身，重点是要把平面的花纹成型到青花瓷瓶的曲面瓶身上。

圆形和方形青花瓷

对应的平面花纹图案如下

青花瓷平面花纹图案

最后完成作品的效果动图proe工程图曲面展平折弯线：

青花瓷瓶效果动图

案例的基本建模思路分析和方法如下：瓶身截面的曲线变化比较大，因此本案例中不适宜直接通过曲面的拔模偏移方式来把平面花纹映射到曲面上，那样花枝图案变形太大。应该采用的是成型或包络方法，但是瓶身是曲线截面的回转曲面，高斯曲率并不是处处为0，导致无法通过包络功能把曲线成型到瓶身上，剩下的唯一可行方法就是把曲面展平创建好花纹后再折弯回去了。

在creo中无法直接展平一个曲线截面的回转面，因此本文中采用迂回的方法分两步走，首先拉伸一个曲线截面的拉伸面然后展平，并在展平曲面上创建花纹，然后通过展平面组变形得到拉伸曲面上的花纹，最后通过环形折弯完成回转曲面上的花纹。建模过程中需要用到Creo的几个变形功能，下面的文章中结合建模过程进行详细讲解。

首先根据参考图片描出图案的轮廓曲线如下，

图案轮廓曲线

建模过程中有时需要把局部几何进行位置的调整，特别是根据参考图进行描线的场合，比如在上图中，花枝的枝条超过了对称平面，为了方便后续的折弯处理，需要把它移到对称平面的一侧，而底部的如意花纹现在是关于堆成平面居中放置，也需要移到单侧。此时可以使用选择性粘贴或柔性模型的移动功能来进行，两个功能都可以实现这个目的，选择性能粘贴参数化控制相对方便点，而柔性模型操作更方便，因此对于位置不太敏感的花枝可以采用柔性模型直接拖到右侧。

柔性模型拖动平移曲线

在使用柔性模型移到花枝时，需要注意一个小技巧，因为在柔性模型中移动是不能通过框选方式选择参考，因此应该在标准模型状态下框选花枝曲线，然后再进入柔性模型并激活移动功能。

而对于如意花纹则使用选择性粘贴向右平移6mm（总宽12mm）。选择性粘贴虽然操作没有柔性模型那么方便，但和常规Creo操作比较一致用户比较习惯，参数化也更明确，还可以选择是否保留原始几何。

选择性粘贴

经过这样的平移操作后，得到都在一侧的花纹曲线如下图所示

都在对称基准一侧的曲线

接着创建回转瓶身曲面的展平曲面。瓶身是曲线形状截面旋转而得，高斯曲率并不为0，曲面自然无法无损展平，但可以通过变通的方法得到近似的展平效果平面，这个展平平面需要分两步走。

第一步，创建拉直的瓶身曲面，这可以通过直接拉伸瓶身截面得到，拉伸的长度根据花枝的总长度和需要留白的空间而定，比如在本例中取300，比花枝总长大概多20mm。虽然这个拉伸曲面的截面是曲线（曲率非处处为0），高斯曲率是双方向曲率的乘积，因此对于这个拉伸面而言，高斯曲率是处处为0的，可以准确展平的。

截面线拉伸曲面

第二步，展平拉伸曲面，为了让我们展平后的展平平面和前面创建花枝平面平行，在创建瓶身曲线的时候注意要在截面的最宽处创建一个用于【展平面组】特征中作为【原点】的基准点（在草绘中放下几何点）。在展平面组特征中，展平后的UV方向平面是通过这个点和曲线相切的平面，因为在这个点上曲线的切向刚好和Y轴平行，也就是和花枝图案平面平行了。

轮廓最宽处创建展平原点

然后从【模型】选项页【曲面】下拉菜单中选择【展平面组】，并选择前面拉伸的曲面进行展平，注意展平的原点就选择上面的【PNT0】得到拉伸曲面的展平平面。

拉伸曲面准确展平

有了展平平面，利用偏移特征里的拔模选项，可以在平面上偏移出花枝的花纹，而截面可以直接通过在草绘中【投影】的方式直接使用前面创建的花枝曲线得到，

通过拔模选项的偏移创建图案

为了营造花枝的层次感，分三次按高度从高到低进行偏移，分别是花瓣1.0mm、花枝0.6mm,最后是叶子0.3mm。最后得到平面上的花枝浮雕花纹。

然后通过【模型】选项页下的【曲面】下拉菜单选择【展平面组变形】把曲面上的浮雕花纹变形回原来的拉伸曲面上，当然要变形的曲面自然是带浮雕花纹的展平平面，而曲面展平特征自然选择前面创建的展平面组特征。

展平面变形回拉伸曲面

得到拉伸曲面上的浮雕花纹

为了减少一次环形折弯，我们继续先把底部的如意花纹阵列的展平平面合并后再折弯。对于底部的如意花纹阵列，首先我们确定阵列的数目，然后通过阵列的方式创建出如下的带平面，每个如意浮雕花纹宽度是12mm，因此这个带平面的长度是20*12=240mm。

而上面的花枝浮雕平面宽度是300mm，两者是不对齐的，如果这样合并后进行环形折弯，那么如意花纹的带平面自然无法折弯成完整的圆环。所以需要单方向放大到300mm后再和花枝拉伸曲面合并。可能有的用户在这里会担心，这样不就把花纹的宽度也放大了proe工程图曲面展平折弯线？其实不用担心，因为这个地方经过环形折弯后，不管现在有多长多短，折弯后都会缩短或拉长到和原始底部圆环周长一样的，因此花纹也会恢复到原来的尺寸。

这种局部曲面的单方向缩放，可以使用骨架折弯来进行，这个原理是这样的，骨架折弯实际上就是把选择的几何沿着骨架变形，如果没有锁定长度的情况下，几何会自动拉长或压缩到和曲线长度一样，隐藏假设原始几何是100mm，我们给定的骨架曲线是200mm直线的话，经过骨架折弯后几何就相当于放大了2倍。

明白了上面的原理，我们要把240mm的如意花纹平面放大到和花枝拉伸曲面一样的宽度，那么在骨架折弯的时候需要把折弯几何的长度设为240mm，然后使用花枝拉伸曲面边界作为骨架，就可以达到把如意花纹平面拉长到和花枝曲面一样宽度的目的了。

如意花纹平面拉长后，和花枝花纹曲面合并，得到下面瓶身的完整拉直面，如下所示

现在我们终于可以进行最后的折弯了，这是最后一步变形也是最重要的一步，但其实也是最轻松的一步了，如果你能想明白其中的原理的话。这最后一弯我们可以使用环形折弯，也可以使用骨架折弯，其中的不同奥秘请大家继续往下阅读。

环形折弯法

我们该如何把一个曲线截面的拉伸曲面经过环形折弯后刚好形成一个完整的回转面呢proe工程图曲面展平折弯线？面对这个问题，很多新手估计一下子就会晕乎了，因为平常练习的环形折弯一般都是平底的规则的，折弯后闭合好像是理所当然的事，坐标系放哪也是理所当然，当碰到这种曲线截面形状，估计他一下子就不知道折弯的截面怎么画，坐标系放哪了。

实际上，我们只需要注意到不管环形折弯这么折，如果我们把折弯的截面放到对称如图所示的对称平面上，那么这个平面上的截面线永远不会变的，换句话说，在折弯时，对称平面上的截面是固定的，相当于锁定位置了。而这个曲面则可能折弯成一个环，也可能只能折弯成部分环，但不管怎么的，这个环是肯定要经过我们这对称平面上的截面的。

明白了这点，我们剩下的事情就简单了，我们怎么保证折弯后的中心轴通过默认的Y轴呢？或者说怎么保证折弯后刚好封闭不会多也不会少呢？这里需要明白在环形折弯功能中的中性面/线含义，所谓的中性面或中性线，就是在折弯过程中长度保持不变的那个面或线，也就是截面中坐标系的X轴。高于这根X轴的几何将会被拉长，而低于这个X轴的几何将会被压缩。拉长和压缩的比例和它们与坐标系的高度比例一样。因此我们只要保证中性面能够刚好折弯成一周，那么其他地方自然也刚好是一周了。

选择面组进行环形折弯，注意折弯的方向，折弯截面如下图所示，面组总长300，要想刚好折弯一周，那么对应的中性线直径就为300/pi（pi是圆周率），因此截面里用一根距离默认坐标系对称距离为300/pi的直线段构成（长度要超过折弯面组的宽度），然后把几何坐标系放到水平线段上（位置不限）。

完成截面后，把折弯的方式改成【360度折弯】，然后选择瓶身截面所在的平面和偏距300mm的平面来确定折弯的长度。就可以得到环形折弯后的完整回转瓶身了。

最后我们终于得到了完整的回转瓶身，但这个瓶身曲面因为是经过环形折弯得到的，曲面自己不会和自己自动合并边界的，因此在瓶身截面所在的地方依然会有两条开放边界，需要使用瓶身所在的基准平面把曲面修剪成两半，然后再合并才能得到正确的瓶身回转面，这点要注意。

环形折弯得到的瓶身

得到瓶身带花纹的曲面后，剩下的事情就是简单的旋转、合并生成实体之类的简单操作，作者就不再累述了。有关环形折弯实现的细节大家可以观看作者录制的视频：【5大变形功能成就一个青花瓷，见证一样优雅的Creo建模艺术proe工程图曲面展平折弯线！】

骨架折弯法

如果说上面的环形折弯应用已经让你叹为观止的话，那下面的骨架折弯绝对会让你流连忘返！使用环形折弯方式自然只能得到回转曲面，所以只能用于旋转截面的瓶身。但如果使用骨架折弯则可以实现的形状就丰富的多了，想象空间无限大。

比如要实现和上面环形折弯一样的效果，可以采用圆形骨架线进行折弯，只需要把圆的分割点放到对称平面上便可（如图），而且这个圆无不管大小都可以，原理和环形折弯类似，大家类比下思考便可。当然折弯的深度也和环形折弯要求一样，需要和拉伸面的实际长度对应。

骨架折弯实现回转效果

又比如如果希望把青花瓷瓶的瓶身改为圆方形瓶身。只需简单把骨架曲线改成圆方形便可，是不是简单得没有天理？

圆方形骨架线折弯

折弯后的圆方形青花瓷瓶效果如下

圆方形青花瓷

经过这样简单的操作，就完美实现了拉伸曲面上的花纹折弯回圆方形瓶身上，有关骨架折弯方法的实现细节可以观看作者录制的视频：【Creo青花瓷造型，环形折弯足够优雅，但骨架折弯会让你为之疯狂！】

相比环形折弯，骨架折弯还有一个逆天的特性，那就是折弯可以超过360度，你没看错，确实可以超过360度！

超360度骨架折弯

折弯后的画卷

最后总结一下，在本案例的建模过程中，用到了Creo中的几大变形功能，虽然每个功能都只是用到了其中一种类型，但都是属于需要用户深刻理解变形的原理才能熟练应用的，因此对帮助用户彻底掌握这些变形工具可以说是非常有帮助的，希望一次没能完全消化的用户多看几次，认真练习认真思考，能够彻底搞懂本案例应用的知识，相信对几大变形工具的理解也会更深一层了，面对曲面上特征的处理自然也更从容了。有关Creo几何变形的内容，大家可以点击文章下方【了解更多】观看作者的变形功能视频合集。

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