Autodesk Inventor 판금(Sheet Metal) · Frame Generator · Tube & Pipe · Harness 요약

Inventor · Sheet Metal & Frame Generator

개요

Inventor가 제조·설비 엔지니어 사이에서 독보적 위치를 차지하는 이유는 Sheet Metal과 Frame Generator 두 모듈이다. 판금은 전개도·K-Factor·Punch Tool까지 실제 공장 공정을 반영한 파라메트릭 구조이고, Frame Generator는 형강·알루미늄 프로파일을 Skeleton 위에 얹어 BOM까지 자동 집계한다. 이 페이지는 두 모듈을 중심으로 정리하고, 어셈블리 측면에서 다루어진 Tube & Pipe·Cable & Harness는 판금·프레임과 물리적으로 엮이는 접점만 요약한다(세부 워크플로는 03 참조).

0. 모듈 선택 플로우

어떤 모듈을 써야 할지 혼동이 오면 제품 형태부터 역으로 짚는다.

형태	추천 모듈
얇은 판(≤ 6mm 기준)·굽힘 기반	Sheet Metal
형강·파이프·각관 기반 구조	Frame Generator
유체·기체 유동 경로	Tube & Pipe
전선·신호 배선	Cable & Harness
복합(판금 커버 + 프레임 베이스)	Sheet Metal + Frame 혼합

실무에서는 마지막 행인 "혼합" 패턴이 가장 흔하다. 판금으로 외장·커버·브래킷을, Frame Generator로 구조 베이스를 담당시키는 분업이 표준이다.

1. Sheet Metal 환경 진입

판금 파트는 일반 IPT와 구조가 다르다. 반드시 판금 전용 환경으로 진입한 뒤 Feature를 쌓아야 Flat Pattern이 정상 생성된다.

New → Sheet Metal.ipt 템플릿 선택이 정석
기존 Part를 나중에 판금으로 바꿀 경우: Environments → Convert to Sheet Metal

주의 일반 Extrude로 판 두께를 준 뒤 판금으로 전환하면 Flat Pattern이 실패하기 쉽다. 시작부터 판금 템플릿을 쓰는 것이 가장 확실하다.

2. Sheet Metal Rules — 모든 판금 파트의 DNA

판금 파트의 거동을 결정하는 모든 수치(재질·두께·반경·릴리프·중립축)는 Sheet Metal Rule 하나에 담긴다. 메뉴 경로: Sheet Metal → Setup → Sheet Metal Defaults(또는 리본 하단 스패너 아이콘).

탭	항목	실무 포인트
Sheet	Material, Thickness	재질은 iProperty·Mass 자동 집계에 직결
Bend	Bend Radius, Bend Relief(Round/Straight/Tear), Minimum Remnant	기본 반경은 두께와 동일(1t)이 출발선
Corner	Corner Relief(Round/Square/Tear), Miter Gap, 3 Bend Intersection	레이저 가공은 Round, 포밍은 Square가 안정적
Unfold Rule	K-Factor 또는 Bend Table	K-Factor 0.44가 연강 기본. 공장 실측으로 조정

Tip Sheet Metal Rule은 반드시 회사 공통 Style Library에 두고 프로젝트(.ipj)에서 경로를 고정한다. 설계자마다 다른 K-Factor를 쓰면 같은 도면에서도 Flat Pattern 전개 길이가 미묘하게 달라진다.

주의 Deep Drawing 같은 소성 변형을 정확히 전개하려면 K-Factor만으로는 한계가 있다. Unfold Rule에 Bend Table(실측 데이터)을 적용해야 현장과 일치한다.

3. 주요 Sheet Metal Feature

메뉴 경로: Sheet Metal → Create.

Face: 기본 평판. 스케치 프로파일로 생성
Flange: 엣지에 직각 판 추가. 높이·각도·반경·릴리프 모두 파라미터화
Contour Flange: 프로파일 스케치를 따라 판금 생성. U자 채널·복잡 단면에
Lofted Flange: 두 스케치 사이를 로프트로. 호퍼·원뿔대 판금
Contour Roll: 2D 프로파일을 축 중심 롤링. 실린더 쉘·파이프형 판금
Hem: 엣지 접기(Single/Rolled/Double/Teardrop)
Bend: 이미 존재하는 두 Face 사이에 굽힘 삽입
Fold: 스케치 라인을 축으로 Face 굽힘
Corner Seam: 두 판의 모서리 처리(Miter/Overlap/Reverse Overlap)
Cut: 스케치로 구멍·외곽 절단. "Cut Across Bend" 옵션으로 굽힘 전개 기준 절단
Punch: iFeature 기반 펀치 툴. Emboss/Lance/Form 시뮬레이션
Corner Round / Corner Chamfer: 2D Edge 모따기·필렛

Tip Flange 생성 시 "Bend from the intersection of two selected faces" 같은 세부 옵션을 반드시 확인한다. 기본값이 현장 공정과 달라 ±0.5mm씩 빠지는 사례가 많다.

4. Flat Pattern(전개도)

전개도는 레이저·CNC 펀치·벤딩 공정의 입력물이다. 메뉴 경로: Sheet Metal → Flat Pattern → Create Flat Pattern.

생성 후 Go to Folded Part / Go to Flat Pattern 버튼으로 3D ↔ 2D 전환
Drawing 배치: 도면 뷰에서 Sheet Metal View → "Flat Pattern" 선택
Punch Representation: 도면에서 실 형상 / 2점 Center Mark / 1점 Center Mark 선택. 타공 수천 개 도면 성능 확보
Bend Order Annotation: 도면에 굽힘 순서 자동 표기

Flat Pattern 실패 시 대응

Autodesk 공식 가이드에서 정리된 핵심 원칙은 다음과 같다.

반드시 Sheet Metal 템플릿에서 시작
일반 Extrude 대신 Face / Flange / Contour Flange 사용
Rip(쪼개기)은 Solid로 만들고 난 뒤 판금화하는 경우에만
굽힘 반경이 0이면 전개 불가. 최소 0.1mm 이상
한 꼭짓점에 3개 이상의 Flange가 모이면 Corner Seam 또는 Three Bend Corner로 정리

Tip DXF 내보내기는 Sheet Metal → Flat Pattern → Export Flat Pattern As DXF. 레이저 공장에 보내는 표준 포맷이다. 굽힘 정보는 PDF 도면에 따로 첨부하는 것이 관례.

5. 판금 DFM(설계 제조성)

판금은 모델링 이전에 공정 제약을 염두에 둬야 후공정이 깔끔하다. t는 판 두께.

항목	경험적 최소치
구멍-굽힘 거리	3t 이상
최소 Flange 높이	4t(릴리프 포함)
최소 굽힘 반경	알루미늄 1t, 연강 1~2t, 스테인리스 2~4t
Max Boss Depth	3t
탭-슬롯 공차	+0.1~0.2mm(레이저 기준)

Tip 레이저 커팅 후 용접·조립하는 구조는 Tab-and-Slot 기법으로 부품 정렬성을 올린다. 용접 지그 없이도 위치가 잡힌다.

K-Factor 결정 팁

K-Factor는 판금 중립축(변형되지 않는 층)의 위치 비율이다. 재질·두께·굽힘 반경·공정(공기 굽힘/하부 꽉참/코이닝)에 따라 달라진다.

조건	경험적 K-Factor
연강 공기 굽힘, R ≈ t	0.38 ~ 0.44
알루미늄 공기 굽힘, R ≈ t	0.33 ~ 0.40
스테인리스 공기 굽힘	0.44 ~ 0.50
코이닝(바닥 압착)	0.50 근처

Tip 회사에서 실제로 구부려 측정한 전개 길이 - 공식 전개 길이 편차를 역산해 K-Factor를 얻는 방식이 가장 신뢰도 높다. 공정이 바뀌면 재측정.

Punch Tool과 iFeature

Emboss·Lance·Louver·Dimple 같은 성형 가공은 Punch Tool(iFeature 기반)로 재현한다.

새 iFeature: 판금 IPT에서 Punch 형상을 설계 → Manage → Extract iFeature
공유 라이브러리에 저장 후 다른 판금 파트에서 Drag&Drop
도면 Punch Representation 옵션으로 도면 속도·가독성 조절

주의 Punch Tool은 기본적으로 Flat Pattern에서 "Center Mark + Profile"로 표기된다. 실제 깊이 성형이 중요하면 Custom Unfold Rule과 Bend Table을 같이 쓴다.

6. Frame Generator 개요

기계 베이스·장비 프레임·안전펜스 등 형강 구조물 설계 전용 모듈이다. Skeleton(골격 선)에 Content Center 프로파일을 얹고, 끝단 처리(Miter/Notch/Trim)와 BOM 집계까지 자동화한다. 메뉴 경로: Design → Frame → Insert Frame.

표준 워크플로

Skeleton Layout: 3D Sketch 또는 2D Sketch로 골격 선 작성(다른 파트 Edge 참조도 가능)
Insert Frame: Content Center에서 단면 선택 → Skeleton 선 위에 배치
End Treatments: Miter·Notch·Trim으로 끝단 처리
Frame Member List(BOM): 길이·수량 자동 집계

Frame Generator 파일 구조

Insert Frame을 실행하면 Inventor는 내부적으로 다음 파일을 자동 생성한다.

Frame Assembly(.iam): 전체 프레임 Sub-Assembly. "Frame0001" 형식의 기본 이름
Frame Member(.ipt): 각 부재 파트. 프로파일 + End Treatment 반영된 결과
Skeleton(.ipt): 선택에 따라 별도 파일로 분리 가능

이 파일들은 서로 강한 이름 종속을 갖는다. 한 파일만 Rename해도 연결이 끊기므로, 파일 이동·이름변경은 반드시 Vault의 Rename 또는 Design Assistant를 통해 일괄 처리해야 한다.

7. Skeleton 설계 전략

Frame Generator의 핵심은 Skeleton이다. 구조의 중심선을 별도 .ipt 또는 .iam 내부 Sketch로 관리하고, Frame은 그 참조로 구성한다. 이렇게 분리해 두면 치수 변경 시 Skeleton만 수정해도 전체 프레임이 즉시 업데이트된다.

3D Sketch에서 Bend(코너 필렛)를 걸어두면 Frame Generator가 자동으로 Miter 처리
회사 표준 높이·스팬이 있다면 User Parameter로 선언해 Skeleton이 파라메트릭하게 확장되도록 설계
Sub-Assembly Skeleton과 Top-level Skeleton을 분리하면 대형 설비에서 관리성이 크게 올라간다

주의 Frame Generator 파일은 이름 변경·이동 금지다. 이름 종속 관계가 깨지면 Skeleton 연결이 풀려 복구가 거의 불가능하다. 꼭 옮겨야 한다면 Vault의 Rename 또는 Design Assistant로만 진행한다. → 자세한 내용: /cad-tips/inventor/06-ilogic-vault-troubleshoot

8. End Treatments

끝단 처리는 현장 시공 방식을 그대로 반영한다.

처리	설명	쓰임
Miter	두 프레임을 지정 각도(보통 45°)로 절단 후 접합	사각 프레임 코너
Notch	한 프레임이 다른 프레임 윤곽에 맞게 잘림	T조인트·크로스빔
Trim/Extend to Face	지정 면까지 자르거나 늘림	바닥 플레이트 접합
Trim to Frame	다른 프레임 단면에 맞춰 자름	튜브 상호 교차
Lengthen/Shorten	수치로 길이 조정	간격 확보·미세 조정
Reuse	이전 End Treatment 재사용	반복 구조 일괄 처리

9. Custom Notch & Secondary Features

표준 Notch 프로파일이 실제 형상에 맞지 않을 때 Custom Notch Profile을 Publish할 수 있다.

프로파일 파트 편집 → Body Sketch에 Notch 영역 스케치 추가
Author 도구 실행 → Optional Notch Profile에 해당 Sketch 지정
Content Center에 Publish
Frame Generator에서 Notch 시 해당 프로파일 선택

Tip 알루미늄 프로파일(Item·Bosch Rexroth 등)을 커스텀 단면으로 자주 쓴다면 한 번만 Publish해 두면 전 설계자가 공유할 수 있다.

Secondary Features (부차 Feature)

Frame Member 위에 Hole·Fillet·Chamfer를 추가할 때는 "Maintain geometry through end treatments" 옵션을 켠다. 켜지 않으면 Skeleton 변경 시 Feature가 날아간다. 예: 패널 슬라이드용 다리 끝 홈을 Miter 후에도 유지해야 할 때 필수.

10. Frame BOM과 재료 최적화

Frame 내부 Member는 자동으로 서브 어셈블리로 묶인다("Frame" = Sub-Assembly 구조).

Frame BOM: Length 컬럼 필수. 도면 Parts List에 그대로 반영
Mass / Cost: iProperty에 재질 밀도를 지정하면 자동 집계
Save Nested BOM: 계층을 유지한 BOM으로 저장. 상위 Sub 단위 견적에 유리
절단 길이 반올림: Round-off 규칙을 적용해 현장 절단 허용치와 맞춘다

Tip 프레임 재료비가 전체 원가의 상당 비중을 차지하는 설비는 Frame BOM을 Excel로 내보내 재료별 합계·남는 조각 길이(Bar Nesting)까지 검토한다.

Frame Member 수정 주의사항

Change Member 도구로 프로파일·재질을 일괄 교체. 수동으로 하나씩 바꾸면 관계가 깨진다
Reuse End Treatment: 같은 패턴의 처리가 반복될 때 드래그 한 번으로 적용
Insert Frame 후에는 Skeleton 라인을 줄이거나 지우지 않는다. 삭제하면 해당 Member가 Sick 상태로 남아 복구가 까다롭다
서브 프레임 분리: 베이스 프레임·상부 구조·안전 펜스 등 기능이 다른 프레임은 Sub-Assembly로 분리해 iProperty·Lifecycle을 독립시킨다

11. Tube & Pipe — 프레임과의 접점 요약

Tube & Pipe의 기본 워크플로와 Style 관리, Auto Route, Connection Point 규칙은 03에서 다뤘다. 여기서는 판금·프레임과 물리적으로 엮이는 접점만 짚는다.

지지 브래킷: 배관이 프레임을 따라 주행하는 구조에서는 Frame Member에 판금 브래킷을 Notch/Cut으로 연결. 브래킷은 판금 파트로 별도 설계
파이프 클램프 라이브러리: Content Center 커스텀 CC에 등록해두고 Bundle 단위로 Place
Isometric Drawing: IDW Base View에서 Pipe Run을 바로 선택해 Auto-dimension Pipe Run으로 치수화. 배관 분할 도면(Spool Drawing)은 IPN Scene을 시트로 분해

→ 자세한 내용: /cad-tips/inventor/03-assembly-content (Tube & Pipe Style·Auto Route)

12. Cable & Harness — 프레임 합류 요약

Harness 모듈도 03에서 상세 다뤘다. 프레임/판금과 합류하는 접점은 다음과 같다.

케이블 트레이(판금): Contour Flange로 U자 트레이를 만들고 내부에 Segment 경로를 3D Sketch로 정의
케이블 고정 브래킷: Frame Generator Member 위에 판금 브래킷을 얹고, Harness Segment의 시작·끝 점으로 사용
Bundle Diameter를 Segment Property에 정확히 입력해야 브래킷 슬롯 치수와 간섭 검사가 유효하다

→ 자세한 내용: /cad-tips/inventor/03-assembly-content (Harness Authoring·RefDes·Wire List)

13. 판금·프레임 공용 도면 팁

판금·프레임은 도면 구성이 일반 기계가공품과 미묘하게 다르다. 04에서 다룬 도면 기초는 전부 적용되지만 다음 항목은 특히 중요하다.

판금 도면: Drawing 뷰에서 Sheet Metal View로 Flat Pattern을 배치하고, 굽힘 순서 주석(Bend Order)을 자동 표기
DXF 동봉: 레이저 공장은 DXF만으로 충분하지만, 굽힘 순서·그레인 방향·사상(Deburring) 범위는 PDF 도면에 명시해야 한다
프레임 도면: Frame BOM은 Parts List로 자동 생성되므로 Length 컬럼·Cut Length 컬럼을 반드시 포함. 절단 허용치(Round-off)도 명기
용접 기호: ISO 2553 양식으로 필렛·그루브·Plug 용접을 구분. 크기·길이·피치(@)까지 정확히
Heat Number 추적: 압력 용기·안전 관련 프레임은 자재 Heat Number를 BOM에 추가(Custom iProperty)
Surface Treatment: 도금·도장·아노다이징 등 표면처리는 Title Block 노트 또는 별도 Table로

→ 도면 기초: /cad-tips/inventor/04-drawing-presentation/

14. 산업별 응용 메모

컨베이어 프레임: Skeleton에 중심선·높이를 User Parameter로 정의 → iLogic으로 길이 변형 자동 생성. 긴 부재는 도면에서 Break View로 표기
자동화 설비 베이스: Frame Generator + 판금 커버 혼합이 표준 패턴. 커버는 Lofted Flange·Contour Flange 활용
Jig/Fixture: 판금 + 프레임 혼합이 흔하다. 가공품(Workpiece)을 Derive해 클램프·핀 위치를 적응형으로 잡는 것이 정석
플랜트 배관 지지 구조: Frame Generator로 파이프랙 설계 → Tube & Pipe로 배관 얹기. Interference Check는 반드시

15. 자주 하는 실수

일반 IPT에서 Extrude로 판 두께를 먼저 준 뒤 판금 전환 → Flat Pattern 실패 다발
Bend Radius 0 입력 → 전개 자체 불가
Sheet Metal Rule을 파트별로 재정의 → 같은 공장에서 전개 길이가 제각각
Frame Generator 파일 Rename/Move → Skeleton 연결 파괴, 복구 거의 불가
Skeleton 라인 삭제 → 해당 Member가 Sick 상태로 잔존
End Treatment 수동 반복 → Reuse 기능을 쓰면 몇 클릭
Secondary Feature에 Maintain geometry 미체크 → Skeleton 변경 시 작업 손실
Frame 재질을 Parameter로만 관리 → Mass·Cost 집계가 부정확. iProperty Material도 함께 설정

실무 체크리스트

판금 파트는 Sheet Metal 템플릿에서 시작했다
Sheet Metal Rule은 회사 Style Library에서 단일 원본을 참조한다
K-Factor는 공장 실측값으로 조정했거나 Bend Table을 적용했다
Flange 생성 시 Bend 기준 옵션을 현장 공정에 맞게 확인했다
Flat Pattern 생성 후 DXF로 Export 가능한 상태다
구멍-굽힘 거리·최소 Flange 높이 등 DFM 기준을 충족한다
Frame Generator Skeleton은 별도 파트/Sketch로 분리되어 있다
Frame 파일은 이름 변경·이동을 하지 않았다(또는 Vault Rename만 사용)
Secondary Feature는 "Maintain geometry" 옵션을 켰다
Frame BOM의 Length·Material·Mass가 정상 집계된다
Custom Notch 프로파일은 Content Center에 Publish해 공유한다
배관·하네스가 프레임에 붙는 접점(브래킷·트레이)은 판금 파트로 분리 설계했다

참고 자료

본 자료는 실무자 학습·참고 목적으로 편집된 요약이며, Autodesk, Inc.와 무관합니다. Autodesk® Inventor®는 Autodesk, Inc.의 등록상표입니다.