References: 1

Part 1: Building a Lego Block in Inventor: 

 

1.  Since there are many, many different Lego blocks, we may wish to make more than one shape 

with which to build our creations. Thus, let’s make a new project to store all of our part and 

assembly files. Click on Projects, then select New  to make a new project. We now have the 

choice whether to create the project for a single user or as a vault project, which can be shared. 

---

 

2 

Since you will not be sharing this project, select New Single User Project, and click Next  to 

continue. Name the project “Legos”, and click Finish. The directory selected will not yet exist, so 

confirm that it should be created.  

The project “Legos” should now appear on the list of projects and it should be selected. Click 

Done. 

2.  We want to make a new part. We’ll start with the standard 2x4 Lego brick. Click on New. Select 

“Metric” from the Templates list on the left, then select the template “Standard (mm).ipt”, and 

click Create. 

3.   Now that we have a blank part template, we can begin creating our part. First, let’s get 

acquainted with the environment. On the left of the screen is a panel labeled “Model”. This is 

the part tree, or model tree. You will see that as we perform operations to this part, a list of 

these operations will appear in this panel. This becomes very handy when we want to change 

something we did early in the part, especially for complex parts and assemblies (we’ll talk about 

assemblies later). 

At the top menu is a series of tabs. These contain the tools and functions you will be using. Most 

notably, “3D Model” shows functions used to create a part, and “Inspect” contains the tools 

needed to measure, or inspect, the part you are creating.  

4.  Select the “3D Model” tab. On this tab, we have variety of tools for adding and modifying the 

material which makes up a part. To create our lego block, start by clicking the button marked 

“Create 2D Sketch”. We add material to a part by creating a sketch in 2D, then converting that 

sketch to 3D by either extruding or revolving that drawing.  

5.  Before we draw anything, let’s learn to navigate the  part. If we use the scroll wheel on the 

mouse, we can zoom in and out on the part. Clicking the middle wheel and dragging allows us to 

translate the part. Holding down the “Shift” key and the middle wheel while dragging allows us 

to rotate the part. Notice as you rotate the part that the Cartesian axes in the lower left corner 

rotate with the part to indicate the orientation of the part with respect to the axes. These 

manipulations are crucial to building a part, as you will quickly see, so make sure you can control 

to the zoom, position, and orientation of the part before moving on.  

6.  We want to start by making the bulk of the block, so click on the X-Z plane (the one that lies flat 

like the ground). Notice that the program flattens out to show just this plane as a new drawing 

surface. Here we want to create a rectangle, which will eventually be the outline of the block.  

7.  Although we could just draw lines, there is a “Rectangle” tool. Click the drop-down arrow on this 

tool. We have several options to choose from, depending on how we wish to specify our 

rectangle. For our purposes, select the “Two Point Center” option. This lets us set the center of 

the rectangle and one corner, which determines both side lengths. We want to align the center 

of the rectangle with the origin of the axes. Move the mouse toward the center. Notice that the 

yellow dot turns green when you get very close; this means that the cursor is “snapped” to this 

point. This snapping feature is highly useful to getting your shapes accurate, as you will discover. 

Click on the center (with the cursor showing green) to select the origin of the axes as the center 

of the rectangle. Notice, now, that as you move the mouse two dimensions appear and change 

as the mouse moves. We could move the mouse until these numbers show the desired 

dimensions, but that is unnecessary. Simple click anywhere. We can change the dimensions in a 

second.  On the “Sketch” tab is a button marked dimension. This lets us modify a dimension. 

Click this button, then click one side of the rectangle. Drag the dimension marker to a 

convenient place and click again. Type the desired number in the edit box and hit Enter. Make 

---

 

3 

the length in the Z-direction 15.8mm and the length in the X-direction 31.8mm. You should have 

a sketch which looks like this: 

 

8.  Click the green check mark in the upper right corner of the screen to finish the sketch. The 

sketch will then reorient itself in the Earth reference frame, to show the nature orientation of 

the part.  

9.  Now, click on the sketch, then click the button marked Extrude. This will let us specify a height 

and add material to the sketch. Later, we can also use this tool with some different options to 

subtract material rather than add it, but in this case we are adding material. Extrude the sketch 

upward to a height of 9.6mm. Your screen should look like this: 

 

10. At this point, click the OK button to confirm the change. The part should now look like this: 

 

---

 

4 

11. It is a good idea to save often. Let’s save the file now. Click the Save icon at the very top of the 

screen, and you will see a dialog box pop up. Verify that the file is being saved in the workspace 

folder “Legos”, then name the file “4x2” and click save. It is a good idea to always name your 

parts descriptively, especially when working on a complex project.  

 

12. Now we need to make the bumps on the top that allow the blocks to snap together. Click on the 

top of the block. This surface is where we want to create the next sketch. With this surface 

selected, click on the Create 2D Sketch button to begin drawing. Your sketch surface should look 

like this: 

 

13. Since the bumps are circular, click the draw circle button. Draw a circle inside one quadrant of 

the rectangle. It doesn’t matter if the size and location are off; we’ll fix them  now. With the 

circle drawn, click the dimension button. Select the center of the circle, and specify the diameter 

to be 5mm. Then use the Dimension tool to place a measurement from the center of the circle 

---

 

5 

to the each edge of the rectangle. Change this distance to 3.9mm. You should arrive at the 

following circle.  

 

14. Now, it is possible to simply draw the other circles, but it is more efficient to use the array tool. 

Plus, this makes later editing easier, since you can change a dimension and all the circles will 

update. Click on the Rectangular Pattern tool. In the dialog menu select Geometry, then select 

the circle. Then click Direction 1 and choose the vertical side of the rectangle. Place 2 objects in 

the array this direction, at a distance of 8mm. If these are going the “wrong way”, click the 

“Switch direction” button (the one with the black and red arrows). Repeat this for the other 

direction, except that we want 4 copies this direction. Click OK when the circles appear to be 

correct.  

 

 

When you are finished making the array, you make click Finish on the sketch. 

---

 

6 

15. Now, click on the Extrude button. Then click inside each of the circles. They should rise as they 

are selected. Extrude these upward 1.7mm. You should now have the top of the Lego block 

completed.  

 

16. Now we need to make the recess at the bottom of the Lego block. Here we will be removing 

material. Holding Shift and your center mouse button, rotate the block until the bottom is 

visible. Select the bottom surface and create a new sketch on it.  

17. In the Modify box, use the offset tool to make an offset 1.49mm into the block (Note that this 

will form an interference fit with the bumps on the top of the block.  

18. Now, we need to draw the centerline circles (the three on the bottom). Since we want these 

blocks to interlock, we need to know where the top of the block should mesh with the bottom. 

Use the Project Geometry tool to show the circles from the top. Click the tool, then mouse over 

the locations of the top knobs. Click on them when they highlight. You should at least do this for 

the left 2 adjacent knobs. This will create construction lines to show where hidden edges lie on 

the part. This is a very handy tool when drawing parts and checking for interferences. Note that 

construction lines are not really part of the sketch as they cannot be used to add or subtract 

material or otherwise modify the part. You can also project geometry but set the line settings to 

be normal lines from the Format pane.  

19. Now we need to create 2 construction lines. Click on the Line tool, then make sure the Format 

“Construction” is highlighted. Using the snap feature, draw a line to connect the 2 circles you 

just projected. Hit escape to disconnect the line. Then draw another construction line from the 

center of the previous one to the horizontal axis, to form a T. Your construction lines should look 

like this: 

---

 

7 

 

20. Now, draw a circle  in the center of the 4 knobs, just touching these circles, using the center 

point you just defined. Notice that you can snap to construction lines the same as normal lines, 

which is quite the point. 

21. Use the Pattern tool you used previously to create the other 2 circles. The spacing is 8mm. Then, 

Finish the sketch.  

22. Click on the Extrude tool and click the area between the offset and the circles on the Sketch you 

just created. For this Extrude, you will be subtracting material. Thus, reverse the direction so 

that the extrusion is going into the material. Use the Extrusion depth of 8.1mm. The part should 

now look like this on the underside. 

 

23. Finally, we need to remove the material from the center of the cylindrical parts on the bottom 

of the block. Click the face of one of these circles, then click Sketch.  

---

 

8 

24. Create a circle with the same center point as the sketch face circle, of diameter 5.314mm. To 

snap to this center you will need to use the Project Geometry tool,  then highlight the three 

circles from the previous steps. Repeat this to draw circles on the faces of all three of the 

cylinders on the bottom of the block. Then click Finish.  

25. Extrude these circles inward to remove the material, the same depth of 8.1mm. 

26. Now we are going to remove some of the sharp edges. Click on the top edge of one of the 8 

nubs on the top of the block. You will see 2 options appear, “Create Fillet” and Create Chamfer.” 

Choose the “Create Chamfer” tool and chamfer this edge uniformly with a dimension of 0.2mm. 

27. Repeat this process for all 8 nubs.  

28. Now click on one of the vertical edges and select the Fillet tool. Fillet each of these edges to a 

dimension of 0.5mm.  

29. Repeat this process for the edges around the top of the block. Note that now you must select all 

four edges and all four corners.   

30. CONGRATULATIONS! You have a created a Lego block. 

31. Now, gray Lego blocks are boring, so let’s make lots of colors! Go to the “Tools” menu tab and 

select the Appearance tool. Scrolling through the list reveals that we can easily make our block 

look to be made of a lot of materials. You can even create your own textures and appearances, 

but we won’t need to do that today. Scroll down and select “Red”. You will see that the block is 

now red. Perform a “Save As…” operation to save a red block. Name it “4x2 Red”. The block will 

appear as below. 

 

32. Now, repeat this process and save a blue and green block separately. Note that since we can 

change the material properties and modify the dimensions of the part, we can save copies of a 

basic part and modify as needed if we need variations on the same part. For example, creating 

different size bushings, or sprockets with varying diameter or material.