SolidWorks鈑金設(shè)計(jì)(二)

2013-07-28 by:廣州SolidworksUGCatia培訓(xùn)中心來源:仿真在線

一、直接使用鈑金特征

用戶在設(shè)計(jì)鈑金零件時(shí),直接使用各種鈑金工具(例如“基體法蘭”、“邊線法蘭“等工具)。如圖1所示,此模型可以直接使用基體法蘭、邊線法蘭等工具完成建模,完成的鈑金零件可以順利展開。

1.利用開環(huán)草圖建立基體法蘭

利用開環(huán)草圖建立基體法蘭時(shí),用戶可以定義鈑金的厚度、默認(rèn)折彎半徑、默認(rèn)折彎系數(shù)和默認(rèn)釋放槽類型。繪制所示草圖,單擊“基體法蘭/薄片”按鈕,給定特征的拉伸長度為20mm、鈑金厚度為1.5mm、默認(rèn)折彎鈑金為0.5mm,鈑金厚度的方向可以通過“鈑金參數(shù)”選項(xiàng)組中的“反向”復(fù)選框來進(jìn)行改變。

基體法蘭特征建立后,用戶可以利用其他鈑金工具完成鈑金零件設(shè)計(jì),如圖3所示,這里分別使用斜接法蘭、薄片特征、拉伸切除、陣列及斷開邊角等特征完成零件設(shè)計(jì),最后完成鈑金零件的展開。

2.利用閉環(huán)草圖建立基體法蘭

利用閉環(huán)草圖建立基體法蘭時(shí),由草圖的輪廓定義法蘭形狀,用戶只能給定鈑金的厚度參數(shù),如圖4所示。建立基體法蘭后,需要編輯“鈑金1“特征來設(shè)置默認(rèn)的鈑金參數(shù),包括折彎半徑、折彎系數(shù)和釋放槽類型。

3.利用放樣法蘭建立鈑金

利用放樣的折彎,可以類似放樣其特征利用兩個(gè)不封閉草圖所建立放樣的鈑金,如圖5所示。草圖中需要建立斷開缺口,即放樣的輪廓是開環(huán)輪廓。繪制草圖時(shí),要注意草圖中缺口的對應(yīng)。

放樣的折彎可以展開,SolidWorks提供了用于計(jì)算放樣折彎精度的工具。

二、從實(shí)體零件形成鈑金

用戶可以按照一般零件的設(shè)計(jì)步驟完成鈑金零件設(shè)計(jì),使用薄壁特征或者抽殼等方法完成壁厚均勻一致的實(shí)體零件,這時(shí)零件中還沒有形成折彎,因此也不存在鈑金的彎角。用戶可以使用“插入折彎”工具,將薄壁零件轉(zhuǎn)化為鈑金零件,最后再利用相關(guān)的鈑金特征完成最終的設(shè)計(jì),這也是早期SolidWorks版本設(shè)計(jì)鈑金零件較為常用的方法。

另一種情況,有些鈑金零件直接使用鈑金特征建模時(shí)很不方便,或者無法利用鈑金特征來完成。這種情況下,先考慮使用實(shí)體建模方式,結(jié)合曲面工具來建立鈑金零件的有關(guān)形狀,最后再轉(zhuǎn)換成鈑金,以達(dá)到順利展開的目的,也是一種很好的建模思路。所示,“夾鉗”零件如果直接使用鈑金特征建立零件,是非常困難的,也不容易得到鈑金零件的展開圖,而結(jié)合實(shí)體建模方式完成零件在思路上要很方便和簡捷。

由實(shí)體零件轉(zhuǎn)換為鈑金零件時(shí),常用的工具包括以下幾種。

1.切口

切口工具用于在生成鈑金折彎之前將實(shí)體薄壁零件中需要開口的邊線進(jìn)行切除。

在實(shí)際過程中,一般不單獨(dú)利用切口特征。用戶可以在“插入折彎“工具時(shí)直接建立切口。

2.插入折彎

“插入折彎”工具用于將薄壁零件轉(zhuǎn)換成鈑金零件。如圖9所示,單擊“插入折彎”按鈕,選定鈑金的固定。
面,必要時(shí)指定需要建立切口的邊線,給定鈑金的默認(rèn)參數(shù)即可將實(shí)體零件轉(zhuǎn)換為鈑金零件。

零件插入折彎后,在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中將添加“鈑金1”和“平板形式”特征,形成一個(gè)帶有折彎圓角并且可以展開的鈑金零件。

相對于直接建立的鈑金零件,在轉(zhuǎn)換鈑金零件以后,在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中還會增加兩個(gè)特征:“展開-折彎”和“加工-折彎”。

(1)展開-折彎:表示鈑金展開后的形態(tài),并包含了折彎的轉(zhuǎn)換信息。圖10中所示的“尖角折彎”代表每個(gè)由尖角形成的折彎。

(2)加工-折彎:表示零件的折疊狀態(tài)。由此可見,“插入折彎”工具的實(shí)際意義是,首先將零件中的尖角轉(zhuǎn)換為圓角(形成“尖角折彎”特征),然后將鈑金零件進(jìn)行展開(形成“展開-折彎”特征),最后再將展開的鈑金零件進(jìn)行折彎(形成“加工-折彎”特征),而最終標(biāo)記為鈑金零件。

(3)“不折彎”按鈕,用于將轉(zhuǎn)換后的鈑金零件快速回退到“鈑金1”特征之下,切換到尚未形成折彎的狀態(tài),便于用戶在熟悉的實(shí)體零件環(huán)境(如不存在折彎圓角的環(huán)境)下進(jìn)行工作。

3.轉(zhuǎn)換成飯金

“轉(zhuǎn)換成鈑金”工具也可以將實(shí)體零件轉(zhuǎn)換為鈑金零件,“轉(zhuǎn)換成鈑金”工具不需要實(shí)體零件中保持壁厚均勻一致,而是直接通過該工具本身設(shè)定鈑金的壁厚和參數(shù)。

單擊“轉(zhuǎn)換到鈑金”按鈕,選擇模型表面作為鈑金固定面(圖12中模型的后表面),給定鈑金的厚度、默認(rèn)折彎鈑金和默認(rèn)切口間隙,分別選擇合理的折彎邊線,系統(tǒng)將自動查找需要建立切口的邊線并建立切口。

除使用默認(rèn)折彎半徑和切口縫隙外,用戶也可以在圖形區(qū)域針對特定的折彎或切口,給定不同的折彎半徑和切口縫隙。

FeaturaManager設(shè)計(jì)樹中的“轉(zhuǎn)換實(shí)體”特征,類似于“展開-折彎”特征,特征中包含了由尖角轉(zhuǎn)換為圓角的折彎信息。對于每個(gè)單獨(dú)的折彎,可以編輯其折彎屬性,包括折彎半徑、折彎介數(shù)和折彎系數(shù)。

三、在裝配體中關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)鈑金零件

在裝配體環(huán)境下設(shè)計(jì)鈑金零件,可以方便地參考現(xiàn)有零件的幾何體進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。這樣做的好處是:當(dāng)參考零件的幾何體發(fā)生變化時(shí),變化可以傳遞到關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的零件中。

四、多實(shí)體鈑金零件

SolidWorks支持多實(shí)體鈑金零件設(shè)計(jì)。針對多個(gè)鈑金部分焊接在一起的鈑金組件,用戶可以在一個(gè)零件環(huán)境中進(jìn)行多個(gè)鈑金部分的設(shè)計(jì)。多實(shí)體鈑金零件的設(shè)計(jì)思路更加符合工藝過程的思路,零件中的各部分鈑金可以順利展開。同時(shí),由于在同一零件下完成鈑金組件的不同部分,可以很好地利用各部分進(jìn)行關(guān)聯(lián)參考,提高建模的效率。

在利用多實(shí)體方法設(shè)計(jì)鈑金零件時(shí),相對于單獨(dú)鈑金實(shí)體不同,讀者應(yīng)注意理解和應(yīng)用如下內(nèi)容。

1.切割清單

鈑金零件的切割清單中包含當(dāng)前零件中的所有實(shí)體,SolidWorks可以對實(shí)體進(jìn)行歸類,將相同的實(shí)體歸類為一個(gè)”切割清單項(xiàng)目”,從而便于用戶統(tǒng)計(jì)、識別和處理工程圖。用戶可以為不同的鈑金部分設(shè)置不同的材質(zhì)和外觀屬性。

2.切割清單項(xiàng)目屬性

在切割清單文件夾中,右擊其中的切割清單項(xiàng)目,從快捷菜單中選擇“屬性”命令,可以定義切割清單項(xiàng)目的屬性。系統(tǒng)可以自動建立有關(guān)的屬性,用戶也可以添加其他屬性,例如名稱、代號等,這些屬性都能用于在工程圖中。

3.焊縫和焊接符號

多實(shí)體鈑金涉及焊接工藝有關(guān)的內(nèi)容,用戶可以通過相關(guān)的“焊接”工具在零件中添加焊縫、焊接符號等,這些工具與焊接零件的應(yīng)用方法相同。

4.結(jié)合實(shí)體操作及裝配體相關(guān)概念

使用多實(shí)體設(shè)計(jì)方法完成鈑金零件設(shè)計(jì)時(shí),讀者可靈活運(yùn)用有關(guān)實(shí)體操作工具,例如,鏡像(陣列)實(shí)體、移動/復(fù)制實(shí)體、分割實(shí)體和保存實(shí)體等。

在單一零件設(shè)計(jì)環(huán)境下,用戶無法對多個(gè)鈑金部分進(jìn)行干涉檢查,這種情況下可考慮采用“保存實(shí)體”工具形成裝配體文件,在裝配體中進(jìn)行干涉檢查。

對多實(shí)體鈑金零件,用戶可以實(shí)現(xiàn)類似于裝配體的爆炸視圖、材料明細(xì)表和零件序號等功能。

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