钣金展开实用技术手册（SolidWorks 2017版）最新章节_北京兆迪科技有限公司著

1.3 SolidWorks钣金展开放样范例

本节将通过几个典型的范例，介绍在SolidWorks中钣金展开放样的应用。常用的钣金件创建方法有特征建模法、放样折弯法、实体分割转换法以及装配建模法等，放样折弯法前文中已有介绍，本节将重点介绍其余三种方法。读者要注意不同类型钣金件的创建思路，以及 K 因子的设置方法。在本书后面的章节中，对于各种不同形状的钣金件及钣金装配体，将只介绍其创建与展开的过程，展开图样的创建过程将不再赘述。

1.3.1 范例1——特征建模法

特征建模法是利用SolidWorks钣金模块中的钣金特征创建命令进行建模的，如基体-法兰、边线法兰、斜接法兰等。这种建模思路十分适用于创建平板构件（如机箱、机柜等产品）以及柱形表面钣金件。

下面以斜截圆柱管钣金为例，介绍特征建模法的应用。斜截圆柱管是在普通圆柱管的上端被一个与其轴线成一定角度的正垂面截断而形成的构件，如图1.3.1所示。

Task1.创建斜截圆柱管

Step1.新建模型文件。

图1.3.1 斜截圆柱管的创建与展平

Step2.创建图1.3.2所示的基体-法兰1。选择下拉菜单命令；选取前视基准面作为草图基准面，绘制图1.3.3所示的横断面草图；在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入深度值500；在区域的文本框中输入厚度值1.5，在文本框中输入圆角半径值1.5；在区域的文本框中选择，在文本框中将因子系数值设置为0.5；单击按钮，完成基体-法兰1的创建。

图1.3.2 基体-法兰1

图1.3.3 横断面草图1

说明： 根据前文介绍， K 因子的设置值与钣金件的板厚（ T ）以及内侧折弯半径（ R ）有关，当 R / T ≥5时， K 因子值取0.5。本例中折弯半径值（注意不是文本框中的半径值）为150，板厚值为1.5，故 K 因子的值设置为0.5。

Step3.创建图1.3.4所示的切除-拉伸1。选择下拉菜单命令；选取右视基准面为草图基准面，绘制图1.3.5所示的横断面草图；在对话框中选中复选框，取消选中复选框；单击按钮，完成切除-拉伸1的创建。

Step4.选择下拉菜单命令，将模型命名为“斜截圆柱管”，保存至D:\sw17.15\work\ch01.03.01。

图1.3.4 切除-拉伸1

图1.3.5 横断面草图2

Task2.展平斜截圆柱管

Step1.在设计树中右击特征，在系统弹出的快捷菜单中单击“解除压缩” 命令按钮，即可将钣金展平，如图1.3.1b所示。

Step2.选择下拉菜单命令，将展开后的钣金件命名为“斜截圆柱管展开”并保存。

Task3.生成钣金工程图

Stage1.新建工程图

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出“新建SOLIDWORKS文件”对话框。

Step2.在“新建SOLIDWORKS文件”对话框中选择“gb_a3”模板，单击按钮，完成工程图的创建。

Stage 2.创建普通视图

Step1.选择零件模型。在“模型视图”对话框中的系统提示下，单击区域中的按钮，系统弹出“打开”对话框；在下拉列表中选择目录D:\sw17.15\work\ch01.03.01，然后选择模型文件“斜截圆柱管.SLDPRT”，单击按钮。

Step2.定义视图参数。在区域中单击“前视”按钮；采用默认的图样比例；在区域中选中复选框。

Step3.放置视图。将鼠标指针移动至图形区，选择合适的放置位置并单击，以生成主视图，在主视图的右侧单击以生成左视图。

Step4.单击“投影视图”对话框中的按钮，完成普通视图的创建，如图1.3.6所示。

图1.3.6 创建普通视图

Stage 3.创建平面展开视图

Step1.单击任务窗格中的“视图调色板”按钮，打开“视图调色板”对话框。

Step2.单击“浏览”按钮，系统弹出“打开”对话框，在该对话框中选择模型文件“斜截圆柱管.SLDPRT”并打开，在“视图调色板”对话框中显示零件的视图预览。

Step3.在打开的“视图调色板”对话框中将“（A）平板形式”的视图拖到工程图图样上，在系统弹出的SolidWorks对话框中单击按钮，单击按钮。

Step4.调整视图比例。单击平板视图，在系统弹出的“工程图视图”对话框的区域中选中单选项，在其下方的下拉列表中选择比例值为1：10。

Step5.单击“工程图视图”对话框中的按钮，完成平面展开视图的创建，如图1.3.7所示。

图1.3.7 创建平面展开视图

说明： 平面展开视图创建完成后可以隐藏其中的折弯注释和折弯线。

Stage 4.创建标注

Step1.创建中心线。选择下拉菜单命令，系统弹出“中心线”对话框；依次选取图1.3.8所示的直线1、直线2、直线3和直线4，此时系统会自动为视图添加中心线，单击“中心线”对话框中的按钮，完成中心线的添加。

Step2.创建中心符号线。选择下拉菜单命令，系统弹出“中心符号线”对话框。选取图1.3.8所示的圆弧1，此时系统会自动为视图添加中心符号线，单击“中心符号线”对话框中的按钮，完成中心符号线的添加。

说明： 选中中心线或中心符号线，然后拖动其端点，可以调整中心线或中心符号线的长度。

图1.3.8 创建中心线和中心符号线

Step3.创建尺寸标注。选择下拉菜单命令，系统弹出“尺寸”对话框。为视图添加图1.3.9所示的尺寸标注。

Step4.创建注解。选择下拉菜单命令，系统弹出“注释”窗口；单击区域中的“下画线引线”按钮；选取图1.3.10所示的边线，在合适的位置处单击；在注解文本框中输入“1.5厚”；单击按钮，完成注解的创建。

图1.3.9 创建尺寸标注

图1.3.10 创建注解

Stage 5.保存文件

钣金工程图创建完毕。选择下拉菜单命令，即可保存工程图文件。

Task4.输出DXF/DWG文件

Step1.打开文件D:\sw17.15\work\ch01.03.01\斜截圆柱管展开.SLDPRT。

Step2.选择命令。在设计树中右击特征，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，采用默认的格式与名称，单击按钮。

Step3.设置输出参数。单击“DXF/DWG输出”对话框区域后的文本框，选取图1.3.11所示的点为原点（隐藏折弯线与边界框），单击后的文本框，选取图1.3.11所示的边线为X轴参考，单击按钮。

Step4.此时系统弹出图1.3.12所示的“DXF/DWG清理-平板型式1”对话框，并在该对话框中显示展开图样的DXF图形，单击按钮，保存DXF文件并关闭该对话框。

Task5.打印出纸样与手工下料剪裁

如在实际生产加工中需要手工下料剪裁，可以采用下面两种方法。

方法一：打印出纸样下料。将展平图样以1:1的比例打印出纸样，再将纸样贴合到板料之上，根据纸样上的曲线轮廓进行下料剪裁。

方法二：根据尺寸下料。在板料上选取一个参考点，采用测量的方法量取直边的尺寸，也可以在钣金工程图中标注直边的尺寸；对于曲线轮廓边，可以创建一系列的等分点，然后测量等分点相对于参考点的平面坐标值，在板料上确定这些点的位置并光滑连接各点得到曲线轮廓。

图1.3.11 选取原点与X轴参考

图1.3.12 “DXF/DWG清理-平板型式1”对话框

1.3.2 范例2——装配建模法

装配建模法一般用于创建加工中需要焊接的钣金件。创建思路是：先用特征建模、放样折弯等方法创建各个构件，再将构件进行装配，然后对各个构件分别进行展平放样操作。实际加工时是先根据展平图样生产各个构件，再将构件进行焊接。

下面以两节拱形（半长圆）任意角弯头为例，介绍装配建模法的应用。两节拱形（半长圆）任意角弯头是由两个形状相同的拱形（半长圆）柱管接合而成的构件，如图1.3.13a所示。

图1.3.13 两节拱形（半长圆）任意角弯头的创建与展平

Task 1.创建两节拱形（半长圆）任意角弯头

Stage1.创建端节

Step1.新建模型文件。

Step2.创建图1.3.14所示的基体-法兰1。选择下拉菜单命令；选取上视基准面作为草图基准面，绘制图1.3.15所示的横断面草图；在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入深度值400；在区域的文本框中输入厚度值1，选中复选框，在文本框中输入圆角半径值1；在区域的文本框中选择，将因子系数值设置为0.5；单击按钮，完成基体-法兰1的创建。

图1.3.14 基体-法兰1

图1.3.15 横断面草图1

Step3.创建图1.3.16所示的切除-拉伸1。选择下拉菜单命令；选取前视基准面作为草图基准面，绘制图1.3.17所示的横断面草图；在对话框区域的下拉列表中选择选项，取消选中复选框；选中复选框，在该区域的下拉列表中选择选项；单击按钮，完成切除-拉伸1的创建。

Step4.选择下拉菜单命令，将模型命名为“拱形（半长圆）柱管”，保存至D:\sw17.15\work\ch01.03.02。

图1.3.16 切除-拉伸1

图1.3.17 横断面草图2

Stage2.装配，生成两节拱形（半长圆）任意角弯头

Step1.新建一个装配文件。选择下拉菜单命令，在系统弹出的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中选择“gb_assembly”模板，单击按钮，进入装配环境。

Step2.添加第一个拱形（半长圆）柱管。

（1）引入零件。进入装配环境后，系统会自动弹出“开始装配体”对话框，单击“开始装配体”对话框中的按钮，在系统弹出的“打开”对话框中选取D:\sw17.15\work\ch01.03.02\拱形（半长圆）柱管.SLDPRT，单击按钮。

（2）单击“开始装配体”对话框中的按钮，将零件固定在原点位置。

Step3.添加图1.3.18所示的第二个拱形（半长圆）柱管并定位。

（1）引入零件。选择下拉菜单命令，系统弹出“插入零部件”对话框；单击“插入零部件”对话框中的按钮，在系统弹出的“打开”对话框中选取拱形（半长圆）柱管，单击按钮；将零件放置并调整到合适的位置，如图1.3.19所示。

（2）添加配合，使零件完全定位。

图1.3.18 添加第二个零件

图1.3.19 调整后的零件位置

① 选择命令。选择下拉菜单命令（或在“装配体”工具栏中单击按钮），系统弹出“配合”对话框。

② 添加“重合”配合。单击“配合”对话框中的按钮，分别选取两模型中的前视基准面为重合对象，单击快捷工具条中的按钮。

③ 添加“重合”配合。单击“配合”对话框中的按钮，分别选取两模型中的切口表面为重合对象，如图1.3.20所示，单击快捷工具条中的按钮。

图1.3.20 选取重合对象

④ 添加“重合”配合。单击“配合”对话框中的按钮，分别选取两模型切口处的直边为重合对象，如图1.3.20所示，单击快捷工具条中的按钮。

⑤ 单击“配合”对话框中的按钮，完成零件的定位。

Step4.选择下拉菜单命令，将模型命名为“两节拱形（半长圆）任意角弯头”，保存装配模型。

Task2.展平两节拱形（半长圆）任意角弯头

从上面的创建过程中可以看出两节拱形（半长圆）任意角弯头是由两个拱形（半长圆）柱管装配形成的，所以其展开只需对单节拱形（半长圆）柱管展开，具体方法如下。

Step1.打开模型文件D:\sw17.15\work\ch01.03.02\拱形（半长圆）柱管.SLDPRT。

Step2.在设计树中右击特征，在系统弹出的快捷菜单中单击“解除压缩”命令按钮，即可将钣金展平，展平结果如图1.3.21所示。

图1.3.21 拱形（半长圆）柱管展开图

Step3.选择下拉菜单命令，将展开后的钣金件命名为“拱形（半长圆）柱管展开”并保存。

Task3.生成钣金工程图

Step1.新建工程图文件，选择“gb_a3”模板。

Step2.选择零件模型。在“模型视图”对话框中的系统提示下，单击区域中的按钮，系统弹出“打开”对话框；在下拉列表中选择目录D:\sw17.15\work\ch01.03.02，然后选择模型文件“拱形（半长圆）柱管.SLDPRT”，单击按钮。

Step3.创建普通视图。在区域中单击“前视”按钮，采用默认的图样比例，选中复选框；将鼠标指针移动至图形区，选择合适的放置位置并单击，生成主视图，在主视图的下方单击以生成俯视图；单击“模型视图”对话框中的按钮，完成普通视图的创建，如图1.3.22所示。

Step4.创建展开视图。单击任务窗格中的“视图调色板”按钮，打开“视图调色板”对话框；单击“浏览”按钮，在“打开”对话框中选择模型文件“拱形（半长圆）柱管.SLDPRT”并打开；将“（A）平板形式”的视图拖到工程图图样上，在系统弹出的SolidWorks对话框中单击按钮，单击“工程图视图”对话框中的按钮。

Step5.参照图1.3.22，对工程图进行标注。

图1.3.22 创建普通视图

Step6.钣金工程图创建完毕。选择下拉菜单命令，即可保存工程图文件。

Task4.输出DXF/DWG文件

Step1.打开文件D:\sw17.15\work\ch01.03.02\拱形（半长圆）柱管展开.SLDPRT。

Step2.选择命令。在设计树中右击特征，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，采用默认的格式与名称，单击按钮。

Step3.设置输出参数。采用默认的输出参数，单击按钮。

Step4.此时系统弹出图1.3.23所示的“DXF/DWG清理-平板型式1”对话框，并在该对话框中显示展开图样的DXF图形，单击按钮，保存DXF文件并关闭该对话框。

图1.3.23 “DXF/DWG清理-平板型式1”对话框

1.3.3 范例3——实体分割转换法

实体分割转换法也是创建焊接钣金件的一种方法，适用于创建整体性较强的钣金模型，最终得到的仍是装配体模型。创建思路是：先用实体特征建模创建焊接钣金件的整体，再利用“分割”命令从整体模型中分割出各个构件实体并自动生成装配体，再将构件进行处理并转换成可展开的钣金件模型。

下面以60°三节圆形等径弯头为例，介绍实体分割转换法的应用。60°三节圆形等径弯头是由三节等径的圆柱管构成的，且两端口平面夹角为60°，首尾两端节较短，是中间节的一半，如图1.3.24所示。

图1.3.24 60°三节圆形等径弯头的创建与展平

Task 1.创建60°三节圆形等径弯头

Stage1.创建端节模型

Step1.新建模型文件。

Step2.创建图1.3.25所示的草图1。选择下拉菜单命令；选取前视基准面作为草图基准面，绘制图1.3.25所示的草图1。

Step3.创建图1.3.26所示的基体-法兰1。选择下拉菜单命令；选取上视基准面作为草图基准面，绘制图1.3.27所示的横断面草图；在区域的下拉列表中选择选项，选取图 1.3.28 所示的顶点；在区域的文本框中输入厚度值 1，在文本框中输入圆角半径值 1；在区域的文本框中选择，将因子系数值设置为 0.5；单击按钮，完成基体-法兰1的创建。

图1.3.25 草图1

图1.3.26 基体-法兰1

图1.3.27 横断面草图

图1.3.28 定义指定顶点

Step4.创建图1.3.29所示的切除-拉伸-薄壁1。选择下拉菜单命令；选取草图1为横断面草图；选中复选框，在该区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入深度值0.1；单击按钮，系统弹出图1.3.30所示的“要保留的实体”对话框，选中单选项；单击按钮，完成切除-拉伸-薄壁1的创建。

图1.3.29 切除-拉伸-薄壁1

图1.3.30 “要保留的实体”对话框

Step5.选择下拉菜单命令，将模型命名为“60°三节圆形等径弯头”，并保存至D:\sw17.15\work\ch01.03.03。

Step6.插入新零件（一）。右击设计树下级菜单中的选项，在系统弹出的快捷菜单中选择命令；将模型命名为“60°三节圆形等径弯头首节”，保存零件模型。

Step7.插入新零件（二）。右击设计树下级菜单中的选项，在系统弹出的快捷菜单中选择命令；将模型命名为“60°三节圆形等径弯头中节”，保存零件模型。

Step8.插入新零件（三）。右击设计树下级菜单中的选项，在系统弹出的快捷菜单中选择命令；将模型命名为“60°三节圆形等径弯头尾节”，保存零件模型。

Stage2.装配，生成60°三节圆形等径弯头

新建一个装配文件，将60°三节圆形等径弯头首节、中节和尾节进行装配，将模型命名为“60°三节圆形等径弯头”，保存装配模型。

Task2.展平60°三节圆形等径弯头

从上面的创建过程中可以看出，在现有的软件中，由于插入新零件后只保留了实体特征，创建的钣金特征并不存在，展开放样只能通过“拉伸切除”命令，保留其要展平的部分，从而进行展开放样，其操作过程如下。

Stage1.展平60°三节圆形等径弯头首节

Step1.打开模型文件D:\sw17.15\work\ch01.03.02\60°三节圆形等径弯头.SLDPRT。

Step2.定义保留“首节”部分。右击设计树中的特征，在系统弹出的快捷菜单中单击“编辑特征”按钮，单击按钮，系统弹出“要保留的实体”对话框，依次选中单选项和复选框；单击按钮，完成保留“首节”部分的创建。

Step3.创建展平（图1.3.31）。选择下拉菜单命令；选取图1.3.32所示的边线为固定面边线，单击按钮；单击按钮，完成钣金的展开。

图1.3.31 展平后的钣金

图1.3.32 选取固定面边线

Step4.选择下拉菜单命令，将模型命名为“60°三节圆形等径弯头首节展开”，保存钣金模型。

Stage2.展平60°三节圆形等径弯头中节

展平60°三节圆形等径弯头中节（图1.3.33），要保留的实体为，并将模型命名为“60°三节圆形等径弯头中节展开”，详细操作参考Stage 1。

图1.3.33 60°三节圆形等径弯头中节展开

Stage3.展平60°三节圆形等径弯头尾节

展平60°三节圆形等径弯头尾节（图1.3.34），要保留的实体为，并将模型命名为“60°三节圆形等径弯头尾节展开”，详细操作参考Stage 1。

Stage4.装配展开图

新建一个装配文件，依次插入零件“60°三节圆形等径弯头尾节展开”“60°三节圆形等径弯头中节展开”“60°三节圆形等径弯头首节展开”，单击按钮与装配体原点重合放置零部件原点，将各节管拼接为普通圆柱管的展平（图1.3.35），完成后将文件保存为“60°三节圆形等径弯头展开”。

图1.3.34 60°三节圆形等径弯头尾节展开

图1.3.35 60°三节圆形等径弯头展开图

Task3.生成首节钣金工程图

Step1.新建工程图文件，选择“gb_a2”模板。

Step2.选择零件模型。在“模型视图”对话框中的提示下，单击区域中的按钮，系统弹出“打开”对话框；在下拉列表中选择目录D:\sw17.15\work\ch01.03.03，然后选择模型文件“60°三节圆形等径弯头首节.SLDPRT”，单击按钮。

Step3.创建普通视图。在区域中单击“前视”按钮，采用默认的图样比例，选中复选框；将鼠标指针移动至图形区，选择合适的放置位置单击，生成主视图，在主视图的下方单击以生成俯视图；单击“模型视图”对话框中的按钮，完成普通视图的创建，如图1.3.36所示。

图1.3.36 创建钣金工程图

Step4.创建展开视图。单击任务窗格中的“视图调色板”按钮，打开“视图调色板”对话框；单击“浏览”按钮，在“打开”对话框中选择模型文件“60°三节圆形等径弯头首节展开.SLDPRT”并打开；将“（A）平板形式”的视图拖到工程图图样上，在系统弹出的SolidWorks对话框中单击按钮，将展开图的比例调整为1:3，单击“工程图视图”对话框中的按钮。