SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)
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SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)
SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)
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階梯教室:SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)
簡介：本教程內(nèi)容摘自并整理自《SolidWorks 鈑金和焊接實(shí)戰(zhàn)精解》一書（邢啟恩主編，有改動(dòng)），該書
通過豐富的設(shè)計(jì)案例，向讀者介紹了利用SolidWorks進(jìn)行鈑金零件及焊接零件設(shè)計(jì)的方法、步驟和技巧，包括
鈑金零件、焊接零件、多實(shí)體鈑金、鈑金零件關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)。本書配套的DVD光盤中，提供了精彩的視
頻教程。針對(duì)書中相關(guān)的案例，作者錄制了講解的視頻教程，以便于讀者更好地了解和掌握建模技巧。
本教程的內(nèi)容重點(diǎn)向讀者介紹鈑金零件的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用思路，利用典型案例介紹總結(jié)了鈑金零件幾種設(shè)
計(jì)思路的具體步驟，主要包括如下內(nèi)容：
1 SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)工具和相關(guān)概念
2 鈑金零件設(shè)計(jì)方法綜述
3 利用鈑金工具建立鈑金零件
4 實(shí)體和鈑金零件混合建模方法
5 多實(shí)體鈑金零件設(shè)計(jì)
6 鈑金零件工程圖
限于篇幅，本教程不能涵蓋鈑金零件設(shè)計(jì)中所有的知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容，請(qǐng)讀者《SolidWorks 鈑金和焊接實(shí)戰(zhàn)精
解》一書。
http://www.idnovo.com.cn/更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net ·1·
1 SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)工具及概念
1.1 鈑金零件的特點(diǎn)
鈑金零件是以金屬板為原料，通過折、彎、沖、壓等工藝實(shí)現(xiàn)的一類零件，其最大的特點(diǎn)是零件的壁厚均勻。
鈑金零件一般可分為三類：
平板類：指一般的平面沖裁件
彎曲類：由彎曲或彎曲加簡單成形構(gòu)成的零件。
成形類：由拉伸等成形方法加工而成的規(guī)則曲面類或自由曲面類零件，對(duì)于此類鈑金零件的展開，SolidWorks
需要借助有關(guān)插件來完成。
如圖1-1所示，這些零件都是由平板毛坯經(jīng)沖切、折彎或沖壓等方式而加工出來的，它們與一般機(jī)加工方式
加工出來的零件存在著很大差別。
圖1-1 鈑金零件示例
1.2 鈑金工具
SolidWorks 提供了很多鈑金零件中特有的鈑金特征工具，包括基體法蘭、邊線法蘭等，利用這些工具，用
戶可以很方便地完成鈑金零件設(shè)計(jì)，得到鈑金零件的應(yīng)用狀態(tài)和展開狀態(tài)。
SolidWorks 提供了建立鈑金零件的特有工具，這些工具位于【插入】|【鈑金】菜單和【鈑金】工具欄中，
如圖1-2所示。
圖1-2 鈑金工具·2· 更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net
1.3 鈑金零件的設(shè)計(jì)樹
鈑金零件和普通SolidWorks 零件的不同之處就是鈑金零件內(nèi)部具有鈑金零件的標(biāo)識(shí)，具有鈑金零件的特性，
如圖1-3所示的Feature Manager設(shè)計(jì)樹中包括“鈑金1”、“平板型式”等鈑金的獨(dú)有特征。
圖1-3鈑金零件的設(shè)計(jì)樹
? “切割清單”：切割清單文件夾類似于普通零件的“實(shí)體”文件夾。由于SolidWorks 鈑金零件中支持多
實(shí)體鈑金，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)鈑金部分之間焊接工藝的特點(diǎn)，因此切割清單也可用于工程圖中的焊件清單表。
? “鈑金”：鈑金特征中包含了默認(rèn)的折彎參數(shù)，如折彎半徑、折彎系數(shù)、折彎扣除或釋放槽類型，如圖
1-4所示。
圖1-4 鈑金默認(rèn)參數(shù)
? “平板型式” 特征：平板型式特征表示了鈑金零件在展開狀態(tài)下的形狀。建立基體法蘭以后，該特征
默認(rèn)為壓縮狀態(tài)，后續(xù)建立的特征也處于此特征的前面。單擊【鈑金】工具欄中的【展開】按鈕 切
換“平板型式”的壓縮狀態(tài)，如圖 1-5 所示，在展開狀態(tài)下，“平板型式”特征中顯示了鈑金零件的折
彎線草圖、邊界框以及所有展開的折彎。更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net ·3·
圖1-5 鈑金展開狀態(tài)
1.4 鈑金零件中的相關(guān)概念
1 鈑金零件厚度
鈑金零件是一種壁厚均勻的薄壁零件，對(duì)于同一個(gè)鈑金實(shí)體而言壁厚是相同的。使用鈑金工具建立特征時(shí)，
如使用開環(huán)草圖建立基體法蘭，鈑金零件的厚度相當(dāng)于壁厚；如使用閉環(huán)草圖建立基體法蘭，則鈑金零件的厚度
相當(dāng)于于拉伸特征深度，如圖1-6所示。
圖1-6 鈑金零件厚度·4· 更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net
2 折彎半徑
板件折彎時(shí)，為了避免外表面產(chǎn)生裂紋，需要制定鈑金折彎時(shí)的折彎半徑，折彎半徑是指折彎內(nèi)角的半徑，
如圖1-7所示，SolidWorks 中鈑金實(shí)體的默認(rèn)折彎半徑在建立基體法蘭時(shí)，或者通過編輯“鈑金”特征來指定。
圖1-7 默認(rèn)折彎半徑
3 折彎系數(shù)
折彎系數(shù)是用于計(jì)算鈑金展開的折彎算法，SolidWorks中支持常用的“K-因子”、“折彎扣除”、“折彎系數(shù)表”
和“折彎補(bǔ)償”等方法。如圖1-8所示，在“鈑金”特征中定義默認(rèn)的折彎系數(shù)。
圖1-8 默認(rèn)折彎系數(shù)更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net ·5·
4、鈑金規(guī)格表
SolidWorks 提供了鈑金規(guī)格表，即將常用的鈑金規(guī)格利用EXCEL表格保存下來，建立鈑金零件時(shí)，用戶可
以直接從規(guī)格表中讀取已經(jīng)定義好的鈑金參數(shù)。這些參數(shù)包括：
? 鈑金厚度
? 可用的折彎半徑
? K-因子
SolidWorks 提供了鈑金規(guī)格表的樣本，默認(rèn)保存在“\SolidWorks\lang\chinese-simplified\Sheet Metal Gauge
Tables”文件夾中，用戶可以參考“sample table - aluminum - metric units.xls”文件建立自定義的鈑金規(guī)格表，如
圖1-9所示。
圖1-9 鈑金規(guī)格表樣例
5 釋放槽
為了保證鈑金折彎的規(guī)整，避免撕裂、避免出現(xiàn)折彎時(shí)的干涉沖突，必要的情況下應(yīng)該在展開圖中專門對(duì)折
彎兩側(cè)的部分建立一個(gè)切口，這種切口稱為“釋放槽”。
在建立法蘭的過程中，SolidWorks可以根據(jù)折彎相對(duì)于現(xiàn)有鈑金的位置自動(dòng)給定釋放槽，稱為“自動(dòng)切釋放
槽”。鈑金零件中默認(rèn)的釋放槽類型可以在建立第一個(gè)基體法蘭特征時(shí)給定，包括三種形式：矩圓形、矩形、撕
裂型，如圖1-10所示。
除自動(dòng)建立釋放槽以外，用戶可以通過拉伸切除特征，人工建立釋放槽；也可以利用“邊角剪裁”工具建立
釋放槽?！?· 更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net
圖1-10 自動(dòng)切釋放槽類型
6 鈑金成型工具
SolidWorks 提供了許多可以形成鈑金零件常用形狀如伸展、折彎等形狀的工具，這些工具可以認(rèn)為是作為
沖裁、伸展或成形鈑金的沖模。應(yīng)用成型工具可以很方便地在鈑金零件中生成一些特定的沖壓形狀，如百葉窗、
凸緣或加強(qiáng)筋，如圖1-11所示。成型工具只能應(yīng)用到鈑金零件中，并且只能通過設(shè)計(jì)庫使用。
圖1-11 鈑金成型工具及應(yīng)用更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net ·7·
2 SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)方法
2.1 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2-1所示，
此模型可以直接基體法蘭、邊線法蘭等工具完成建模，完成的鈑金零件可以順利展開。
圖2-1直接利用鈑金特征設(shè)計(jì)
利用鈑金特征設(shè)計(jì)鈑金零件時(shí)，可以使用“基體法蘭”特征或“放樣折彎”特征建立第一個(gè)鈑金特征。
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。
繪制圖 2-2所示草圖，單擊【基體法蘭/薄片】按鈕 基體法蘭特征，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。
圖2-2 從開環(huán)草圖建立基體法蘭
基體法蘭特征建立后，用戶可以利用其他鈑金工具來完成鈑金零件設(shè)計(jì)，如圖2-3所示，這里分別使用斜接·8· 更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net
法蘭、薄片特征、拉伸切除及陣列、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。
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通過豐富的設(shè)計(jì)案例，向讀者介紹了利用SolidWorks進(jìn)行鈑金零件及焊接零件設(shè)計(jì)的方法、步驟和技巧，包括
鈑金零件、焊接零件、多實(shí)體鈑金、鈑金零件關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)。本書配套的DVD光盤中，提供了精彩的視
頻教程。針對(duì)書中相關(guān)的案例，作者錄制了講解的視頻教程，以便于讀者更好地了解和掌握建模技巧。
本教程的內(nèi)容重點(diǎn)向讀者介紹鈑金零件的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用思路，利用典型案例介紹總結(jié)了鈑金零件幾種設(shè)
計(jì)思路的具體步驟，主要包括如下內(nèi)容：
1 SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)工具和相關(guān)概念
2 鈑金零件設(shè)計(jì)方法綜述
3 利用鈑金工具建立鈑金零件
4 實(shí)體和鈑金零件混合建模方法
5 多實(shí)體鈑金零件設(shè)計(jì)
6 鈑金零件工程圖
限于篇幅，本教程不能涵蓋鈑金零件設(shè)計(jì)中所有的知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容，請(qǐng)讀者《SolidWorks 鈑金和焊接實(shí)戰(zhàn)精
解》一書。
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1 SolidWorks 鈑金零件設(shè)計(jì)工具及概念
1.1 鈑金零件的特點(diǎn)
鈑金零件是以金屬板為原料，通過折、彎、沖、壓等工藝實(shí)現(xiàn)的一類零件，其最大的特點(diǎn)是零件的壁厚均勻。
鈑金零件一般可分為三類：
平板類：指一般的平面沖裁件
彎曲類：由彎曲或彎曲加簡單成形構(gòu)成的零件。
成形類：由拉伸等成形方法加工而成的規(guī)則曲面類或自由曲面類零件，對(duì)于此類鈑金零件的展開，SolidWorks
需要借助有關(guān)插件來完成。
如圖1-1所示，這些零件都是由平板毛坯經(jīng)沖切、折彎或沖壓等方式而加工出來的，它們與一般機(jī)加工方式
加工出來的零件存在著很大差別。
圖1-1 鈑金零件示例
1.2 鈑金工具
SolidWorks 提供了很多鈑金零件中特有的鈑金特征工具，包括基體法蘭、邊線法蘭等，利用這些工具，用
戶可以很方便地完成鈑金零件設(shè)計(jì)，得到鈑金零件的應(yīng)用狀態(tài)和展開狀態(tài)。
SolidWorks 提供了建立鈑金零件的特有工具，這些工具位于【插入】|【鈑金】菜單和【鈑金】工具欄中，
如圖1-2所示。
圖1-2 鈑金工具·2· 更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net
1.3 鈑金零件的設(shè)計(jì)樹
鈑金零件和普通SolidWorks 零件的不同之處就是鈑金零件內(nèi)部具有鈑金零件的標(biāo)識(shí)，具有鈑金零件的特性，
如圖1-3所示的Feature Manager設(shè)計(jì)樹中包括“鈑金1”、“平板型式”等鈑金的獨(dú)有特征。
圖1-3鈑金零件的設(shè)計(jì)樹
? “切割清單”：切割清單文件夾類似于普通零件的“實(shí)體”文件夾。由于SolidWorks 鈑金零件中支持多
實(shí)體鈑金，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)鈑金部分之間焊接工藝的特點(diǎn)，因此切割清單也可用于工程圖中的焊件清單表。
? “鈑金”：鈑金特征中包含了默認(rèn)的折彎參數(shù)，如折彎半徑、折彎系數(shù)、折彎扣除或釋放槽類型，如圖
1-4所示。
圖1-4 鈑金默認(rèn)參數(shù)
? “平板型式” 特征：平板型式特征表示了鈑金零件在展開狀態(tài)下的形狀。建立基體法蘭以后，該特征
默認(rèn)為壓縮狀態(tài)，后續(xù)建立的特征也處于此特征的前面。單擊【鈑金】工具欄中的【展開】按鈕 切
換“平板型式”的壓縮狀態(tài)，如圖 1-5 所示，在展開狀態(tài)下，“平板型式”特征中顯示了鈑金零件的折
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圖1-5 鈑金展開狀態(tài)
1.4 鈑金零件中的相關(guān)概念
1 鈑金零件厚度
鈑金零件是一種壁厚均勻的薄壁零件，對(duì)于同一個(gè)鈑金實(shí)體而言壁厚是相同的。使用鈑金工具建立特征時(shí)，
如使用開環(huán)草圖建立基體法蘭，鈑金零件的厚度相當(dāng)于壁厚；如使用閉環(huán)草圖建立基體法蘭，則鈑金零件的厚度
相當(dāng)于于拉伸特征深度，如圖1-6所示。
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2 折彎半徑
板件折彎時(shí)，為了避免外表面產(chǎn)生裂紋，需要制定鈑金折彎時(shí)的折彎半徑，折彎半徑是指折彎內(nèi)角的半徑，
如圖1-7所示，SolidWorks 中鈑金實(shí)體的默認(rèn)折彎半徑在建立基體法蘭時(shí)，或者通過編輯“鈑金”特征來指定。
圖1-7 默認(rèn)折彎半徑
3 折彎系數(shù)
折彎系數(shù)是用于計(jì)算鈑金展開的折彎算法，SolidWorks中支持常用的“K-因子”、“折彎扣除”、“折彎系數(shù)表”
和“折彎補(bǔ)償”等方法。如圖1-8所示，在“鈑金”特征中定義默認(rèn)的折彎系數(shù)。
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4、鈑金規(guī)格表
SolidWorks 提供了鈑金規(guī)格表，即將常用的鈑金規(guī)格利用EXCEL表格保存下來，建立鈑金零件時(shí)，用戶可
以直接從規(guī)格表中讀取已經(jīng)定義好的鈑金參數(shù)。這些參數(shù)包括：
? 鈑金厚度
? 可用的折彎半徑
? K-因子
SolidWorks 提供了鈑金規(guī)格表的樣本，默認(rèn)保存在“\SolidWorks\lang\chinese-simplified\Sheet Metal Gauge
Tables”文件夾中，用戶可以參考“sample table - aluminum - metric units.xls”文件建立自定義的鈑金規(guī)格表，如
圖1-9所示。
圖1-9 鈑金規(guī)格表樣例
5 釋放槽
為了保證鈑金折彎的規(guī)整，避免撕裂、避免出現(xiàn)折彎時(shí)的干涉沖突，必要的情況下應(yīng)該在展開圖中專門對(duì)折
彎兩側(cè)的部分建立一個(gè)切口，這種切口稱為“釋放槽”。
在建立法蘭的過程中，SolidWorks可以根據(jù)折彎相對(duì)于現(xiàn)有鈑金的位置自動(dòng)給定釋放槽，稱為“自動(dòng)切釋放
槽”。鈑金零件中默認(rèn)的釋放槽類型可以在建立第一個(gè)基體法蘭特征時(shí)給定，包括三種形式：矩圓形、矩形、撕
裂型，如圖1-10所示。
除自動(dòng)建立釋放槽以外，用戶可以通過拉伸切除特征，人工建立釋放槽；也可以利用“邊角剪裁”工具建立
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圖1-10 自動(dòng)切釋放槽類型
6 鈑金成型工具
SolidWorks 提供了許多可以形成鈑金零件常用形狀如伸展、折彎等形狀的工具，這些工具可以認(rèn)為是作為
沖裁、伸展或成形鈑金的沖模。應(yīng)用成型工具可以很方便地在鈑金零件中生成一些特定的沖壓形狀，如百葉窗、
凸緣或加強(qiáng)筋，如圖1-11所示。成型工具只能應(yīng)用到鈑金零件中，并且只能通過設(shè)計(jì)庫使用。
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2.1 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2-1所示，
此模型可以直接基體法蘭、邊線法蘭等工具完成建模，完成的鈑金零件可以順利展開。
圖2-1直接利用鈑金特征設(shè)計(jì)
利用鈑金特征設(shè)計(jì)鈑金零件時(shí)，可以使用“基體法蘭”特征或“放樣折彎”特征建立第一個(gè)鈑金特征。
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。
繪制圖 2-2所示草圖，單擊【基體法蘭/薄片】按鈕 基體法蘭特征，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。
圖2-2 從開環(huán)草圖建立基體法蘭
基體法蘭特征建立后，用戶可以利用其他鈑金工具來完成鈑金零件設(shè)計(jì)，如圖2-3所示，這里分別使用斜接·8· 更多SolidWorks資料，請(qǐng)?jiān)L問三維空間 http://www.mcadtools.net
法蘭、薄片特征、拉伸切除及陣列、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。
