solidwsorks第四章 钣金零件设计

技术干货：全面讲解SolidWorks钣金建模设计的画法钣金零件建模钣金零件是一种比较特殊的实体模型，是带有折弯角的薄壁零件。

整个模型的所有壁厚都相同，折弯程度可以通过指定折弯半径来控制。

如果需要释放槽，软件会自动添加。

SolidWorks为满足这些需求定制了专门的钣金工具。

基体法兰：用来为钣金零件创建基体特征，它与拉伸特征相类似，可以用指定的折弯半径来自动添加折弯。

斜接法兰：是针对那些需要在边线进行一定角度连接的模型，在一条边或者多条边上建立法兰，用户也可以根据需要在适当的地方创建释放槽。

边线法兰：特征可将法兰添加到钣金零件的所选边上，用户可以修改折弯角度和草图轮廓。

也可同时在多条边线上创建法兰。

边线法兰：也可以在直线边或曲线边上添加。

同样能够在零件上添加边线法兰特征，例如放样或圆柱零件的直线边。

薄片：特征可以为钣金零件添加具有相同厚度的薄片，薄片特征的草图必须在已有平面上绘制。

展开和折叠：在模型展平状态下进行的任何切除，都要用到这对额外的操作，用展开命令展开所需折弯，进行切除，然后用折叠命令将折弯折叠回去。

切口：切口特征通过一个很小的间距切开模型，从而打开盒子形成一个可以展开的钣金零件。

成形工具是作为钣金零件折弯、伸展或者变形的冲模来使用。

应用成形工具的面与成形工具自身的停止面相对应。

默认情况下，成形工具向下行进，材料在成形工具接触面时变形。

拖放操作非常简单，只要从设计库中拖动成形工具，然后放置到当前零件的面上。

可以通过光标处特征的预览图来查看成形的情况。

成型工具制作：用零件状态下建立一成型工具PART，然后直接拖动特征树上的零件名称到设计库的成型工具文件夹就完成了成型工具的制作。

绘制的折弯闭和角我们来看个具体的例子：制作一个立体声收音机的盖子，如右图。

1、基体法兰基体法兰是钣金零件的基本特征，是钣金零件设计的起点，可以看作是拉伸凸台的一种变形操作。

2、斜接法兰斜接法兰用来生成一段或多段相互连接的法兰并且自动生成必要的切口。

一、钣金的计算方法概论钣金零件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后零件所期望的尺寸，会利用各种不同的算法来计算展开状态下备料的实际长度。

其中最常用的方法就是简单的“掐指规则”，即基于各自经验的算法。

通常这些规则要考虑到材料的类型与厚度，折弯的半径和角度，机床的类型和步进速度等等。

另一方面，随着计算机技术的出现与普及，为更好地利用计算机超强的分析与计算能力，人们越来越多地采用计算机辅助设计的手段，但是当计算机程序模拟钣金的折弯或展开时也需要一种计算方法以便准确地模拟该过程。

虽然仅为完成某次计算而言，每个商店都可以依据其原来的掐指规则定制出特定的程序实现，但是，如今大多数的商用CAD和三维实体造型系统已经提供了更为通用的和强大功能的解决方案。

大多数情况下，这些应用软件还可以兼容原有的基于经验的和掐指规则的方法，并提供途径定制具体输入内容到其计算过程中去。

SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。

总结起来，如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种，一种是基于折弯补偿的算法，另一种是基于折弯扣除的算法。

SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法，但自2003版以后，两种算法均已支持。

为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念，同时也介绍SolidWorks中的具体实现方法，本文将在以下几方面予以概括与阐述：1、折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义，它们各自与实际钣金几何体的对应关系2、折弯扣除如何与折弯补偿相对应，采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法3、K因子的定义，实际中如何利用K因子，包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围二、折弯补偿法图1为更好地理解折弯补偿，请参照图1中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。

图2是该零件的展开状态。

折弯补偿算法将零件的展开长度(LT)描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。

SolidWorks 软件是一款领先的三维 CAD 设计软件，被广泛应用于工程设计、制造和产品开发等领域。

在制造行业中，钣金设计是一项非常重要的工作，而 SolidWorks 软件在钣金设计方面拥有非常强大的功能。

本文将以实例的方式，结合实际案例，对 SolidWorks 软件在钣金设计中的应用进行深入解析，为读者展示如何运用 SolidWorks 软件进行钣金设计。

一、SolidWorks 软件概述SolidWorks 软件是一款由美国达索系统公司开发的三维 CAD 设计软件，它拥有直观、易学的界面，强大的建模和装配能力，以及丰富的功能模块，能够为工程师和设计师提供高效的工作评台。

在钣金设计方面，SolidWorks 软件具有强大的钣金零件建模、展开和装配功能，可以满足用户在钣金设计的各个阶段的需求。

二、SolidWorks 软件在钣金设计中的应用1. 零件建模在进行钣金设计时，需要对零件进行建模。

SolidWorks 软件提供了丰富的建模工具，可以快速、准确地建立各类钣金零件的三维模型。

在建模过程中，用户可以根据实际需要选择合适的建模方法，比如基本特征建模、实体建模等，以及丰富的编辑功能，对零件进行精确的调整和优化，确保模型的准确性和完整性。

2. 零件展开在零件建模完成后，需要对零件进行展开，为后续的加工和制造工作提供参考。

SolidWorks 软件提供了强大的展开功能，可以根据零件的实际形状和尺寸，快速生成准确的展开图，为下一步的工艺设计和生产提供便利。

3. 装配设计除了对单个零件进行设计外，钣金设计还涉及到零件的装配。

SolidWorks 软件允许用户在三维空间中进行零件的装配设计，可以灵活地组合、调整零件的位置和间距，同时可以进行碰撞检测和其他相关的分析，确保装配的正确性和可靠性。

4. 工艺设计在钣金设计的最后阶段，用户需要进行工艺设计，确定加工工艺和制造流程。

SolidWorks 软件提供了丰富的工艺设计工具，包括成形工艺、冲压工艺、焊接工艺等，可以帮助用户根据零件的实际情况，选择合适的加工方法和工艺参数，为生产提供科学依据。

SolidWorks钣金零件设计一、直接使用钣金特征用户在设计钣金零件时，直接使用各种钣金工具（例如“基体法兰”、“边线法兰“等工具）。

如图所示，此模型可以直接使用基体法兰、边线法兰等工具完成建模，完成的钣金零件可以顺利展开。

1．利用开环草图建立基体法兰利用开环草图建立基体法兰时，用户可以定义钣金的厚度、默认折弯半径、默认折弯系数和默认释放槽类型。

绘制图所示草图，单击“基体法兰/薄片”按钮，给定特征的拉伸长度为20mm、钣金厚度为1.5mm、默认折弯钣金为0.5mm，钣金厚度的方向可以通过“钣金参数”选项组中的“反向”复选框来进行改变。

基体法兰特征建立后，用户可以利用其他钣金工具完成钣金零件设计，如图所示，这里分别使用斜接法兰、薄片特征、拉伸切除、阵列及断开边角等特征完成零件设计，最后完成钣金零件的展开。

2．利用闭环草图建立基体法兰利用闭环草图建立基体法兰时，由草图的轮廓定义法兰形状，用户只能给定钣金的厚度参数，如图所示。

建立基体法兰后，需要编辑“钣金1“特征来设置默认的钣金参数，包括折弯半径、折弯系数和释放槽类型。

3．利用放样法兰建立钣金利用放样的折弯，可以类似放样其特征利用两个不封闭草图所建立放样的钣金，如图所示。

草图中需要建立断开缺口，即放样的轮廓是开环轮廓。

绘制草图时，要注意草图中缺口的对应。

放样的折弯可以展开，SolidWorks提供了用于计算放样折弯精度的工具。

二、从实体零件形成钣金用户可以按照一般零件的设计步骤完成钣金零件设计，使用薄壁特征或者抽壳等方法完成壁厚均匀一致的实体零件，这时零件中还没有形成折弯，因此也不存在钣金的弯角。

用户可以使用“插入折弯”工具，将薄壁零件转化为钣金零件，最后再利用相关的钣金特征完成最终的设计，如图所示，这也是早期SolidWorks版本设计钣金零件较为常用的方法。

另一种情况，有些钣金零件直接使用钣金特征建模时很不方便，或者无法利用钣金特征来完成。

这种情况下，先考虑使用实体建模方式，结合曲面工具来建立钣金零件的有关形状，最后再转换成钣金，以达到顺利展开的目的，也是一种很好的建模思路。

Solidworks钣金设计教程SolidWorks钣金设计SolidWorks提供了顶尖的、全相关的钣金设计能力。

在SolidWorks中可以直接使用各种类型的法兰、薄片等特征，正交切除、角处理以及边线切口等钣金操作变得非常容易。

可以直接按比例放样折弯、圆锥折弯、复杂的平板型式的处理。

SolidWorks中钣金设计的方式与方法与零件设计的完全一样，用户界面和环境也相同，而且还可以在装配环境下进行关联设计；自动添加与其他相关零部件的关联关系，修改其中一个钣金零件的尺寸，其它与之相关的钣金零件或其他零件会自动进行修改。

因为钣金件通常都是外部围绕件或包容件，需要参考别的零部件的外形和边界，从而设计出相关的钣金件，以达到其他零部件的修改变化会自动影响到钣金件变化的效果。

SolidWorks的二维工程图可以生成成型的钣金零件零件工程图，也可以生成展开状态的工程图，也可以把两种工程图放在一张工程图中，同时可以提供加工钣金零件的一些过程数据，生成加工过程中的每个工程图。

第一章基本术语在SolidWorks2022年钣金设计中常用的基本术语有如下几种：折弯系数、折弯扣除、K-因子等。

另外在SolidWorks中除直接指定和由K-因子来确定折弯系数之外，还可以利用折弯系数表来确定。

在折弯系数表中可以指定钣金零件的折弯系数或折弯扣除数值等，折弯系数表还包括折弯半径、折弯角度以及零件厚度的数值。

1.1 折弯系数零件要生成折弯时，可以指定一个折弯系数给一个钣金折弯，但指定的折弯系数必须介于折弯内侧边线的长度与外侧边线的长度之间。

折弯系数可以有钣金原材料的总展开长度减去非折弯长度来计算，如图1所示。

用来决定使用折弯系数值时，总平展长度的计算公式如下：Lt = A + B + BA 式中：BA――――折弯系数Lt ――――总展开长度A、B―――非折弯系数图1 折弯系数示意图1.2 折弯扣除当在生成折弯时，用户可以通过输入数值来给任何一个钣金折弯指定一个明确的折弯扣除。

solidworks钣金设计SolidWorks提供了顶尖的、全相关的钣金设计能力。

在SolidWorks中可以直接使用各种类型的法兰、薄片等特征，正交切除、角处理以及边线切口等钣金操作变得非常容易。

可以直接按比例放样折弯、圆锥折弯、复杂的平板型式的处理。

SolidWorks中钣金设计的方式与方法与零件设计的完全一样，用户界面和环境也相同，而且还可以在装配环境下进行关联设计;自动添加与其他相关零部件的关联关系，修改其中一个钣金零件的尺寸，其它与之相关的钣金零件或其他零件会自动进行修改。

因为钣金件通常都是外部围绕件或包容件，需要参考别的零部件的外形和边界，从而设计出相关的钣金件，以达到其他零部件的修改变化会自动影响到钣金件变化的效果。

SolidWorks的二维工程图可以生成成型的钣金零件零件工程图，也可以生成展开状态的工程图，也可以把两种工程图放在一张工程图中，同时可以提供加工钣金零件的一些过程数据，生成加工过程中的每个工程图。

本章首先来介绍了与钣金设计相关的术语，然后介绍钣金零件的生成方法以及钣金特征的编辑。

6.1 基本术语在SolidWorks2006钣金设计中常用的基本术语有如下几种:折弯系数、折弯扣除、K-因子等。

另外在SolidWorks中除直接指定和由K-因子来确定折弯系数之外，还可以利用折弯系数表来确定。

在折弯系数表中可以指定钣金零件的折弯系数或折弯扣除数值等，折弯系数表还包括折弯半径、折弯角度以及零件厚度的数值。

6.1.1 折弯系数零件要生成折弯时，可以指定一个折弯系数给一个钣金折弯，但指定的折弯系数必须介于折弯内侧边线的长度与外侧边线的长度之间。

折弯系数可以有钣金原材料的总展开长度减去非折弯长度来计算，如图6-1所示。

用来决定使用折弯系数值时，总平展长度的计算公式如下:Lt = A + B + BA式中:BA————折弯系数Lt ————总展开长度A、B———非折弯系数图6-1 折弯系数示意图6.1.2 折弯扣除当在生成折弯时，用户可以通过输入数值来给任何一个钣金折弯指定一个明确的折弯扣除。