TopSolid实体建模实例

用于三维模具设计制造的CAD软件专用于注塑模具设计的三维计算机辅助设计软件包已经推出了至少10年了。

这种软件通过将一些操作频繁或重复性高的任务实现自动设置，或输入预先设定的标准部件，并“记住”用户专用的模具设计“准则”，不仅可避免误差的产生，还能够有效减少生成模具内、外部基础结构所需要的时间。

“使常规操作实现自动化，意味着软件能够更快地执行对于模具尺寸的标准化计算，同时保证了更小的犯错几率和更短的设计时间。

”英国基础软件供应商Delcam 公司的市场经理Peter Dickin如是说。

“开发模具设计软件的目的是通过自动化或简化更多的常规任务，让用户更专注于模具设计中更复杂的方面，从而有效缩短模具设计的时间，提高模具的整体质量和工作效率，并最终降低生产成本。

”Clear Cut Solutions公司的总裁Bill Genc先生补充道。

该公司是法国Mssler Software公司的TopSolid CAD软件在美国的经销商。

图1 用于模具设计的三维辅助工具可帮助制造商提高对模具模型最至关重要的方面的界定和分析能力，如型芯和型腔的几何形状和分模线的确定以及分型面等（照片来源：Delcam公司）现在较为典型的模具设计CAD软件通过编写程序或设定模块，可构建出模具的全景图像，而这一建模过程看似容易，实际上则相当复杂，它包括利用零部件的模型来生成模具的型芯和型腔结构，确定分型线的位置、优化分型面、选择合适的模基结构，以及对诸如阀门、冷却线、流道系统、浇口、滑块、顶杆、出模器、立柱、垫片、导向器、喷嘴、螺杆和销钉等附加物的设计考虑。

模具设计软件还含有多数企业（如D-M-E公司、Hasco公司、Futaba公司和Progressive Components公司等）的模具标准件数据库，或具有直接在线连接这些数据库的功能。

这样，在设计这些零部件时，相关数据可直接导入3D立体构型或2D程序中。

图2 标准部件的在线数据库可直接导出的销钉、螺杆和其他常用部件的几何构型，大大简化了模具设计的工作（图片来源：VX Corp公司）CAD软件供应商不仅改进了软件的许多模具设计功能，而且还引进了大量的附加功能和增强功能，如更加形象化的图解工具、用于模具初步设计的“快速引用”功能、基于EDM电极的某种特定功能而专门开发的快速建模功能，以及能够创建和精确控制型孔、腔体、型腔和侧抽芯（side actions）等部件。

Solidworks 多实体零件及简单静力分析Solidworks 建模中有一种构建零件的方式——多实体零件，通过这种方式我们可以在同一零件的不同实体部分设置不同的属性,如:材料属性、颜色属性等，同时，如果我们已知零件的部分结构的参数，对于另一部分不确定参数的设计也可以通过多实体零件的建模来实现，本次实例主要是讲述如何进行多实体零件建模及添加材料，其中的不足之处还请多多谅解。

第一步：建模建模部分与我们平时使用的零件建模差别不大,大致步骤如下：新建零件——草图——拉伸(或旋转等）凸台，具体实例如下：点确定后,继续继续，选择基准面(自由选择）做草图1如下（可以自己设计）拉伸凸台如下(也可以选择其他的特征）接下来，需要做另外一个实体我选择在现有实体表面进行草图绘制（可以自建基准面）建好后，拉伸凸台（自由选择)下一步的操作很重要，一定要注意哦此处需要把“合并结果”前的对勾去掉大家可以看到“Feature Manager设计树”列出现了“实体文件夹"第二步：接下来，我们分别为两个实体添加不同的材料（说明：如果不分别添加材料,未添加材料的实体会继承零件的材料属性）操作方法：选定该实体—-右键(出现列表）——材料——编辑材料-—（在出现的材料库中选择一种材料）选择材料--应用另外一个实体添加材料的方式相同(此处我选择的是铜，便于区分颜色）结果如下：可以看到“Feature Manager设计树”列以上工作已经完成了多实体零件建模的工作第三步：接下来,做一个简单的静力分析看一下效果(只示意结果，中间不再赘述)“应用材料”已经在前面添加过了，此处不再需要(其他情况请自行查阅资料)下面的夹具自行选择（我选择的是固定几何体）点确定谢谢大家,欢迎批评指正！。

六． 创建坐标系与坐标系修改学习目的在本节中，您将可以学到：创建并定位坐标系；设置当前坐标系；修改坐标系方位及显示外观；创建正多边形曲线；合并曲线；创建管道外形；布尔操作。

1．新建一个TopSolid设计文档，不使用模板，关联模式，毫米单位。

2．单击菜单“工具>>坐标系”命令，使用鼠标左键在屏幕上任点一点，按ESC键退出。

3．再次单击菜单“工具>>坐标系”命令，单击“XZ”按钮，按ESC键退出。

（在当前坐标系中产生一个新坐标系。

）这时，屏幕上应该有三个坐标系，粗线显示的是当前坐标系，新创建的两个坐标系呈细线显示。

4．使用菜单“工具>>尺寸标注”命令，单击我们创建的第一个坐标系的原点，系统提示两个尺寸，分别为该点的X坐标尺寸和Y坐标尺寸，将尺寸在屏幕上定位。

然后使用修改参数命令将两个尺寸值分别更改为75mm和21.5mm，当然，您可以给这两个参数命名：“x坐标”，“y坐标”。

5．使用修改元素命令，选取我们创建的第一个坐标系，弹出坐标系设定对话框，单击对话框中方位域中的“X”按钮，使坐标系1围绕X正方向旋转90°。

6．单击系统公共工具栏上的当前坐标系图标，选取我们创建的第二个坐标系，将它设置为当前坐标系。

网格平面切换到当前坐标平面。

7．以当前坐标系的原点为圆心，创建一个R19的圆。

8．在扩展图标面板中单击多边形图标 ，或者单击菜单命令“曲线>>其它曲线>>规则多边形”，顶点数输入6，然后选择“内部直径”，并输入25.5mm，在选择中心点时，直接按回车键定位到当前坐标系原点。

9．单击菜单命令“编辑>>关联复制”，单击“旋转”按钮，单击“Z+”按钮，旋转角度输入30，确认“遵循=已存在的操作”，选取正六边形作为要复制的元素。

10．选择曲线合并图标 ，或者单击菜单命令“曲线>>合并”，第一条曲线选择其中一条正六边形（注意系统提示的“单击要保留的部分”），第二条曲线选择另一条正六边形11．绘制下图所示的基准线。

Solidworks实体建模技巧教程之创建正多面体作者：无维网w_hs我是SW板块的“不老”，看了冰大关于正多面体的帖子也想说几句。

由于本人不懂pro/e，而SW与pro/e在模型制作上和名称术语上也有诸多不同，故在下面的贴图只提供思路，无法提供模型，希见谅。

一、关于正多面体的种类多面体的欧拉定理是对任意多面体（不限于正多面体，甚至不必限制其面为平面或其棱为直线段等）都适用的，一般教材中很少去证明它，其实用初等的数学方法就可以容易的得到。

冰大在帖子中证明了正多面体的五种形式，通常在教科书中只是给出结果，这里我从另外一个角度给一个证明。

由欧拉定理：顶点数+面数=棱数+2 (1)由于是正多面体，假定每个面有n条边，每个顶点有m条相接的棱，如果我们遍列每一个面计算边的总数，由于每一条棱与两个面相接，因此显然每条棱被重复计算了一次，立即可得到：n*面数=棱数*2 (2)同样我们遍列每个顶点计算棱的总数，由于每一条棱与两个顶点相接，因此显然每条棱也被被重复计算了一次，故同样有：m*顶点数=棱数*2.............................................. . (3)代入欧拉定理有：棱数*2/m+棱数*2/n=棱数+2化简得：棱数=2mn/（2m+2n-mn） (4)由于棱数必大于零，所以有：2m+2n-mn>0 即 (m-2)*(n-2)<4考虑到m、n都为大于等于3的正整数，所以能够实现的（m，n）组合只有以下五种：3、3， 3、4，4、3， 3、5，5、3利用式（2）、（3）、（4）可得到：正四面体每面边数=3，每顶点棱数=3，棱数= 6，面数= 4，顶点数=4正六面体每面边数=4，每顶点棱数=3，棱数=12，面数= 6，顶点数=8正八面体每面边数=3，每顶点棱数=4，棱数=12，面数= 8，顶点数=6正十二面体每面边数=5，每顶点棱数=3，棱数=30，面数=12，顶点数=20正二十面体每面边数=3，每顶点棱数=5，棱数=30，面数=20，顶点数=12有趣的是我们设想将任一个正多面体的面（正多边形）中心点作为顶点，连接每个相邻面的顶点立即得到另一个正多面体，这两个正多面体称为对偶正多面体，显然正六面体和正八面体是一组对偶正多面体，正十二面体和正二十面体是一组对偶正多面体，而正四面体的对偶正多面体即是它自己。

Inventor的Top-Down概念设计方法教程Inventor 基于多实体的Top—Down 创新概念设计方法教程Kevin Yan （2015）1. 基本概念Top-Down 是指自顶向下的设计方法。

区别于传统的自底向上的设计方法，T op-Down 更易于实现概念设计，充分发挥设计人员的想像力，并且实现它。

Top-Down还更有利于团队协作，用一个团队共同完成一件产品的设计。

先有一个总体的概念设计，然后分解给团队中的每一个人，每个人基于总体概念设计来完成局部的零部件设计，最后完成整个新产品的设计。

这是当今创新设计的前沿方式，是未来设计的主流方向。

传统的自底向上的设计方法不利实现创新性设计。

2. 多实体建模一个零件文件（.ipt ）中，可以仅由一个实体构成。

当你在拉伸一个草图时，就会产生一个实体。

在模型树窗口中，你会发现实体数是1. 一个零件文件也可以由多个实体构成，各个实体可以单独编辑，这就构成了T op-Down 设计的基础。

多实体的创建有多种方法。

以下以草图拉伸为例进行讲解步骤：3. Top-Down 设计方法我们在使用Inventor 软件进行创新设计过程中，初学者往往习惯于采用传统的自底向上设计方法，自底向上设计（即我们精确设计每一个零件，然后根据需要逐层向上进行装配，最终形成总装配的设计方法）具有非常方便的工作流程，容易被设计师所掌握。

但在全新的机械创新设计中，设计师往往需要根据设计意图和设计需要指定出一套设计方案，然后绘制出设计的整体构架，最后进行各个零部件的细化设计，这也就是我们所说的Top-Down 的设计思想。

Top-Down 设计能够有效地传递设计规范给各个子组件，从而更方便高效的对整个设计流程进行管理。

近年来，随着Inventor 不断的研发，Top-Down 设计的方式方法也越来越多，在Inventor 设计过程中，Top-Down 设计模式主要有基于概念草图、基于概念模型、基于布局、基于多实体等。

第三章曲面造型和混合造型前言通过上一章的练习，读者可能已经注意到了，在TopSolid设计环境中没有专门的实体的菜单，我们所有针对实体的操作均是在“外形”菜单中选择的。

这是因为TopSolid使用了非流型设计内核，曲面和实体可以无缝融合，在外形菜单中的所有功能既可针对实体，也可针对曲面。

为了理解这个TopSolid的这个特点，下面我们做一个小小的练习。

这个练习中我们分别使用一条封闭轮廓和一条开放轮廓，并使用外形中的拉伸命令，来查看在不同情况下生成的结果使用封闭轮廓1．创建封闭轮廓——矩形。

使用菜单“曲线>>轮廓”命令绘制一个矩形。

2．使用“实体”选项拉伸矩形。

使用菜单“外形>>拉伸”命令，确认“类型=实体”，选择矩形轮廓作为截面线，输入高度20。

2．使用“曲面”选项拉伸矩形。

使用工具栏上的取消命令图标，回退到截面线选择提示状态，切换类型为“曲面”，再次选择矩形作为截面线，输入高度20。

基础篇曲面造型和混合造型2我们可以看到，使用封闭轮廓，使用同样的拉伸命令，既可以生成实体，也可以生成曲面。

使用开放轮廓1．创建开放轮廓——样条曲线。

使用菜单“曲线>>样条”命令，在屏幕上任意位置依次单击生成插补点，单击“终止（零曲率）”按钮生成样条曲线。

2．拉伸样条曲线。

使用菜单“外形>>拉伸”命令拉伸样条曲线，分别使用“实体”选项和“曲面”选项进行拉伸。

3．查看拉伸结果。

单击工具栏上的图标或者单击菜单“分析>>元素”命令，然后选择拉伸的结果外形来查看其属性。

基础篇曲面造型和混合造型3不论是“实体”选项还是“曲面”选项，拉伸结果均为曲面。

从上面练习中我们可以发现，TopSolid会自动检查截面类型，从而生成正确的外形。

TopSolid支持的曲面类型相当多，打开“外形”菜单中的“其它外形”子菜单，您可以看到TopSolid可以创建的曲面类型。

基础篇曲面造型和混合造型4本章将带您学习：使用一条导引线和一条截面线创建扫掠面；创建平面曲面；使用一条导引线和多条截面线创建扫掠面；创建网格曲面；创建直纹面；使用两条导引线和两条截面线创建扫掠面；缝合曲面为实体。

TopSolid 实体建模实例（一）Missler China 技术部模型实例：训练内容：练习使用轮廓功能创建形状复杂的草图，掌握实体建模常用的拉伸、凸起、钻孔、圆角、阵列操作等命令。

理解TopSolid的数据管理结构，体会参数化和关联性。

操作步骤：1、草图绘制a)“新建文档”，选择“Design”文档，选择“不使用模板”，设计模式选择“关联模式”，单位选择“毫米”（即公制单位）b)修改当前线型为点划线，当前颜色为红色（可以使用默认快速线型的第一种）；使用“曲线>>基准线”命令，在坐标系原点水平方向、竖直方向（选择命令提示行“更改为垂直”选项）创建两条基准线；然后使用“曲线>>等距曲线”命令，以前面两条基准线为参考，沿“模式=两边”等距（距离如图）；再使用“曲线>>圆”命令，如下图绘制两个直径30和一个直径60的圆（确定圆心点的时候，可以选择捕捉点图标，然后选择曲线交点，再一次选择相交直线即可）。

得到如下的曲线：c)修改当前颜色为黑色，当前线型修改为较粗实线（可以使用默然快速线型五）。

使用“曲线>>轮廓”命令，按下图依次选择三个圆的○1、○2、○3、○4、○5、○6处：最后再一次选择○1处，整个轮廓会改变颜色，以提示轮廓封闭，如下图：得到如下轮廓：d)使用“修改元素”命令，选择下图中所示○1位置轮廓线段，新的类型选择“圆”，输入圆弧半径：50（在选择类型的时候也可以不用选择，直接输入50，就默认修改为R50的圆弧连接）；不用退出命令，接着选择下图所示○2位置轮廓线段，这次不用在选择类型或者输入直径了，直接选择先前修改的○1段圆弧，系统就自动将○2处的直线段修改成与○1处相同的圆弧，并且保持关联（后续如果修改其中一处的圆弧值，另一处也会自动相应修改）。

结果如下图：e)继续使用“修改元素”命令，如上步选择（如果没有退出先前命令，也可以直接选择）下图所示的○3、○4段，修改为R100的圆弧：f)继续使用“修改元素”命令，选择下图所示的○5处圆弧段，新的类型选择“反转”；同样操作修改○6处圆弧段，得到最终要求的轮廓线如下：2、拉伸实体a)使用“外形>>拉伸”命令，选择前面绘制的黑色粗实线轮廓，修改对齐模式为“居中”，确认“类型=实体”（如果是“曲面”，单击“曲面”切换到“实体”），输入20回车，将轮廓拉伸20mm得到一个实体。

鼠标篇：1. 在捕捉曲线交点的时候，可以在距离交点大约2cm处按下鼠标左键不放，然后移动鼠标到交点上方，会出现一个红色的矩形框表示捕捉到了交点，这时释放鼠标。

2. 在命令提示状态，或者打开对话框的情况下，单击鼠标右键表示选择第一个按钮。

例如在打开文件对话框中，单击鼠标右键则相当于按了“确定”键。

3. 在图形区域，如果正在某个命令功能操作中，按住鼠标右键持续1秒钟，则会以菜单的方式弹出该命令功能的所有操作选项，其中按钮直接是一个菜单功能，下拉列表则变成了子菜单的方式。

4. 鼠标滚轮缩放图形，按下滚轮或中键可以平移图形。

5. 鼠标中键点击快速层次上的某一项，可以快速切换当前层到该层次。

6. 当很多元素重叠不容易选择的时候，在这些元素上面按住鼠标左键不放，然后单击右键可以在各个元素间切换，被选中的元素呈红颜色显示。

键盘篇：Ctrl + 鼠标左键旋转Shift + 鼠标左键平移Ctrl+Shift+鼠标左键缩放F1 帮助F2 查看元素属性F3 缩放F4 平移F5,F6,F7,F9 旋转F8 在查看零件截面的时候按下F8可以动态查看截面配置篇：一）TopSolid运行时对话框和命令提示以及信息输出（Alpha栏）的字体显示都比较大。

下面的配置关键词可以修改界面字体和大小：U_ALPHA_FONT_NAME TahomaU_ALPHA_FONT_SIZE 12U_DIAL_FONTNAME TahomaU_DIAL_FONTSIZE 12把以上的关键词复制到Missler\Config\下面的top.cfg文件中，注意其中的关键词和值之间的分隔符是[TAB]而不是空格。

二）TopSolid的默认当前字体是不支持中文的，这在绘图环境中体现比较明显，可能明细表中的中文不能正常显示或者直径符号不能正常显示等等。

当然我们可以使用编辑命令修改字体。

但是使用下面的关键词可以使得TopSolid的默认字体变为中文字体：A_FONT_HEIGHT 0.005A_FONT_NAME 宋体这两个关键词需要分别放在top.cfg和topzdft.cfg中，当然如果是模具设计环境中需要，那么需要放在topzmld.cfg中，其中的0.005指得是0.005米，也就是5mm的字高，当然你可以根据你的要求来设置。