Solidworks培训之钣金放样的折弯设计

SolidWorks的钣金设计技术基础——折弯计算SolidWorks 的钣金设计技术基础本文详细地介绍了几种目前在钣金件的设计与成型加工中常用的计算方法及其基础理论，详述了折弯补偿法、折弯扣除法及K- 因子法的区别和互相转换的关联关系，为行业内的广大工程技术人员提供了有效的参考与引用工具。

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。

参磊 工冷 工 加
ＷＷＷ ｍ ｅｔ ｗｏｒ ｉ ｇ ７ ａｌ ｋ ｎ ９５０ ｃｏ ． ｍ
２１年 １ ０ 第１ ０ 期
平面放样后 还是保持 原形 不变 ，只要把构 成平面 的
实际形 状按 一 定 的顺 序 摊
型 ，若 采用以前 方法需 要将 各种 曲面 简化 为近似 平面 ，
再 按照 近似 平 面对 该零 件 进 行放 样 工作 ，通 过 手工 绘 图法 或计 算 法完 成该 零 件 放 样 。 应 用 Ｓｌ Ｗｏｋ ｏｉ ｒｓ ｄ
平行或相交的 ，在传统 放样 做展开 图时 ，可 以把相邻 素
线之间的曲面当作平 面近似展开。如 图 ３所示 ，为某 型 大吨位叉车排气 系统某 圆锥形 固定 支架。在 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏ ｄ ｒｓ ｉ
计 、制造提供了一种高效 、有益 的借 鉴与参考 。ＭＷ
（ 稿 日期 ：２ １０ ２ ） 收 ０ ０ １０
２ ．可展开 曲面零件放样方法
可展开曲面是指 能展 开摊平 在一 个平 面上 的曲面 ， 如 圆柱面 、圆锥面等。可展 开曲面上相邻两 素线是互 相
４ ．结语 利用 ＳｌＷｏ ｓ ｏｄ ｒ 软件提供 的钣金设计 功能大 大节约 ｉ ｋ
技术人员的工艺技 术准备时问 ，为车体类 钣金零件 的设
程 中不尽相同 ，下面针对 上述类别简要分述 。
图 ３ 圆锥形固定支架
图４ 圆锥形 固定支架展开图
３ ．其他钣金零件放样方法
在钣金零 件 中 ，放样 不 得 不提 具有 代 表性 的零 件
“ 圆地方” 天 ，如图 ５所示 ，为 ３ 某 型叉 车风扇 支架 模 ｔ
１ ．平面成形零件放样方法
在叉车结构 中，车体外部 大多 由钣金件 构成。随着

SolidWorks—褶边、绘制折弯、闭合角与转折4褶边褶边工具可将褶边添加到钣金零件的所选边线上。

如果要生成褶边特征，其操作步骤如下：注意：在使用该工具时，所选边线必须为直线，而斜接边角被自动添加到交叉褶边上，如果选择多个要添加褶边的边线，则这些边线必须在同一个面上。

（1）在打开的钣金零件中，单击“钣金”工具栏中的（褶边）按钮，或选择菜单栏中的“插入”|“钣金”|“褶边”命令，会出现如图11所示显示的“褶边”PropertyManager设计树。

图11“褶边”设计树（2）在图形区域中，选择想加褶边的边线，则所选边线出现在“边线”面板的列表框中。

（3）在“边线”面板中，单击（材料在内）或（折弯在外）按钮，也可以单击图标选择褶边在相反的方向。

（4）在如图12所示“类型和大小”面板中：图12“类型和大小”面板"若选择裾边类型为（闭环）按钮，则在其下方中显示（长度）图标及对应文本框；"若选择褶边类型为（开环）按钮，则显示（长度）和（间隙距离）图标及对应的文本框："若选择褶边类型为（撕裂型）按钮，则显示（角度）和（半径）图标及对应的文本框；"若选择褶边类型为（滚轧型）按钮，则也显示（角度）和（半径）图标及对应的文本框。

选择不同的类型后，下方显示的图标也不相同：长度（只对于闭合和开环褶边）、间隙距离（只对于开环褶边）、角度（只对于撕裂形和滚轧褶边）、半径（只对于撕裂形和滚轧褶边）。

不同的褶边类型生成的钣金如图13所示。

图13不同的褶边生成的钣金（5）在斜接缝隙下，如果有交叉褶边，需要设定切口缝隙，斜接边角被自动添加到交叉褶边上，用户可以设定这些褶边之间的缝隙。

（6）如要使用默认折弯系数以外的其他项目，选择自定义折弯系数，然后设定一折弯系数类型和数值。

（7）单击（确定）按钮，如图14所示为生成的褶边特征。

图14生成褶边特征5绘制折弯使用绘制折弯特征在钣金零件处于折叠状态时将折弯线添加到零件中，可将折弯线的尺寸标注到其他折叠的几何体中。

草 图编辑 。
参磊 。加－ ｖ ｌ ｖｍ ｅｔ ｌ 置墨． ｏｍ ｉ ７ 工 冷工 ｖ￣ ＇ … ｏｎ，ｌ． ３ ． ｏｌ 魍 ＷＯｒ ｆＹ ＳＯ ｃ
其 间距应 是零 件 图所 示 的两截 面 间的 高度 值 １ ｍ 。 ５ ｍ ０
依 俯 视 图 所 示 ，此 新 建 基
准 面应 置 于 原
面
视 图基 准 面 之
下 （ 图５。 见 ）
在 新 建 基
图 ５
量 是指 在两 个 草 图之 间 ，构 成 草 图轮 廓 的直 、曲 线
作 成 了如 图 １ 示 的 所
模 样 。 由 于 存 在 明 显 的扭 曲 面 ，此 结 构 形 式 在 生 产 现 场 当然 是
无法 进行 折弯 成形 的。 图 １
１ ．建 立 Ｓｌ Ｗ ｏｋ ｏ ｄ ｒｓ放 样 折 弯 特 征 的 基 本 方 ｉ 法 和 限制 条 件
实用 的天 圆地 方 钣 金 件 是 由 ４个 简单 的 三 角 平 面及 ４个 锥形 曲面 构 成 （ 图 ２ 。这 样 的结 构 形 式 见 ） 才 适 于 现 场 制 作 。显
０５ ． ｍｍ 的缺 口 （ 见
图 ６ 。至 此 ，退 出 ）
单 的 曲面和 平 面 所 构 成 的 ，从 而 使其 符 合 实 用 钣 金
外形 特征 。而 图 １ 示 的 ３ 所 Ｄ模 型 在建 立 过程 中 ，就 是忽 视 了线 型 一 致 和 断点 等量 的条 件 ，才 导 致 其 不 图 ６ 实用 的展 开形状 。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ １ ） ０ １４ ４
然 ，要 利 用 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏ ｄ ｒｓ ｉ 展 开 天 圆地 方 就 得 首
图 ３