SolidWorks基础实用教程--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。折弯扣除由虚拟非折弯长度减去钣金原材料的总展开长度来计算，如图6-2所示。

图6-2　折弯扣除示意图

    用来决定使用折弯扣除值时，总平展长度的计算公式如下：

    Lt = A + B - BD

式中：

    BD————折弯扣除

    A、B———虚拟非折弯长度

     Lt ————总展开长度

6.1.3　K-因子

    K-因子表示钣金中性面的位置，以钣金零件的厚度作为计算基准，如图6-3所示。K-因子即为钣金内表面到中性面的距离t与钣金厚度T的比值，即等于t／T。

    当选择K-因子作为折弯系数时，可以指定K-因子折弯系数表。SolidWorks 应用程序随附 Microsoft Excel 格式的K-因子折弯系数表格。此位于<安装目录>\lang\Chinese- Simplified \Sheetmetal Bend Tables\kfactor base bend table.xls。

图6-3　K-因子示意图

    使用K-因子也可以确定折弯系数，计算公式如下：

     BA=Π（R + KT）A ／180

    式中：

    BA———折弯系数

    R————内侧折弯半径

    K————K-因子，即t／T

    T————材料厚度

    t ————内表面到中性面的距离

    A————折弯角度(经过折弯材料的角度)

    由上面的计算公式可知，折弯系数即为钣金中性面上的折弯圆弧长。因此，指定的折弯系数的大小必须介于钣金的内侧圆弧长和外侧弧长之间，以便与折弯半径和折弯角度的数值相一致。

6.1.4　折弯系数表

    在SolidWorks中有两种折弯系数表可供使用：一是带有.btl扩展名的文本文件，二是嵌入的Excel电子表格。

1．带有btl扩展名的文本文件

    在SolidWorks的<安装目录>\lang\chinese-simplified\SheermetalBendTables\sample.btl中提供了一个钣金操作的折弯系数表样例。如果要生成自己的折弯系数表，可使用任何文字编辑程序复制并编辑此折弯系数表。

    在使用折弯系数表文本文件时，只允许包括折弯系数值，不包括折弯扣除值。折弯系数表的单位必须用米制单位指定。

    如果要编辑拥有多个折弯厚度表的折弯系数表，半径和角度必须相同。例如将一新的折弯半径值插入有多个折弯厚度表的折弯系数表，必须在所有表中插入新数值。

    注意：折弯系数表范例仅供参考使用，此表中的数值不代表任何实际折弯系数值。如果零件或折弯角度的厚度介于表中的数值之间，那么系统会插入数值并计算折弯系数。

2．嵌入的Excel电子表格

    SolidWorks生成的新折弯系数表保存在嵌入的Excel电子表格程序内，根据需要可以将折弯系数表的数值添加到电子表格程序中的单元格内。

    电子表格的折弯系数表只包括90度折弯的数值，其他角度折弯的折弯系数或折弯扣除值由SolidWorks计算得到。

    生成折弯系数表的方法如下：

（1）在零件文件中，选择菜单栏中的“插入”|“钣金”|“折弯系数表”|“新建”命令，会弹出如图6-4所示的“折弯系数表”对话框。

图6-4　“折弯系数表”对话框

（2）在“折弯系数表”对话框中设置单位，键入文件名，单击“确定”按钮，则包含折弯系数表电子表格的嵌置Excel窗口出现在SolidWorks窗口中，如图6-5所示。折弯系数表电子表格包含默认的半径和厚度值。

图6-5　折弯系数表电子表格

（3）在表格外但在 SolidWorks 图形区内单击，以关闭电子表格。

    生成钣金零件的特征工具集中在如图6-6所示的“钣金”工具栏中。下面先来介绍钣金特征。

图6-6　“钣金”工具栏