焊接设计.docx

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焊接设计

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第13章焊件设计

13.1焊件设计概述

焊件是一个装配体，但很多情况下焊接零件在材料明细表中作为单独的零件来处理，因此应该将一个焊件零件作为一个多实体零件来建模。

使用SolidWorks软件的焊件功能进行焊接零件设计时，执行焊件功能中的焊接结构构件可以设计出各种焊件框架，也可以执行焊件工具栏中的剪切和延伸特征功能设计各种焊接箱体、支架类零件。

在实体焊件设计过程中都能够设计出相应的焊缝，真实地体

现了焊件的焊接方式。

设计好实体焊件后，还可以焊接零件的工程图，在工程图中生成焊接零件的切割清单。

13.2焊件特征工具与命令

在本节中将着重介绍SolidWorks2010的焊件特征工具命令。

用户可以通过多种方式启用焊件工具。

例如从“焊件”工具栏；从“焊件”工具条；从菜单栏执行焊件工具命令等。

13.2.1“焊件”工具栏

在命令管理器中单击“焊件”按钮，弹出“焊件”工具栏，如图13-1所示。

“焊件”工具栏中包括所有焊件设计工具与焊件编辑工具。

图13-1“焊件”工具栏

13.2.2“焊件”工具条

在工具栏区域用鼠标右键单击，并在弹出的快捷菜单选择“焊件”工具命令，程序弹出“焊件”工具条，如图13-2所示。

图13-2“焊件”工具条

13.2.3“焊件”菜单

在菜单栏执行“插入”|“焊件”命令，可以在弹出的“焊件”菜单中调用工具命令，如图13-3所示。

                                         图13-3“焊件”菜单

13.3焊件特征工具的应用

在SolidWorks2010软件系统中，焊件功能主要提供了焊件特征工具

、结构构件特征工具

、角撑板特征工具

、顶端盖特征工具

、圆角焊缝特征工具

、剪裁/延伸特征工具

，在“焊件”工具栏中还包括拉伸凸台/基体、拉伸切除、倒角、异形孔向导和参考几何体等特征工具，其使用方法与常见实体设计相同。

本节主要介绍焊件所特有的特征工具使用方法。

13.3.1焊件

焊件是焊接零件设计的起点，无论何时添加焊件特征

，该特征均作为用户建立的第一个特征，在FeatureManager设计树中焊件特征

将在其他特征的上面。

软件还在ConfigurationManager中生成两个默认配置：

父配置默认<按加工>和派生配置默认<按焊接>。

用户可通过以下方式来执行“焊件”命令：

λ在命令管理器的“焊件”工具栏上单击“焊件”按钮

。

λ在“焊件”工具条上单击“焊件”按钮

。

λ在菜单栏执行“插入”|“焊件”|“焊件”命令。

执行“焊件”命令后，焊件特征将被添加到FeatureManager设计树中，如图13-4所示。

图13-4“焊件”特征

13.3.2结构构件

使用“结构构件”工具，可以使多个带基准面的2D草图或3D草图或2D和3D相组合的草图，生成焊件。

用户可通过以下方式来执行“结构构件”命令：

λ在命令管理器的“焊件”工具栏上单击“结构构件”按钮

。

λ在“焊件”工具条上单击“结构构件”按钮

。

λ在菜单栏执行“插入”|“焊件”|“结构构件”命令。

执行“结构构件”命令后，在草图上选择路径线段，选好路径线段后指针

由变为

，在图形区显示结构构件预览，属性管理器中将显示“结构构件”面板，如图13-5所示。

图13-5“结构构件”面板

“结构构件”面板中各选项区的选项、按钮的含义如下。

λ标准：

包含两个文件夹（ansi英寸和iso）。

在“结构构件”面板中，每个标准文件夹的名称在标准中作为选择出现。

在选择标准后，其每个“类型”子文件夹的名称在类型中出现。

λ类型：

确定焊件的形状。

选择不同的“标准”其类型的下拉选项将不同，选择“ansi英寸”其类型的下拉选项有C槽、S截面、方形管、管道、角铁和矩形管；选择“iso”其类型的下拉选项有C槽、SB横梁、方形管、管道、角铁和矩形管。

其形状如图13-6所示。

图13-6“类型”的7个选项

λ大小：

确定焊件的形状大小，选择不同的类型，其大小的下拉选项将不同。

λ组：

结构构件包含一个或多个组，它们可以被视为一个单位。

组中的线段可以是平行的或相邻的。

λ新组：

单击此按钮可以在组中新增加一个组。

λ路径线段：

在此列表中显示选择好的边线。

λ应用边角处理：

勾选此复选框，将边角处理按钮激活（终端斜接按钮

、终端对接1按钮

和终端对接2按钮

），其形状如图13-7所示。

图13-7“应用边角处理”的3个选项

λ同一组中连接的线段之间的缝隙

：

通过输入值或单击上、下微调按钮，来设置连接线段之间的缝隙。

13.3.3生成自定义结构构件轮廓

SolidWorks软件系统中的结构构件特征库中提供的结构构件的种类、大小是有限的。

设计者可以自己的实际情况来制定结构构件的截面轮廓，再将设计好的结构构件的截面轮廓保存到特征库中，以便于以后的设计使用。

下面以生成大小为100×100×5的方形管轮廓为例，介绍生成自定义结构构件轮廓的操作步骤。

[1]草图绘制。

执行“工具”︱“绘制草图实体”︱“矩形”菜单命令，或者单击“草图”工具栏上的“矩形”按钮

，在图形区域绘制一个100×100的矩形，通过标准智能尺寸，使原点在矩形的中心。

单击“草图”工具栏上的“绘制圆角”按钮

，绘制圆角，如图13-8所示。

单击“草图”工具栏上的“等距实体”按钮

，在“等距实体”面板中的“等距距离”中输入值“5”，生成等距实体草图，如图13-9所示。

单击“退出草图”按钮

，完成草图绘制。

图13-8绘制矩形并绘制圆角      图13-9生成等距实体

[2]保存自定义结构构件轮廓。

在FeatureManager设计树中，选中绘制好的草图，执行“文件”︱“另存为”菜单命令，将自定义的结构构件轮廓保存。

保存位置最好是焊件结构构件的轮廓草图文件的默认位置为：

安装目录\SolidWorks\date\weldmentprofiles文件夹的子文件夹中，保存名称为“100×100×5”，文件类型为*.sldlfp。

13.3.4剪裁/延伸

使用“剪裁/延伸”特征工具来剪切或延伸结构构件，使之在焊件零件中正确对接。

此特征工具适用于：

两个处于在拐角处汇合的结构构件；一个或多个相对于结构构件与另一个实体相汇合；与结构构件两端同时汇合。

用户可通过以下方式来执行“剪裁/延伸”命令：

λ在命令管理器的“焊件”工具栏上单击“剪裁/延伸”按钮

。

λ在“焊件”工具条上单击“剪裁/延伸”按钮

。

λ在菜单栏执行“插入”|“焊件”|“剪裁/延伸”命令。

执行“剪裁/延伸”命令后，在焊接件上选择要剪裁的实体和剪裁边界，选好要剪裁的

实体和剪裁边界后指针

由变为

，在图形区显示剪切预览，属性管理器中将显示“剪裁/

延伸”面板，如图13-10所示。

13-10“剪裁/延伸”面板

“剪裁/延伸”面板中各选项区的选项、按钮的含义如下。

λ边角类型：

确定剪切/延伸后焊接件的相接处的形状，其提供了4种不同类型的“边角类型”供选择（终端剪切

、终端斜接

、终端对接1

和终端对接2

）。

选择不同的类型，生成不同的结果，如图13-11所示。

“终端剪切”类型“终端斜接”类型“终端对接1”类型“终端对接2”类型

图13-114种不同类型的边角类型

λ要剪裁的实体：

在此列表中显示在焊接件上选择好的需要剪裁的实体。

λ剪裁边界：

在此列表中显示在焊接件上选择好的剪裁边界。

λ预览：

勾选此复选框，在图形区域内将显示剪裁/延伸后的结果，反之则不显示。

λ切除类型：

确定剪裁/延伸后的焊接件剪裁出的结果，其下有两种不同类型的切除

类型（实体之间的简单切除

和实体之间的封顶切除

）。

选择不同的切除类型，

其结果将不同，如图13-12所示。

实体之间的简单切除实体之间的封顶切除

图13-122种不同类型的切除

13.3.5顶端盖

“顶端盖”特征工具用于敞开的结构构件，使敞开的结构构件闭合起来。

用户可通过以下方式来执行“顶端盖”命令：

λ在命令管理器的“焊件”工具栏上单击“顶端盖”按钮

。

λ在“焊件”工具条上单击“顶端盖”按钮

。

λ在菜单栏执行“插入”|“焊件”|“顶端盖”命令。

执行“顶端盖”命令后，在焊接件上选择需要闭合的敞开面，在选好需要闭合的敞开

面后，在图形区显示闭合预览，属性管理器中将显示“顶端盖”面板，如图13-13所示。

图13-13“顶端盖”面板

“顶端盖”面板中各选项区的选项、按钮的含义如下。

λ面

：

在此列表中将显示选择好的需要闭合的结构构件的敞开的面。

λ厚度方向：

确定顶端盖的方向，其下有两种不同的选项供选择（向外

和向内

）。

选择不同的类型，生成的顶端盖方向将不同，如图13-14所示。

       向外方向的顶端盖预览                             向内方向的顶端盖预览

                       图13-142种顶端盖的厚度方向

厚度

：

通过输入值或单击上、下微调按钮，来设置顶端盖的厚度。

λ使用厚度比率：

勾选此复选框，弹出厚度比率

，通过输入值或单击上、下微调

按钮，来设置顶端盖与厚度的比率。

λ等距距离

：

通过输入值或单击上、下微调按钮，来设置顶端盖的外沿到结构构

件的外沿距离。

倒角边角：

勾选此复选框，弹出倒角距离

，通过输入值或单击上、下微调按钮，

来设置顶端盖的倒角距离，如图13-15所示。

                               图13-15倒角边角的顶端盖

13.3.6角撑板

使用“角撑板”特征工具可以加工两个交叉带平面的结构构件之间的区域。

用户可通过以下方式来执行“角撑板”命令：

λ在命令管理器的“焊件”工具栏上单击“角撑板”按钮

。

λ在“焊件”工具条上单击“角撑板”按钮

。

λ在菜单栏执行“插入”|“焊件”|“角撑板”命令。

执行“角撑板”命令后，在焊接件上选择需要添加角撑板的面，选好需要添加角撑板的面

后，在图形区显示角撑板预览，属性管理器中将显示“角撑板”面板，如图13-16所示。

                             图13-16“角撑板”面板

“角撑板”面板中各选项区的选项、按钮的含义如下。

λ选择面

：

在此列表中将显示选择好的需要添加角撑板的面。

λ反转轮廓d1和d2参数

：

单击此按钮可以改变d1和d2的所在面。

轮廓：

确定角撑板的轮廓形状，其下有两种不同选项供选择（多边形轮廓

和三角形轮廓）。

选择不同的轮廓

，生成的角撑板形状将不同，如图13-17所示。

                           多边形轮廓角撑板                            三角形轮廓角撑板

                                       图13-172种角撑板的轮廓

λ轮廓边距：

通过输入值或单击上、下微调按钮，来设置轮廓的长度。

轮廓角度：

通过输入值或单击上、下微调按钮，来设置轮廓的倾斜角度。

轮廓角

度只有在“多边形轮廓”选项下才有，而在“三角形轮廓”