必威体育精装版整理运用Solidworks设计工具进行复杂过渡管件展开的实例6[原创精品].docVIP

运用Solidworks设计工具进行复杂过渡管件展开的实例 机车事业部 姜 甦 利用电脑进行过渡管件的钣金展开放样已是非常普遍。不过，现行的作图方式大都还是借助二维软件沿用冷作工手工展开放样的原始办法。电脑应用无非就是促使展开过程更加精确而已。其过程的繁琐和时间耗费与手工作业相比无多大改观。近几年也出现了一些专业的钣金展开软件。它是先在软件中选择对应类型的既有模型，再输入建模参数由软件套用相应的解析计算公式实现展开，展开过程方便快捷。不过，一旦在软件中找不到对应类型的模型，它便无能为力。我公司在TBM盾构机的生产中就遇到这样一种产品。 如图一所示，此产品厚度3mm，上截面为一个半径450mm，长是1217mm的长圆，下截面为一个不太规则由直线段和曲线段构成的多边形。在俯视图中，此多边形有两条直线段与上截面的圆弧相切，还有一条边是半径达2869mm的长圆弧，工件高度为500mm。这是一个较大型的通风管过渡节，由此我考虑采用Solidworks设计工具对其展开。从方便折弯成型制作的角度，我把焊接接头设置在如图一所示的上部位置。 （图 一） 按照运用Solidworks制作放样折弯特征的条件，展开的第一步就是需要绘制两个单独的开环轮廓草图。打开Solidworks软件，选择好一个视图基准面绘制下截面的草图（如图二所示）。在其上部直线段中间位置设置1mm间隙作为焊缝。按照草图中不能出现尖锐边线的要求，要注意草图中所有直线与曲线之间或曲线 （图 二） 之间都应保持一种相切关系。 然后以前述视图基准面为基准，建立一个与之平行的新建基准面，其间距应是零件图所示的两截面间的高度值500mm。且依俯视图所示，此新建基准面应置于原视图基准面之前（如图三所示）。 以原视图基准面的已绘草图为基准，在新建基准面上绘制出上截面的长圆，在其下部圆弧中间设置好圆弧打断点。在其上部圆弧中间设置1mm间隙作为焊缝（如图四所示）。至此，退出草图编辑。 （图 三） （ 第二步：建立零件三维模型。具体作法是调用钣金设计工具，使用放样折弯功能软件，在其设置栏中确定材料厚度（3mm）。再将鼠标移至放样轮廓区中选择第一步所绘的两个草图轮廓，点击确定。但应该出现的三维模型未能建立！出错信息显示：此特征无法生成，因为它会生成自相交叉的几何体。回到前几步去仔细寻找自相交叉几何体产生的原因，经过反复思考，发现 （图 四） 是放样轮廓的断点设置有问题！而这又是因为零件图的折弯线设置不合理！ 按照放样工作的一般规律，折弯线的起、终点是设置在相邻线段或者曲线之间的交界处。此工件零件图所示折弯线也遵循同样规律。仔细检查俯视图，会发现左下部的折弯线有一部分明显凹进了轮廓内部（如图五所示）。由此手工展开成型后的工件在此折线处必然存在“死弯”而不能光滑过渡。从而影响工件的外观质量。这可能是软件建模时自相交叉几何体产生的原因。 解决办法是重新确立折线（如图六所示）。然后再回到第一步编辑上截面长圆的界面，依照新折线位置在相应圆弧处再设置一个打断点（如图七所示）。 （图 七） 再次调用放样折弯功能软件，这次建模成功。屏显画面如图八所示。 （图 八） （图 九） 观察此三维模型，感觉靠前的曲面扭曲程度较大。将鼠标移至此曲面上，调用纹理渲染工具，扭曲程度就显得更加直观（如图九所示）。显然折弯成型是非常困难的。再次审视这个曲面，发现上截面的直线段与下截面的大圆弧段走向差异太大。由于大圆弧半径达2869mm，为此我考虑在大圆弧上截取一小段（可近似为一直线段），与上截面直线段形成一个新的面，这或许能够改善原曲面的扭曲状况，为此需要在原曲面中添加一条折线。 再次回到第一步编辑下截面的界面，如图十所示，在大圆弧距离此圆弧端点50mm处再设置一（图 十） 个打断点。 再次建模后的屏显画面如图十一所示。调用纹理渲染工具，可非常直观的看出扭曲程度大为改善（如图十二所示）。至此，此工件的三维模型建立完毕。 （图 十一） （图 十二） 第三步：进行展开放样。此步最为简单，仅需在屏显画面左侧设计树中右键点击平板型式，在调出的右键菜单中点击解除压缩，则此零件展开放样的实物图得以呈现（如图十三所示）。 （图 十三） 第四步：输出可用的二维图形文件。点击从零件/装配体制作工程图的按纽，选择合适的图纸格式及图样比例生