应用Solidworks进行壳体结构展开图的绘制

应用Solidworks进行壳体结构展开图的绘制 摘要：本文从薄壁壳体实例出发，详细叙述了在Solidworks中进行草图布局，绘制草图，并生成三维模型和二维展开图的过程，最后简述了在生产中的实际应用。

关键词：Solidworks 壳体展开图

1 引言

在冶金、机械、石油化工和矿山等行业，广泛使用着各类壳体结构和输送介质的管道，而壳体结构主要工艺之一是展开下料。目前，将各类复杂的壳体展开的方法主要有有投影放样法和展开计算法。投影放样法需要一定的放样场地，经过多次测实长线和绘制图形，积累误差偏大，也费工费时。展开计算方法根据不同的结构有多种，需建立直角坐标系求解空间关键点、直线和曲线实长来绘制展开图，计算公式繁杂，时间长、功效低。本文介绍了一种应用Solidworks2009中的“钣金”功能，绘制薄壁壳体展开图的方法。

2 实例

图1所示天圆地方薄壁壳体，上端为圆形，下端为斜截长方形。一般薄壁壳体，壁厚影响误差较小，可以不计。但当壁厚大于8mm时，必须考虑壁厚的影响，展开尺寸一般按壁厚中性面计算，即在内壁尺寸基准上增加1/2壁厚来计算周长展开。

图1 天圆地方薄板壳体

3 绘制过程

3.1 草图布局

在Solidworks中，假设天圆草图所在平面为上视基准面，地方草图所在平面可按如下步骤确定：a）在前视基准面中绘制草图，如图1所示主视图，过渡线不画；

b）使直线AB通过坐标原点，以保证天圆平面在上视基准面中；

c）单击基准面（参考几何体工具栏），或单击插入、参考几何体、基准面；

d）在PropertyManager中选择下，选取直线CD和前视基准面，设置两面夹角为90度；

e）单击确定，生成基准面1，即地方草图平面。

3.2 绘制草图

如图2所示，分别在上视基准面和基准面1中绘制天圆和地方。两个草图必须符合下列准则：a）草图必须为开环轮廓；

b）轮廓开口应同向对齐以使平板形式更准确；

c）草图不能有尖锐边线。

图2 天圆地方草图

3.3 三维模型

单击“钣金”工具栏中的“放样折弯”按钮，会出现“放样折弯”PropertyManager。在图形区域中选择天圆和地方的草图，设定钣金零件厚度为2mm，单击“确定”按钮，生成的三维模型如图3所示。

当显示错误“无法完成放样特征操作”时，请将地方图中长方形的圆角半径适当加大，一般为板厚的两倍左右，则可解决此问题。

图3 三维模型

3.4 展开图

单击“钣金”工具栏中的“展开”按钮，可生成展开的平板零件。单击文件、从零件生成工程图，确定图纸格式/大小后，选择“平板型式”视图拖入工程图图纸中，然后将展开图另存为“dwg”类型，在AutoCAD按比例放大至实际尺寸，即是壳体零件的放样展开图，如图4所示。

图4 展开图

4 结论

文中介绍的实例按工件内壁尺寸为基准分析计算，在用于编写数控切割工件程序前，还需详细分析和考虑工件壁厚、加工余量、装配间隙、焊接收缩和火焰切割切口的影响，最后可由切割机自动切割下料。

参考文献

[1] SolidWorks 2007中文版标准教程胡仁喜等著 2007 北京科技出版社

[2] 钣金工展开计算手册汤永贵等著 2002 北京冶金工业出版社