SolidWorks造型钣金展开与面积计算

钣金零件通常用作零组件的包覆物，或用来支撑其他零组件。而钣金工作是属于机械加工的一种，通常是将各种金属经过剪裁、成型，以作出不同的造型组合。一般人认为钣金都是敲敲打打的，实际上我们只需要用手或机械加工弯折出形状，把金属当作折纸的艺术来看待，完成你心目中的钣金形状。在SolidWorks中，您可以独立地设计一个钣金零件，而不需要对其所包含的零件作任何的参考；您也可以在包含此包覆零组件的组合件关联中设计钣金零件，或您可以在多本体的环境中，于另一个零件文件之中设计零件。

一般的钣金件大多都为中空的零件或不规则曲面，在折弯的部分必须依照实物或是工程图上的弯折批注，将其表面展开成平面，这种以实际尺寸所展开的平面即为展开图。钣金展平的意义就是依据几何原理，将物体本身立体形状之外观展开于一平面上的图形，在SolidWorks中，您可以利用钣金弯折参数，将您的零件指定弯折裕度或扣除，也可套用K值及弯折计算表格，来计算出我所需要的钣金零件的开发长度。

以下面的范例来说，如果我是在SolidWorks中来作绘制，我可以轻松的使用2D草图绘制出我的轮廓，如图1所示。
 

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HG094-0.jpg" title="图1.jpg" w="800" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HG094-0.jpg" />

图1

再使用钣金功能的基材凸缘，套用我所想要输入的钣金弯折系数，如图2所示。
 

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HI401-1.jpg" title="图2.jpg" w="187" width="187" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HI401-1.jpg" />

图2

即可完成我的钣金图绘制，如图3所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL520-2.jpg" title="图3.jpg" w="900" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL520-2.jpg" />

图3

但问题来了，假设是我的第三方提供给我所谓的3D通用格式X_T档，此时当我开启此档时，他只是一个输入档，我并无法将他直接展平，这个时候就以利用SolidWorks的多本体概念，利用除料的概念将弯折的部分修剪，如图4所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HI619-3.jpg" title="图4.jpg" w="900" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HI619-3.jpg" />

图4

再利用移动/复制的功能，将2个本体作定位对正的动作，如图5所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HH603-4.jpg" title="图5.jpg" w="800" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HH603-4.jpg" />

图5

此时定位的位置长度是需要依照您的钣金厂所需的K值或是弯折参数来做计算产生的长度。在SolidWorks中还可以将弯折裕度或扣除来呈现，如图6所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HH132-5.jpg" title="图6.jpg" w="847" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HH132-5.jpg" />

图6

 

我们也可以用Excel的方式来呈现弯折裕度或扣除，软件会套用相对应的钣金厚度与半径出来，产生您所要对应的弯折系数，如图7所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HGB3-6.jpg" title="图7.jpg" w="828" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HGB3-6.jpg" />

图7

定位完成后我们就可以使用迭层拉伸的指令去将此零件作链接，如图8所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL349-7.jpg" title="图8.jpg" w="900" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL349-7.jpg" />

图8

这就是使用SolidWorks来作展平的部分，如图9所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HJR6-8.jpg" title="图9.jpg" w="1033" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HJR6-8.jpg" />

图9

 

此时我们可在除料列表处，点选鼠标右键，选择更新，如图10所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HKH2-9.jpg" title="图10.jpg" w="379" width="379" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HKH2-9.jpg" />

图10

 

接着在除料-清单-项次处，点选鼠标右键，选择属性，如图11所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HK1c-10.jpg" title="图11.jpg" w="385" width="385" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HK1c-10.jpg" />

图11

我就可以从这边得知此块钣金我需要切割的大小面积为何，如图12所示，

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL026-11.jpg" title="图12.jpg" w="1011" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL026-11.jpg" />

图12

当然这仅限于较简易之钣金折弯，若有遇到复杂钣金折弯的部分，这时候我们可以使用SolidWorks的外挂模块BlankWorks及CG Press的部分来帮助我们达到3D图档的展平。
BlankWorks是完全整合于SolidWorks底下的冲压钣件展开软件，且运算十分快速，可以使用在开发软件初期的展开几何运算，他能准确的预测制造过程所需展开的胚料，并发觉潜在的细部问题，可考虑材料特性、摩擦、以及冲压方向的变形计算，可用于成本分析与模具设计，并依照运算所产生的结果自动产生HTML报告，因此我们可以使用此模块计算出我所需要的面积大小，使其成形展平，如图13所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HG346-12.jpg" title="图13.jpg" w="420" width="420" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HG346-12.jpg" />  nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HH635-13.jpg" title="图14.jpg" w="180" width="180" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HH635-13.jpg" />

图13                                                                                                            图14

如果针对连续冲压模的部分，我们可以使用CG Press这套连续冲模设计的软件，他可以藉由3D架构，快速产生料带排列、冲切刀具及模座数据，这边我们利用分步展开可将固定半径的折弯作展开，如图14所示。

或使用引伸模块来作部分展开，如图15所示，

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL9C-14.jpg" title="图15.jpg" w="827" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HL9C-14.jpg" />

图15

或使用一次展开来得到的结果，如图16所示。

nclick="zoom(this, this.src, 0, 0, 0)" src="http://www.zmozx.com/static/image/lazy.gif" class="lazy" original="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HHE2-15.jpg" title="图16.jpg" w="900" width="760" zoomfile="http://www.zmozx.com/file/upload/201605/20/100HHE2-15.jpg" />

图16

因此，在SolidWorks中来处理钣金的展开是如此的快速又方便，使用者仅需熟习如何制作钣材，而且在制作型板前更深入了解各种板形的材质、弯折系数，角度等应用，如此才能符合工作实际需求。