第2章 焊件

目录

第二章焊件 (2)

2.1概述 (2)

2.2焊件工具 (2)

2.2.1 绘制2D或3D草图 (3)

2.2.2 结构构件 (4)

2.2.3 剪裁/延伸 (8)

2.2.4 角撑板 (10)

2.2.5 顶端盖 (10)

2.2.6 拉伸凸台/基体 (12)

2.2.7 圆角焊缝 (13)

2.3特征工具的使用 (14)

2.3.1 镜向工具 (14)

2.3.2 拉伸凸台/基体工具 (15)

2.3.3 拉伸切除工具 (17)

2.4焊件切割清单 (18)

2.5焊件工程图 (19)

2.5.1 生成焊件的标准三视图 (19)

2.5.2 添加焊件切割清单 (20)

2.5.3 添加相对视图 (23)

2.6自定义焊件轮廓 (27)

2.7焊件工程实例 (30)

2.8小结 (40)

第二章焊件

2.1概述

焊件是焊接结构件的简称，它是工程中一种重要的钢结构形式，在化工、矿山、石油、建筑、桥梁等行业中得到了广泛的应用。另外，在机械制造中，焊件还可以作为机械加工的毛坯，具有周期短，成本低等优点。SolidWorks为我们提供了快速、高效的焊件工具。

焊件是由多个焊接在一起的零件组成的，实际上类似一个装配体，但在材料明细表中仍然把它作为单独的零件来处理，因此可以将焊接零件作为一个多实体零件来建模。

在SolidWorks多实体零件中添加一个专门的焊件特征，零件即被标识为焊件，形成焊件的设计环境。SolidWorks的焊件功能可以完成如下任务：

１．建立结构构件、角撑板、顶端盖和圆角焊缝；

２．利用专门的工具对结构构件进行剪裁和延伸；

３．管理焊件切割清单，并在工程图中生成焊件切割清单表。

设计焊件的一般步骤为：

1.绘制2D或3D草图，确定焊件的总体结构、形状和尺寸；

2.使用结构构件命令为2D或3D草图添加结构构件；

3.利用剪裁/延伸工具修整结构构件；

4.根据需要，添加角撑板、顶端盖等非结构构件实体；

5.根据需要，使用特征工具（如拉伸凸台/基体、镜向、拉伸切除等）添加非结构构

件特征；

6.更新焊件切割清单并设定其属性；

7.生成相应的工程图并插入焊件切割清单。

2.2焊件工具

焊件设计有其专用的工具按钮，位于【焊件】工具栏上，如图2-1所示。焊件命令有：3D草图、焊件、结构构件、剪裁∕延伸、顶端盖、拉伸凸台/基体、角撑板

和圆角焊缝等。这一系列命令也可以通过下拉菜单【插入】→【焊件】进行选择。下面以生成如图2-3所示的焊件“工作台”为例来说明各个命令的使用方法和功能。此处为了清楚地显示“工作台”的整体结构，将“工作台”的台面面板设为透明。

图2-1 常用焊件工具栏

图2-2 自定义焊件工具栏

图2-3 “工作台”

2.2.1 绘制2D或3D草图

3D草图并不像传统的2D草图那样只限于在平面上进行绘制，它可以在三维空间形成所需要的轮廓，对于像焊件这样的工程应用是非常便利的。

SolidWorks允许用户使用2D或3D草图生成焊件，有关2D草图的绘制过程和技巧这里就不再赘述，这里主要介绍3D草图的绘制及其在焊件中的应用。

(1) 单击常用焊件工具栏中的【3D草图】按钮，选择菜单栏中【插入】→【3D草图】命令，选择特征管理器中的上视基准面，单击正视于，使用草图工具栏中的绘制中心矩形按钮在上视基准面上绘制一个中心矩形，注意矩形中心与原点重合。使用智能尺寸按钮标注尺寸如图2-4所示。

(2) 按住鼠标中键旋转视图至合适位置，使用绘制直线命令按钮，将光标放置在矩形的一条边线上，边线高亮显示，向下绘制一条与Y轴平行的直线，如图2-5所示。

图2-4 中心矩形的绘制图2-5 绘制3D直线的过程

(3) 使用智能尺寸命令按钮确定直线的长度和位置，如图2-6所示。

(4) 单击绘图区右上角的草图确认图标，退出草图绘制状态，如图2-7所示。

图2-6 标注尺寸图图2-7 完成3D草图绘制

2.2.2 结构构件

【结构构件】是焊件设计的重要工具。建立结构构件特征以后，系统会将该零件标记为焊件。结构构件特征是草图轮廓沿一定的草图路径扫描来建立的。结构构件特征实际上就是工程材料中的各种型材，如角铁、槽钢、圆管、方管等。结构构件特征的草图轮廓就是型材的截面轮廓。为2D或3D草图添加结构构件就是为其赋于型材截面轮廓的过程（即型材截面轮廓以用户绘制的2D或3D草图作为路径来扫描），具体步骤如下：

(1) 单击常用焊件工具栏中的【结构构件】按钮，或选择菜单【插入】→【焊件】→【结构构件】命令，系统弹出【结构构件】属性管理器，如图2-8所示。

图2-8 结构构件属性管理器

图2-9 选择组

(2) 在【结构构件】对话框中的【选择】选项中进行以下设定：

● 【标准】：可以选择系统中自带的iso、ansi标准，也可以选择自定义的标准。这里选择编者自定义的国标（GB），具体定义方法参见2.6中的自定义焊件轮廓。

● 【类型】：选择一种轮廓类型，如角铁、槽钢、圆管、方管等，这里选择方管。

● 【大小】：选择一个轮廓规格，这里选择20×20×2。

● 【组】：在图形区域中选择一组需要添加的草图实体，即已绘制的3D矩形草图。选择时依次单击中心矩形的各条边线即可，如图2-9所示。

图2-10 边角处理

图2-11 边角处理后

(3) 选择【组】后，系统弹出【设定】对话框，在【设定】对话框中设置选项如图2-8所示：

在【应用边角处理】中系统默认【终端对接1】，单击方管需要处理的顶点，系统弹出【边角处理】对话框，如图2-10所示；选择【终端对接2】，单击【确定】按钮完成对边角的处理。用相同方法处理其余边角，完成后如图2-11所示。

注意：在添加结构构件时，如果选择组的顺序不同可能会需要不同的边角处理。

(4) 【找出轮廓】是通过焊件截面轮廓的“穿透点”正确定位结构构件。当使用轮廓生成一焊件结构构件时，草图的原点为默认的“穿透点”。用户可以选择草图中的任何点作为穿透点。因此，在绘制草图过程中用户可根据需要绘制相应的点以备用，并在生成焊件结构构件时将这些点选择为穿透点。这里采用默认的穿透点，如图2-12所示。

(5) 单击【确定】按钮完成结构构件的添加，如图2-13所示。