solidworks钣金设计概述

solidworks钣金设计概述

1.1 钣金设计过程

产品的结构设计涉及面广，需要综合考虑产品可能出

现的各种问题，而且结构设计并不是孤立设计，在设

计过程中要充分与电气设计、热设计、外观设计等设

计工作配合展开，因此往往是一边设计一边修改、调

整，直到最终满足要求，完善产品各方面性能。

（1）熟悉产品的技术指标和使用条件

结构设计工程师接手新的设计任务后，应该详细了解

产品的各项技术指标，尤其是与结构关系密切的技术

指标；产品需要完成的功能以及其它特殊要求（如体

积、材料、重量的限制等）；产品的工作环境、气候

条件、机械条件、储藏和运输条件等。

（2）确定结构方案

根据产品的工作原理合理绘制结构外形图，即将产品

划分为若干个功能模块（功能单元或分机）。划分时

应确定各个模块的输入、输出；分清高压侧、低压

侧；分清高频端、低频端，选择可靠的机、电、液、

控制连接方案。另外，还要考虑产品的通风散热、重

量分配、操作简易和加工工艺等各个因素。

在划分功能模块时，电气工程师、热流工程师、机械工程师以及系统总工程师应该密切配合，在综合考虑各种因素下得出最佳的功能模块划分方案。

1.2 钣金结构设计注意事项

钣金产品设计属于机械产品设计范畴，它必须遵守机械设计规则，循序渐进，逐渐完成整个设计过程。

零件结构直接关系到产品的功能、可靠性、可维护性和实用美观并影响用户的心理。产品的整机结构设计已经发展成为人机工程学、技术美学、机械学、力学、传热学、材料学、表面装饰等为基础的综合性学科。

钣金结构设计往往需要综合考虑产品应用过程中可能出现的各方面的问题，从而尽量提前考虑到将来可能出现的设计缺陷。对其设计中的基本要求有。功能性、可靠性、工艺性、经济性、外观及成本等要求。

另外，在设计过程中还应该不断完善产品结构的受力状况，提高产品的精度和保证产品寿命，以及方便后续的产品维护，从而降低钣金件在产品的寿命范围内出现失效的可能性。

钣金结构设计中应该注意如下问题。

能否实现预期功能；

能否满足强度、刚度要求；

能否满足工艺性、经济性要求；

能否满足整机装配；

能否满足整机的电气、EMC（电磁兼容）、冷却、散热要求。

基体法兰概述

（1）折弯系数

零件要生成折弯时，可以给一个钣金零件的折弯指定特定的折弯系数，但指定的折弯系数必须介于折弯内侧边线的长度与外侧边线的长度之间。

折弯系数可以有钣金原材料的总展开长度减去非折弯长度来计算。

用来决定使用折弯系数值时，总平展长度的计算公式如下。

BA = Lt- （A+ B）

式中。

BA——折弯系数

Lt ——总展开长度

A、B——非折弯长度

（2）折弯扣除

当在生成折弯时，用户可以通过输入数值来给任何一个钣金折弯指定一个明确的折弯扣除。

折弯扣除由虚拟非折弯长度减去钣金原材料的总展开长度来计算。

Lt =A+B-BD

式中。

BD——折弯扣除

A、B——虚拟非折弯长度

Lt——总展开长度

（3）K-因子

K-因子表示钣金中性面的位置，以钣金零件的厚度作为计算。K-因子即为钣金内表面到中性面的距离t与钣金厚度T 的比值，即等于t／T。

当选择K-因子作为折弯系数时，可以指定K-因子折弯系数表。

K因子和折弯系数的关系

使用 K-因子也可以确定折弯系数，计算公式如下。

BA=（R + KT）A ／180

式中。

BA——折弯系数

R——内侧折弯半径

K——K因子，即t／T

T——材料厚度

t——内表面到中性面的距离

A——折弯角度(经过折弯材料的角度)

由上面的计算公式可知，折弯系数即为钣金中性面上的折弯圆弧长。

因此，指定的折弯系数的大小必须介于钣金的内侧圆弧长和外侧弧长之间，以便与折弯半径和折弯角度的数值相一致。

（4）折弯系数表

在SolidWorks 中有两种折弯系数表可供使用。一是带有.btl扩展名的文本文件，二是嵌入的Excel电子表格。

a.带有btl扩展名的文本文件

在SolidWorks 的<安装目录>\lang\chinese-simplified\SheermetalBendTables\ ample.btl中提供了一个钣金操作的折弯系数表样例。如果要生成自己的折弯系数表，可使用任何文字编辑程序复制并编辑此折弯系数表。

在使用折弯系数表文本文件时，只允许包括折弯系数值，不包括折弯扣除值。折弯系数表的单位必须用米制单位指定。

如果要编辑拥有多个折弯厚度表的折弯系数表，半径和角度必须相同。例如将一新的折弯半径值插入有多个折弯厚度表的折弯系数表，必须在所有表中插入新数值。

b.嵌入的Excel 电子表格

SolidWorks 生成的新折弯系数表保存在嵌入的Excel 电子表格程序

内，根据需要可以将折弯系数表的数值添加到电子表格程序中的单元格内。

电子表格的折弯系数表只包括 90 度折弯的数值，其他角度折弯的折弯系数或折弯扣除值由SolidWorks 计算得到。

生成折弯系数表的方法如下。

（1）在零件文件中，选择菜单栏中的“插入”|“钣金”|“折弯系数表”|“新建”命令，会弹出如图所示的“折弯系数表”对话框。（2）在“折弯系数表”对话框中设置单位，键入文件名，单击“确定”按钮，则包含折弯系数表电子表格的嵌置Excel窗口出现在SolidWorks 窗口中。折弯系数表电子表格包含默认的半径和厚度值。