SolidWorks钣金零件设计(五)——实体和钣金混合建模方法

从SolidWorks 2010版本开始,SolidWorks允许用户在多实体环境下设计钣金零件.即在一个钣金零件内部,用户可以建立多组不同材质、不同厚度的钣金部分,各个钣金部分可以单独展开.如图1所示,在当前的钣金零件中存在多个部分,每个部分可以代表整组钣金组件的一个焊接单元(实体).在FeatureManager设计树中,每个钣金特征对应一个钣金实体,在"切割清单"文件夹中显示了零件中的实体.SolidWorks 2011进一步丰富了多实体钣金零件的设计,用户可以在钣金零件中添加焊缝等特征,完成的焊缝显示在"焊接文件夹"中,并可用于工程图中的焊接表.     

SolidWorks钣金零件设计(四)——实体和钣金混合建模方法

由实体转换到钣金零件的设计方法丰富和增强了钣金零件的设计功能,某些情况下,一些钣金零件无法直接使用钣金特征来完成,就可以考虑使用实体特征工具,并结合曲面建模工具来建立实体零件,最后转换为钣金零件并顺利展开。实体和钣金的混合建模方法可以结合SolidWorks实体建模工具及钣金工具的优点,提高建模效率。     

SolidWorks钣金零件设计(一)——钣金零件设计工具及概念

从本期开始,阶梯教室将介绍SolidWorks钣金零件设计的系列内容。该教程是由笔者摘自其所著《SolidWorks钣金和焊接实战精解》一书,并根据阶梯教室的栏目特色做了一些修改和整理,重点向读者介绍钣金零件的设计方法和应用思路,并通过丰富的设计案例,依次介绍利用SolidWorks进行钣金零件设计的方法、步骤和技巧,包括钣金零件、多实体钣金和钣金零件关联设计等相关知识。     

基于关键特征相对位置关系的钣金零件检索算法

针对二维钣金类CAD零件相似性的检索,提出一种适用于钣金展开件的相似性检索算法.在分析钣金零件形状特点的基础上,选取设计过程中常用的36种关键特征,建立了关键特征的位置关系模型.该模型以构建关键特征之间的相对位置三角形为基础,具有坐标系无关和旋转无关的特性;以关系模型为依据,提出了钣金件关键特征的相对位置检索算法,并通过实例计算了不同钣金零件之间的相似度.实验结果表明,文中算法是有效的,可满足钣金零件的检索要求,具有实用价值.     

SolidWorks钣金零件设计(六)——钣金零件的工程图

针对钣金零件的工程图,除了常规的视图和注解操作外,独特的内容主要涉及展开图和边界框,以及多实体钣金的切割清单问题。一、钣金展开图输出DXF/DWG将钣金零件的展开图输出为DXF/DWG文件,可以用于某些软件直接读取,方便钣金零件的加工。     

基于SolidWorks的换热器管板参数化设计

为降低换热器中非标件管板设计的复杂性,提出了最小单元布管法求出管板上管孔中心坐标集合的设计草图,应用SolidWorks二次开发技术对管板三维模型进行参数化设计,通过修改工程图参考方法实现标准工程图的自动生成,实现了从设计草图到三维建模再到工程出图的管板自动参数化设计。实际应用表明,该方法能实现常见管板的快速设计,使管板的平均绘制时间由传统的4工时缩短为0.5工时,有效地提高了管板设计效率。     

Analytical Characteristics of Intersection Curve between a Cylinder anda Cone with Two Obliquely Intersected Axes and Graphical Methodof Locating Special Points

轴线相交的圆柱和圆锥两立体相交时,一般情况下会产生两条相贯线。文章分析 了在圆柱、圆锥正交和圆柱、圆锥斜交情况下,相贯线随圆柱半径变化而形成的不同形状和特 殊点性质。进一步结合解析形式分析,推导了圆柱、圆锥轴线相交并产生左右两条相贯线时, 两条相贯线上最里点的分布规律;相贯线形状与圆柱半径取值范围的精确对应关系;并给出了 确定相贯线上最里点的辅助球半径公式。最后,文章依据以上结果提出了圆柱、圆锥斜交时相 贯线上所有特殊点的图解方法。     

TopSolid 专用模块

一、TopSolid钣金和级进模设计 TopSolid有一个专用的钣金模块TopSolid/Fold和专用的钣金标准件库.此模块可以自动创建钣金特征,自动折弯,自动展开,钣金件排样,并可将普通零件识别为钣金零件.TopSolid/Fold提供了一整套的工具(展开工具、切割工具和毛刺工具等),用户也可以加入自己的工具.     

通用方圆异型接头精确建模与展开算法

针对方圆异型接头三维软件建模精度不高、现有建模方法建模过程较复杂、不易参数化编程实现等问题,运用解析几何方法,提出了通用方圆异型接头精确建模的坐标算法.该算法结合放样方法给出了实现通用方圆异型接头钣金件精确建模的步骤;对通用方圆异型接头的展开图绘制中的板厚处理进行了阐述,并详细说明了展开算法及过程.实例运行结果表明,文中算法运算速度快、通用性强,可用于多种方圆异型接头的建模与展开过程;所建模型精确可靠,实现了展开图的自动准确绘制.     

AutoCAD下蛇形弯管三维建模及展开

本文作者通过在AutoCAD中建立管道的三维模型,得到结构的相贯线,然后利用标注、查询等功能获取管道展开所需要的素线实长,进而进行管道展开图的绘制,利用该方法可以大大降低复杂管道(蛇形弯管)的加工维修难度.     

基于SolidWorks的自动焊缝标注的二次开发

在进行大型焊接零部件设计时,在现有的三维设计软件中设计人员通常采用多实体零件的设计方式进行设计,但是在工程图中焊缝的标注往往是十分费时和费力的,同时为了统计模型中的焊缝信息形成相应的焊缝清单,目前任是人工操作,大大增加了工作量和焊接件的设计周期。文章主要基于SolidWorks三维设计软件,采用C#编程语言,利用SolidWorks对外开放的API函数接口,结合实际的焊缝识别准则,实现了自动提取多实体三维设计模型中的焊缝信息,采用SQLServer数据库对焊缝信息进行存储与读取,并在工程图中进行自动焊缝标注,同时导出对应的焊缝清单。大大减少了人工进行焊缝识别和标注的过程,提高了焊接件的工程图的出图效率,对于减少焊接件的设计周期有着现实的意义。     

新型圆锥曲线组合图规设计及其原理

分析了新型圆锥曲线图规（椭圆规、双曲线规和抛物线规）设计的数学 原理,利用圆锥曲线的光学性质和几何性质提出了一套图规设计的基本理论,基于这套理论 设计出一种新型的、由多个简单连杆型机构零件组合而成的圆锥曲线图规;应用这种组合图 规可以规范、快速地绘制出各种工程上常见的二次曲线,弥补了工程制图中一般绘图仪器功 能单一的缺点,有较好的应用前景。     

柱锥面交线研究

论文就相交切面型回转面中的圆柱、圆锥面交线的计算进行详细探讨,对不同输入 参数下交线产生的结果进行分析,为CAD 中锥柱求交的部分提供一种有效的算法基础。给出了 圆柱、圆锥表面交线存在的判别式,对交线在特殊位置下存在的参数条件、不同交线数量及形态 特点进行了解析和几何分析,对一般位置下圆柱、圆锥面存在交线的特殊情况,即表面切点的计 算进行了方法讨论;提供了相交圆柱、圆锥表面及其交线参数化绘图的程序设计思路和所涉及到 的一些关键问题的处理方法,应用程序以对话框输入初始参数,能实现自动绘制圆柱、圆锥面及 其交线多面投影视图、尺寸标注及将主要尺寸、参数及交线的坐标数据写入数据文件。     

激光直接制造和再制造中的三维CAD模型直接分层技术

在分析SolidWorks软件平台下CAD模型数据的内部表达方法以及拓扑信息和几何信息提取方法的基础上,研究三维CAD模型直接分层技术.对SolidWorks进行二次开发,调用SolidWorks应用程序接口函数中的曲面一曲面求交函数对CAD模型曲面与分层平面求交,得到的交线首尾相连形成轮廓轨迹;同时研究了光栅填充扫描算法及程序实现.为实现切片数据的通用化,设计了记录切片数据的文件格式,用直线、圆弧或圆描述分层轮廓.对上述的直接分层不仅进行了软件模拟,还用于直接制造.制作的试件与STL间接分层试件比较结果表明,采用直接分层的试件的精度和表面质量优于STL间接分层.     

车身开发过程中的成形仿真

对于车身的内外覆盖件 ,拉深及拉延工艺的成形仿真尤为重要。它与产品设计、工艺规划和材料选择息息相关。车身制件的成形仿真分为两类 :概念设计阶段的单步法和生产阶段的精确有限元增量仿真法。若将仿真方法的使用集成在开发过程中 ,能大幅度地缩短总体开发周期 ,提高产品质量。该文讨论了车身开发过程中钣金成形仿真技术的应用 ,分析了汽车开发中的不同阶段 ,不同仿真方法的应用。     

曲面交线的B样条优化逼近

目前，在比较成熟的商业几何核心系统中，曲面的交线是一种基于位置算子的“精确”表示或称为“过程”表示．这样的交线如果用在几何建模操作中，必须输出为系统支持的曲线表示(如B样条表示)．现有的几何核心系统中曲面交线的B样条逼近算法存在控制点数目过多和连续性偏低(C^1)的缺点，导致下游操作结果太复杂且连续性低．基于此，提出了一种曲面交线的B样条逼近算法，使控制点数目减少为原来的三分之一，而连续阶上升为C^2．该算法已经在SolidWorks系统中得到应用，效果良好．     

一种参数曲面与隐式曲面的求交算法

提出一种新的参数曲面与隐式曲面的求交算法,即把参数曲面的表达式代入到隐式曲面的方程中去,得到关于两参数的方程,可把求解这个方程的问题视为在第二维标量场抽取参数曲面的参数域的等值线。该等值线在参数曲面上的映射,便是参数曲面与隐式曲面的交线。     

加速度约束下薄板的路径规划的遗传算法研究

研究了薄板在冲压输送过程中的路径规划的遗传算法,该优化算法充分考虑速度、加速度在运动过程中时柔性薄板件的位移、应力的影响.路径上各点的位置坐标和相应各点的加速度值组成浮点数编码,采用罚函数法处理约束问题,并通过构造适当的适应度函数和对遗传算子的选择等得到优化问题的全局最优解.对某一冲压生产线中的薄板在压机与穿梭小车间的传输路径进行仿真实验,实验结果表明,该算法是有效的.