图 出图成果(可直接看)
下面是按草图参数生成的工程图示意:三视图、轴测、激光展开、DWG 图层。SolidWorks 实机出图时按此布局与尺寸对齐。
看这里
若只想看图:本区即交付示意。下方「建模 / 仿真 / DWG」是照着软件操作的步骤说明。
1. 装配体三视图 + 轴测(A2 示意 · 比例约 1:20)
ASM_SteelFrame — 总装工程图
材料 Q235 · 单位 mm · 未注内圆角 R0.8 · 焊隙 0.25
关键尺寸:总长 3000 · 宽 1250 · 净高 1000 · 柱距 600 · 横梁约每 1000 一道。孔位按法兰实孔在零件图标注。
2. 钣金展开 / 激光切割轮廓
SM_SidePanel — 展开图(CUT)
图层 CUT 红 · BEND 黄
3. DWG 图层分离示意
激光机适配图层
1:1 · mm
4. 仿真结果示意云图(示例载荷 5000 N)
von Mises 应力云图单位 MPa
合位移云图单位 mm
5. 节点大样(焊隙 0.25 / 法兰 18)
节点详图 · 对应草图焊点比例放大示意
00 设计输入与建模约定
以草图尺寸为准;拱形/肋架参考图用于造型理解。单位统一 mm。
尺寸草图
柱 2.5 见方、净高约 1m、间距 60cm、木板 1250×3000、法兰 18 厚
拱形框架参考
多道拱肋 + 纵向弦杆 + 侧钣金饰板(激光镂空)
肋段框架参考
四段弯曲立柱 + 顶/底安装板 + 三根纵向拉杆
| 项目 | 取值 | 说明 |
| 主立柱 / 弦杆 | 方管 25×25×2.0 | 草图「2.5 见方」 |
| 加强横梁 | 矩管 50×30×2.0 | 草图「5×3」 |
| 面板 / 底板 | 钣金 t=2.0~3.0 | 激光切割;镂空区必做 R0.8 |
| 法兰 / 安装板 | t=18 | 草图「18 厚法兰」 |
| 柱间距 | 600 | 间距 60cm |
| 净高 / 横梁间隔 | 1000 | 净高约 1m;约 1m 一横 |
| 顶板参考 | 1250 × 3000 | 木板/覆盖面外形 |
| 墙/基础侧约束 | 200 | 草图墙厚;仿真底面固定 |
| 激光内圆角 | R0.8 | 所有内尖角,防烧蚀 |
| 焊接间隙 | 0.25 | 管端/板贴合面预留 |
| 垂直载荷(示例) | 5000 N | 可按现场改;顶面均布或节点集中 |
| 材料 | Q235 | σs≈235 MPa;建议 [σ]=σs/1.5≈156.7 MPa |
轮廓无重叠
切割轮廓禁止自交、重合边、零长度段。导出前用「检查草图」与「干涉检查」清零。
01 SolidWorks 建模操作步骤
1.1 新建项目
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单位与模板
文件 → 新建 → 零件 / 装配体。工具 → 选项 → 文档属性 → 单位:MMGS。启用「焊接」与「钣金」插件。
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推荐文件结构
- ASM_SteelFrame.SLDASM — 总装配
- WM_MainFrame.SLDPRT — 方管焊件(多实体)
- SM_BasePlate.SLDPRT — 底板钣金
- SM_SidePanel.SLDPRT — 侧板(含镂空)
- PLT_Flange18.SLDPRT — 18mm 法兰
1.2 方管焊件骨架
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画 3D 路径草图
在 WM_MainFrame 中新建 3D 草图:按间距 600 布置立柱轴线;净高 1000;纵向弦杆贯穿;若做拱形,用「草图圆弧 / 样条」生成肋路径,再线性阵列(参考图约 4~6 道肋)。
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结构构件
插入 → 焊件 → 结构构件:标准选「ISO / GB 方管」,尺寸 25×25×2;对横梁再选 50×30×2。拐角处理选「对接」或「斜接」;角点间隙设为 0.25 mm(可用修剪/延伸 → 间隙)。
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端部间隙
管端相对法兰/底板端面短进 0.25 mm(拉伸切除或构件端点偏移),保证焊道空间且不穿透。
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焊件切割清单
右键焊件 → 插入 → 切割清单;属性中填写材料 Q235、长度、型材规格,供 BOM 与下料表引用。
1.3 钣金底板与侧板
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底板
新建钣金零件:基体法兰,外形按覆盖面 1250×3000(或按实际机架外轮廓);厚度 2~3 mm;折弯半径默认 = 板厚。
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侧板镂空
草图绘制装饰/通风孔。选中所有内尖角 → 圆角 → R0.8。禁止尖角尖点、重叠轮廓;用「检查草图」确认封闭且无自交。
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法兰板 18mm
可用「拉伸凸台」实体件(非钣金)做安装法兰;孔位按装配螺栓分布;板边外尖角可倒 R1~2,内孔尖角仍建议 R0.8(若激光下料)。
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展开
钣金 → 展开;另存 DXF/DWG 前确认无折弯碰撞、无干涉切除。
1.4 装配体
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插入零件
新建装配体,固定底板;插入焊件骨架、法兰、侧板。配合:重合 / 同心 / 距离(焊隙 0.25)。
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干涉检查
工具 → 干涉检查 → 处理重合与穿透。允许 0.25 mm 间隙存在,不要用「接触」强行贴死需焊接的面。
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激光件复查
对每个钣金零件:所有内角 ≥ R0.8;轮廓单一封闭;孔距边缘 ≥ 1.5t。
建模完成标准
焊件切割清单完整 · 钣金可展开 · 装配无穿透干涉 · 激光轮廓无重叠。
02 Simulation 静应力分析
底部固定约束;顶面施加垂直载荷(示例 5000 N,可改);材料 Q235。
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启用插件
工具 → 插件 → 勾选 SolidWorks Simulation。装配体中新建「静应力分析」算例。
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材料
右键零件 → 应用/编辑材料。若库中无 Q235,自定义:
- 弹性模量 E = 2.06e5 MPa
- 泊松比 ν = 0.3
- 密度 = 7850 kg/m³
- 屈服强度 σs = 235 MPa
- 抗拉强度 σb ≈ 375~460 MPa(按牌号)
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固定约束
夹具 → 固定几何体:选底板下表面,或四块底法兰贴地/贴墙面(对应草图底部约束)。
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载荷
外部载荷 → 力:方向竖直向下。推荐两种之一:
- 均布:选顶面盖板/顶弦杆上表面,总力 = F(示例 5000 N)
- 集中:在顶法兰或关键节点均分 F/n
自重可选「重力」一并开启(9.81 m/s²)。
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接触
组件接触:全局「接合」或「接触」;对仅靠焊接连接且已建模间隙的部位,用「接合」把管端与法兰绑定,避免间隙导致奇异。
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网格
创建网格:实体网格;关键焊缝/ thr 管壁局部加密。雅可比 4 点;失败时先「草稿品质」试算再提高。
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运行
运行算例。结果:应力(von Mises)、位移、安全系数(按屈服)。
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出图
右键结果 → 另存为图像:应力云图、位移云图各一张;探测最大应力点与最大位移点坐标。
判定准则(建议)
- σ_max ≤ [σ] = 235 / n
- 常用安全系数 n = 1.5~2.0(静载、一般结构)
- 最大位移:建议 ≤ L/300~L/500(L 取跨度)
- 例:跨度 3000 → 位移宜 ≤ 6~10 mm
安全系数参考
- n = σs / σ_max
- n ≥ 1.5:一般可接受
- n ≥ 2.0:偏保守,适合人员附近结构
- n < 1.5:加厚型材 / 加密横梁 / 减小载荷
载荷请按实际填写
将「5000 N」替换为现场载荷。木板 + 设备自重 + 活载一并计入。仿真结果栏按你的算例填写实测值。
03 工程图生成
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新建图纸
文件 → 从零件制图 → 选 A2/A1 模板;比例优先 1:10 或 1:20。
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三视图
插入模型视图:主视、俯视、左视(对应草图「左视图/侧面」);再加轴测图一张便于识图。
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尺寸与孔位
标注总长/总宽/总高、柱距 600、净高 1000、法兰孔直径与孔距、板厚。装配公差建议:
- 孔距:±0.2~0.3 mm
- 外形:±0.5 mm
- 装配配合面:H7/h7 或按螺栓通孔放宽
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切割轮廓与折弯
对钣金零件另出「展开图」视图;插入折弯注释(折弯线、折弯方向、R、角度)。
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BOM
插入 → 表格 → 材料明细表:零件号、名称、材料 Q235、规格、数量、单重。与焊件切割清单字段对齐。
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技术要求(图样文字)
未注圆角 R0.8(激光内角);焊接间隙 0.25;去毛刺;材料 Q235;表面处理按工艺另定。
04 DWG 导出(激光机图层)
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另存为
工程图或展开图 → 另存为 → 类型 DWG → 选项。
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导出选项建议
- 版本:AutoCAD 2004~2013(兼容性好)
- 字体:TrueType 或 SHX 按机床软件要求
- 比例:1:1(按模型单位 mm)
- 仅导出当前图纸 / 所选视图
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图层分离(必须)
在 SW 工程图中先把实体分到命名图层,或导出后在 CAD 中整理为:
| 图层名 | 内容 | 颜色建议 | 线型 |
| CUT | 激光切割轮廓、孔 | 红 / 按机床约定 | Continuous |
| BEND | 折弯线、折弯中心线 | 黄 | Center / Dashed |
| DIM | 尺寸、公差、文字标注 | 绿 / 青 | Continuous |
| REF | 中心线、参考、不加工 | 灰 | Center |
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机床前检查
打开 DWG:炸开块;删除标注层后只留 CUT;多段线闭合;无重复线;内角已是 R0.8 圆弧;单位 mm。
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方管下料
焊件切割清单导出 Excel/CSV,或单独出「下料表」图纸;激光厂切板件用 CUT 层,锯切/激光切管按长度表。
常见机床约定
部分激光软件认「红色=切割、黄色=划线」。导出前与工厂确认颜色映射,必要时改层色而非改几何。
05 零件下料尺寸表(工厂直接用)
以下为按草图参数整理的典型一段参考量;总长若按现场延伸需按柱距 600 递增复制。实际以 SW 切割清单为准。
| 序号 | 零件 | 规格 | 下料尺寸 | 数量(示意) | 工艺 |
| 1 | 立柱方管 | □25×25×2 | L ≈ 1000 − 2×0.25(端隙) | 按柱距布置 | 下料 + 端口打磨 |
| 2 | 纵向弦杆 | □25×25×2 | 通长 = 段长(如 3000) | 3(顶+两侧) | 与肋/柱焊接 |
| 3 | 横梁矩管 | ▭50×30×2 | 跨距净长 − 焊隙 | ~1m 一道 | 对接/角接 |
| 4 | 底板钣金 | t=2~3 | 展开 ≈ 1250 × 3000 | 1 | 激光 CUT;折弯走 BEND |
| 5 | 侧板钣金 | t=2 | 高×宽按开档 | 左右各 N | 镂空内角 R0.8 |
| 6 | 法兰板 | t=18 | 按孔位外包络 | 顶/底各套 | 激光或精密切割 |
| 7 | 拱肋(若采用) | □25×25×2 | 展开弧长(SW 测量) | 4~6 道×2 | 弯管或分段焊 |
- 从 SW「切割清单」导出实际长度,覆盖本表示意值
- 每张板 DXF/DWG 仅含该件 CUT + BEND,文件名含件号
- 同板套料时零件间距 ≥ 3~5 mm(按机床)
- Q235 板注明正反面与拉丝/轧制方向(若有外观要求)
06 焊接工艺提示
装配与间隙
- 贴合面预留 0.25 mm,点固前用塞尺抽检
- 先点固骨架校直,再满焊,减少变形
- 管-板:角焊缝;管-管:对接或斜接
- 法兰 18mm:注意热输入,分段退焊
工艺参数参考(Q235)
- 方法:CO₂ / MAG 实芯焊丝 ER50-6
- 薄壁方管:小电流、短焊,防烧穿
- 焊前去油锈;焊后清渣、外观检查
- 重要承力焊缝:抽检渗透或目视三级
顺序建议
底法兰定位 → 立柱点固 → 纵杆/横梁 → 顶法兰 → 侧板(侧板可后装螺栓或间断焊,避免整板大变形)。
07 仿真结果简要说明(填写模板)
在 SolidWorks 跑完算例后,把探测值填入下表,即可交付。
| 项目 | 符号 | 填写值 | 合格参考 |
| 施加垂直载荷 | F | ______ N(示例 5000) | 含自重+活载 |
| 最大 von Mises 应力 | σ_max | ______ MPa | ≤ 235/1.5 ≈ 156.7(n=1.5) |
| 最大合位移 | δ_max | ______ mm | ≤ L/300~L/500 |
| 最小安全系数 | n = σs/σ_max | ______ | ≥ 1.5(建议 ≥ 2.0) |
| 最大应力位置 | — | ________________ | 记录节点/焊缝附近 |
| 结论 | — | □ 满足 □ 需加强 | 不满足则加厚/加密杆件 |
示例写法(仅演示格式,非实测)
载荷 F=5000 N 均布于顶弦;σ_max≈__ MPa,出现在底法兰与立柱焊趾;δ_max≈__ mm,位于跨中顶杆;n≈__ 。若 n≥1.5 且位移达标,则判定满足使用;否则优先增大立柱壁厚或减小柱距。
交付物核对
- 装配体 + 焊件/钣金零件源文件
- 应力云图、位移云图截图
- 工程图(三视图 + BOM + 展开图)
- DWG:CUT / BEND / DIM 分层
- 下料尺寸表 + 焊接工艺说明