基于SolidWorks的焊接件设计技术研究

    随着焊接技术的发展，选船、车辆、工程机械、航空航天、锅炉和桥梁等行业广泛采用焊接结构，这是机械制造工艺发展的重要趋势。在一些工业发选的国家，焊接结构已占机械部件的40%左右。由于焊件设计简单，制造周期短，成本低，经济效益好，因此，焊接结构将越来越多地替代铆接件、铸造件和锻压件，成为重要大型设备的关键部件。所以研究焊接结构的设计方法，找到最优设计的原理方法，可为企业创造更多的经济效益和社会效益。

一、SolidWon焊接件设计方法

    焊接件是多个零件或构件焊接在一起而形成的。尽管焊接件是一个装配体，在很多情况下，它在材料明细表中常作为单独的零件来处理。因此，不同焊接件设计方法对焊接件后续处理有很大的影响。

    焊接件的设计有以下两种设计方法。

    (1)将焊接件作为一个装配体进行处理。首先就是把焊接件中的每个子焊件作为单独的零件进行建模，每个零件单独赋予属性(如名称、材料和重量等)，利用材料明细表模板导出所需要的BOM，然后在装配体环境下进行焊接件的装配。

    优点：结构清晰明了，零件之间没有复杂的关联关系，发生错误的几率低；焊接件工程图容易处理，如不需要的事件可以直接隐藏。

    缺点：装配关系比较复杂，修改容易出错。因为零件之间的关联性差，修改一个零件尺寸，其他零件的尺寸不会变化，产生了大量的琐碎零件，如一块筋板、一段型材；开发周期长，管理难度大。

    (2)将整个焊接件作为一个零件设计形式处理，每一个子焊件作为一个单独的实体构建。

    优点：减少装配环节：各个子焊件之间尺寸可以实现参数化关联；减少产生的零件数量，方便管理。

    缺点：工程图处理困难，有时候需要隐藏许多线；对设计人员的技能水平要求较高。

    本文分别对两种焊接件设计方法的优缺点进行比较，对焊接产品进行设计，并提出了装配草图驱动装配体中零件和焊接件，结构草图、框架草图驱动焊接件结构的方法。图1为焊件组成图，其中组焊件利用自顶向下装配方法设计，部分Ⅰ的焊件作为一个零件进行设计，部分Ⅱ的子焊件作为焊件中的实体特征。

图1 焊件组成图

二、关键技术

    1.绘制焊件结构草图

    这里将焊件作为一个零件进行建模，每个子焊件作为焊接件里面的实体特征，结构草图就是在基于特征的基础上绘制的。焊接件的结构草图的作为焊接件的各个子焊件特征建立的基础，在整个焊接件设计中起着重要的作用。结构草图一方面反映了子焊件的结构特征，另一方面反映了子焊件之间的相对应位置关系。