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第12章 焊接件设计学习目标焊件是由多个焊接在一起的零件组成的，尽管实际上焊件是一个装配体，但在实际的加工、运输和安装时，常将其作为一个“零件”处理。通过本章的学习焊件特征工具命令、焊件工程图以及课桌设计案例，能够全面掌握SolidWorks焊接件的相关知识和建模技能。2知识要点焊件设计概述焊接特征工具的应用课桌设计焊接特征工具与命令焊接工程图312.1 焊件设计概述12.1.1 焊接工艺焊接是将零件的连接处加热熔化，或者加热加压熔化（用或不用填充材料），使连接处熔合为一体的制造工艺，焊接属于不可拆连接。焊接图纸是焊接加工时要求的一种图纸。焊接图应将焊接件的结构和焊接有关的技术参数表达清楚。国家标准中规定了焊缝的种类、画法、符号、尺寸标注方法以及焊缝标注方法。常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、气焊和钎焊等，其中以电弧焊应用最广。1焊缝常见的焊接接头形式有：对接、搭接和T形接等。焊缝又有对接焊缝、点焊缝和角焊缝等，如图12-1所示。在技术图纸中，一般采用GB/T324-1998规定的焊缝，也可按制图标准中规定的图纸画法简易地绘制焊缝。412.1 焊件设计概述2焊缝符号及其标注为了简化图纸上的焊缝，一般通过标注焊缝符号来表示焊缝。焊缝符号通常由基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。（1）基本符号基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，近似于焊缝横截面的形状。常见焊缝的基本符号见表12-1所示，线宽为标注字符高度的1/10，若字高为3.5mm，则符号线宽为0.35mm。512.1 焊件设计概述（2）辅助符号焊缝的辅助符号见表12-2所示，它是表示焊缝表面形状的符号，有平面、凸起、凹陷。当不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。612.1 焊件设计概述（3）补充符号补充符号是为了补充说明焊缝的范围等特征而采用的符号，见表12-3。712.1 焊件设计概述（4）焊缝标注a.指引线及焊缝基本符号的标注标注焊缝所用的指引线采用细实线绘制，一般由带箭头的指引线（称为箭头线）和两条基准线（其中一条为实线，另一条为虚线，基准线一般与图纸标题栏的长边平行）必要时可以加上尾部（90夹角的两条细实线），如图12-2所示。812.1 焊件设计概述b.箭头线直接指向焊缝时，可以指在焊缝的正面或反面，如图12-3中（a）、（b）所示。但在标注单边V形焊缝、带钝边的单边V形焊缝、带钝边J形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件，如图12-3中（c）、（d）所示。912.1 焊件设计概述c.当箭头直接指向焊缝时，焊缝基本符号应标注在基准线的实线侧，如图12-4中U形焊缝符号、图12-5中上方面的角焊缝符号；当箭头线指向焊缝的另一侧时，基本符号应标注在基准线的虚线侧，如图12-4中V形焊缝符号、图12-5中下方的角焊缝符号。1012.1 焊件设计概述d.标注对称焊缝及双面焊缝时，可以加虚线，如图12-6所示。1112.1 焊件设计概述3焊接件图例图12-7所示为支架的焊件图，与一般装配图类似，焊件图中也包括基准视图（前视图、右视图、俯视图等）、技术要求、零件序号，不同之处在于焊件图中包含焊接符号、焊接符号说明等焊件所特有的内容。1212.1 焊件设计概述（1）剖视图中的焊接符号说明竖板2与底板1之间采用焊角尺寸为10mm的对称角焊缝焊接，这样的焊缝共有两处（竖板有左、右两件，各有两条焊缝）。焊缝基本符号的右侧无任何标注且又无其他说明，意味着焊缝在竖板2的全长上是连续的。（2）左视图中的焊接符号说明扁钢6与支架左侧竖板也采用焊接，此处焊接在现场装配时进行，选用焊角尺寸为6mm的单面角焊缝，三角施焊。三面焊缝符号的开口方向与焊缝的实际方向一致，表明扁钢（6）与销轴3之间没有焊缝。技术要求中的第一条，指明上述几处焊缝的焊接方法均采用手工电弧焊。1312.1 焊件设计概述12.1.2 焊接技术要求1焊接件的一般要求焊接件的一般要求如下：焊接件的制造应符合设计图纸、工艺文件和通用标准的要求。用于制造焊接件的原材料（钢板、型钢和钢管）的钢号、规格、尺寸应符合设计图纸要求；若不符合要求时，应根据工厂材料替换使用要求进行替换。用于焊接件的材料（钢板、型钢、铸钢、焊条、焊丝等）购进时，应有质量证明书，并按材料标准规定检验合格后，才能入库使用。严禁使用牌号不明、未经验收的材料。对于无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定，其成份和性能符合要求时才能使用。焊工须经过专门培训，考核合格后方能从事焊接工作。焊接前应清除焊接区域的表面污物，如铁锈、氧化皮、油污、油漆等，且清理区域离焊缝边缘不小于10mm。对于结构件图纸焊缝注明不清或未标注处，均要求双面施焊；若无法双面施焊，可采用单面焊。焊脚大小，以两相邻零件较薄件的厚度决定：单面焊按较薄件的厚度的0.8倍计算；双面焊按较薄件的厚度的0.6倍计算。由于来料情况，需要对长尺寸零件进行对接时，要求对焊缝进行超声波探伤，执行GB11245级标准合格，并出具报告。露天焊接时，若遇阴雨雾天等恶劣环境而未加保护措施，须停止焊接作业。1412.1 焊件设计概述2焊接件通用技术要求不同行业对焊接的技术要求也有差异，某标准的焊接件通用技术要求如下：焊接结构件的长度尺寸公差和形位公差须符号标注，焊接件的直线度、平面度和平行度公差，焊接件结构件的尺寸公差于形位公差等级选用须满足相应标准。标注和未标注角度的偏差见1-246a角度偏差Plb，角度偏差的公差尺寸以短边为基准边，其长度从图纸标明的基准点算起。进行喷丸处理的焊接件，为了防止钢丸钻入焊缝，必须焊接内焊缝，并尽量避免内市和内腔，如果结构上必须有内市和内腔，则必须进行酸洗，以便达到表面除锈质量登记。由平炉钢制造的低碳钢结构件，可在任何温度下进行焊接，但为了避免焊接过程产生裂纹及脆性断裂，厚度较大的焊接件，焊削必须根据工艺要求，进行预热和缓冷，板厚超过30mm的重要焊接结构，焊后应立即消除内应力，消除内应力采用550-600回火，或200局部低温回火。普通低合金结构制造的焊接件，必须按照焊接零件的碳当量和合金元素含量、零件的厚度、钢结构件的用途和要求进行焊前预热和焊后处理，见表12-4。1512.1 焊件设计概述1612.1 焊件设计概述有密封内腔的焊接件，在热处理之前，应在中间隔板上适当的位置加工10mm孔，使其空腔与外界相通，需在外壁上钻孔的，在热处理后要重新堵上。焊缝射线探伤应符合GB3323-82的规定，要进行力学性能试验的焊接，应在图纸或订伙技术要求中注明，焊缝的力学性能试验种类、试样尺寸按GB2649-81-GB2656-81的规定，试样板焊后与工件经过相同的热处理，并事先经过外观无损探伤检查。焊件要进行密封性检验和耐压试验时，应按本标准要求进行，对耐压试验有要求时，应在图纸或订货要求注明试验压力和试压时间。焊接件的结构设计焊接件的结构设计包含焊接结构材料的选择、焊接结构工艺性和焊接接头的形式与坡口，下面将分别介绍它们。1712.1 焊件设计概述12.1.3 焊接件的结构设计焊接件的结构设计包含焊接结构材料的选择、焊接结构工艺性和焊接接头的形式与坡口，下面将分别介绍它们。1焊接结构材料的选择在满足结构使用要求的条件下，尽量选择焊接性能较好的材料。一般碳的质量分数小于0.25的碳素钢和碳的质量分数小于0.20的低合金都具有良好的焊接性，应尽量采用；碳的质量分数大于0.50的碳素钢和碳的质量分数大于0.40的合金钢焊接性不好，应尽量避免采用。同一构件焊接时应尽量选用同种金属材料。1812.1 焊件设计概述2焊接结构的工艺性（1）焊接结构应尽量选用型材或冲压件设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减少焊缝、简化工艺。（2）合理布置焊缝焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的3倍，且不小于100mm。焊缝的位置应尽量对称布置，否则会由于焊缝不在中心引起弯曲变形。焊缝的布置不得交叉。应尽量减少构件或焊接接头部件的应力集中，避免尖角焊缝。焊缝应避开最大应力和应力集中的部件。焊缝设计应远离加工表面。焊缝布置应满足焊接时运条角度的需要。1912.1 焊件设计概述3焊接接头的形式与坡口（1）焊接接头形式焊接接头形式的选择常见的焊接接头形式有对接、搭接、角接和T形接头，见图11-11。这四种接头形式中，对接接头节省材料，容易保证质量，应力分布均匀，应用最为广泛，但焊前准备及装配质量要求较高；搭接接头两焊件不在同一平面上，浪费金属且受力时将产生附加应力，适于薄板焊件；角接接头在构成直角连接时采用，一般只起连接作用而不承受工作载荷；T形接头是结构非直线连接中应用最广泛的连接形式。在结构焊接时具体采用哪种形式焊接接头，主要根据焊件结构形状、使用要求、焊件厚度进行选择；另外还应考虑坡口加工难易程度，焊接方法的种类等其它因素的要求。（2）坡口坡口形式的选择根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口。各种沟槽的形式参见GBT337594。用焊条电弧焊焊接板厚在6mm以下的对接焊缝时，一般可用I型坡口直接焊接，但当焊接厚度大于3mm的构件时，需开坡口；板厚在6mm26mm时，常开单面坡口；板厚在12mm60mm时，常开双面坡口。单面坡口的可焊性较好，但焊条消耗量大，且焊后易产生角变形；双面坡口受热均匀，变形较小，焊条消耗量也小，但必须两面施焊，有时受构件结构限制，不易实施。埋弧焊的接头形式与焊条电弧焊基本相同，但由于埋弧焊选用的电流大、熔深大，所以在板厚小于12mm时可直接采用I形坡口单面施焊，板厚小于24mm时可直接采用I形坡口双面施焊，焊更厚构件时需开坡口。2012.2 焊件特征工具与命令SolidWorks中焊件设计主要通过焊接技术将型材连接，达到设计所需的组件的目的。12.2.1 调出焊接工具栏通过以下3种方法可以调出焊接工具栏。1下拉菜单中勾选依次执行“工具”|“自定义”菜单命令，在弹出的“自定义”对话框中勾选“焊件”选项，如图12-8所示。勾选“焊件”选项后，“焊件”工具栏变悬浮在SolidWorks界面，用户可将其拖动到界面的顶部、底部、左侧或右侧，将其潜入软件界面中。2112.2 焊件特征工具与命令2右击工具栏勾选将光标移至SolidWorks工具栏区域任意位置，右击，在弹出的快捷菜单中勾选“焊件”选项，如图12-9所示。同上种方法一样，勾选“焊件”选项后，“焊件”工具栏变悬浮在SolidWorks界面，用户可将其拖动到界面的顶部、底部、左侧或右侧，将其潜入软件界面中。2212.2 焊件特征工具与命令3功能面板右击勾选SolidWorks的功能面板区域集成了常用命令模块，同时用户也可以根据自己的需要增删功能模块。将光标移至SolidWorks功能面板区域，右击，在弹出的快捷菜单中勾选“焊件”选项，如图12-10所示。2312.2 焊件特征工具与命令勾选“焊件”选项后，功能面板区域添加“焊件”模块，单击“焊件”模块即可将焊件的功能模块命令展开，如图12-11所示。2412.2 焊件特征工具与命令12.2.2焊接工具栏介绍“焊件”工具栏上包含焊件特有的工具和其它一些通用工具，如3D草图、圆角、倒角、拉伸、异型孔等。焊件工具栏如图12-12所示。2512.2 焊件特征工具与命令12.2.3SolidWorks创建焊件的一般过程焊件是采用焊接技术将型材连接起来，形成所需组件。由于焊件处理灵活，取材方便，价格便宜，材料的利用率高，设计简便等特点，因而在工业设计中使用广泛，日常生活中也十分常见，如图12-13为几种常见焊件。2612.2 焊件特征工具与命令SolidWorks创建焊件的一般过程如下：01新建零件文件，进入零件建模环境。02绘制2D或3D草图对焊件的框架进行布局。03根据布局框架草图建立结构构件。04对结构构件进行修剪-剪裁、延伸。05对结构构件进行分组管理，并创建子焊件。06创建焊件切割清单。07生成焊件工程图。2712.3 焊件特征工具的应用SolidWorks中焊件特征工具，可以快速完成焊件特征的添加，创建结构构件，还能对创建的结构构件进行剪裁/延伸，以及添加顶端盖、角撑板、圆角焊缝和生成焊件切割清单。12.3.1结构构件SolidWorks软件焊件模块为用户提供了多种焊接结构的特征库，通过设计选用可以实现快速创建角铁、方形管、矩形管等焊接结构件。特征库中的焊接结构件根据形状和尺寸的差异分为了两个标准：ansi英寸标准和iso标准。使用焊件结构构建生成焊件，首先需要绘制焊件结构的框架草图。2812.3 焊件特征工具的应用1焊件框架草图创建焊接件框架草图创建需要根据所设计的焊接件的结构来选择使用2D草图、3D草图或2D草图与3D草图的组合，下面分别介绍这3种方式创建焊件框架草图。（1）2D草图创建2D草图创建方法与前边讲过的实体草图绘制一样，其步骤如下：01启动SolidWorks软件，新建一个零件文件，并将其保存。02依次执行“插入”|“草图绘制”命令，选择系统提供的3个基准面中的一个作为绘图平面后，进入草绘环境。03使用草图工具栏中的直线、圆、矩形等草图命令创建草图实体。04草图实体绘制完毕后，单击“确定”按钮，退出草图环境。05单击保存，将草图保存到指定目录。2912.3 焊件特征工具的应用（2）3D草图创建2D草图绘制与2D草图绘制主要差异：3D草图是在三维空间内创建草图实体，2D是在平面上创建。3D草图创建步骤如下：01启动SolidWorks软件，新建一个零件文件，并将其保存。02依次执行“插入”|“3D草图”命令，选择系统提供的3个基准面中的一个作为绘图平面。03使用草图工具栏中的直线、圆、矩形等草图命令创建草图实体。04若有必要，在3D草图环境中按下键盘上的“Tab”键切换3D草图绘制的绘图平面。05草图实体绘制完毕后，单击“确定”按钮，退出草图环境。06单击保存，将草图保存到之前指定的目录中。3012.3 焊件特征工具的应用（3）2D草图与3D草图组合创建3D草图上多个关键草图实体添加几何关系后，修改起来不及2D草图容易，而2D草图受绘图平面的限制，不能任意跳转绘图平面，将2D草图与2D草图与3D草图结合起来往往可用将二者的优势结合，创建出既方便修改，又能在空间中任意布局的组合草图。下图以鞋架的焊件草图为例讲述2D草图与3D草图组合创建焊件步骤：01启动SolidWorks软件，新建一个零件文件，并将其保存，命令为“焊接-框架草图.SLDPRT”。02依次执行“插入”|“草图绘制”命令，选择“右视基准面”作为绘图平面，绘制如图12-14所示的草图。3112.3 焊件特征工具的应用03依次执行“插入”|“参考几何体”|“基准面”命令，在弹出的“基准面1”对话框中选择右视基准面作为第一参考，输入距离为580mm，并勾选反转复选框，创建如图12-15所示的基准面。04在设计树中单击之前在右视基准面上绘制的草图，按下组合键“Ctrl+C”将其复制。单击“基准面1”，按下组合键“Ctrl+V”即可将右视基准面上的草图粘贴到新建的基准面上，如图12-16所示。3212.3 焊件特征工具的应用05依次执行“插入”|“3D草图”菜单命令，进入3D草图环境。单击“草图”工具栏中的“直线”按钮，绘制一条直线段，如图12-17所示。06同理，绘制其它直线段，并标注其间距为90mm，如图12-18所示。3312.3 焊件特征工具的应用07选中已绘制的4条直线段，右击，在弹出的快捷菜单中选择“复制实体”命令，如图12-19所示。08在弹出“3D复制”对话框中的“平移”选项区中单击“偏移参考（线性实体）”，选择左侧竖直直线段作为参考，并在“距离”文本框中输入-200mm，所选4条直线段复制预览出来，如图12-20所示。3412.3 焊件特征工具的应用09重复上一操作，修改距离值为-400mm，完成最下层直线段的复制，如图12-21所示。10至此，草图实体绘制完毕后，单击“确定”按钮，退出草图环境。11单击保存，将草图保存到指定目录。3512.3 焊件特征工具的应用2创建结构构件焊件框架草图创建完成后，便可以利用焊件特征库提供的标准结构构建轮廓生成焊件。结构构建的创建步骤如下：01在焊件框架草图环境下，如图12-22所示。02单击“焊件”特征工具栏中的“结构构建”按钮，或依次执行“插入”|“焊件”|“结构构建”命菜单令，弹出“结构构件”对话框，如图12-23所示。3612.3 焊件特征工具的应用03在弹出的“结构构件”对话框中的“标准”下拉选项中选择“iso”标准，在“类型”下拉选项中选择“管道”类型，在“大小”下拉选项中选择“35355”。同时在“组”选项框中单击草图中的线条，绘图区域预览出焊件，如图12-24所示。3712.3 焊件特征工具的应用04在“组”选项区单击“新建”按钮，然后选择下一组草图实体，生成焊件结构。同理，生成8组焊件结构草图线条，单击确定生成焊件，如图12-26所示。3812.3 焊件特征工具的应用3应用边角处理生成焊件时，用户可在“结构焊件”对话框中勾选“应用边角处理”复选框或者取消勾选实现对边角处理的开关。（1）不作边角处理取消勾选“结构焊件”对话框中已经勾选“应用边角处理”复选框，焊件则不作边角处理，如图12-27所示。3912.3 焊件特征工具的应用（2）边角处理勾选“结构焊件”对话框中“应用边角处理”复选框，对焊件进行边角处理。焊件的边角处理包括终端斜接，如图12-28所示；终端对接1，如图12-29所示；终端对接2，如图12-30所示。而终端对接和终端对接2又包含“连接线段之间的简单切除”，如图12-29（a）、15-30（a）和“连接线段之间的封顶切除”，如图12-29（b）、15-30（b）两种边角切除方式。4012.3 焊件特征工具的应用4更改旋转角度在“旋转角度”选项文本框中输入旋转的角度值，结构件将按照指定的角度值旋转。如，输入旋转角度值30，则结构件将旋转30，旋转前后对比如图12-31所示。4112.3 焊件特征工具的应用5更改穿透点焊件中结构构件生成是由草图拉伸而来，而穿透点则是在结构构件中应用到焊件草图时，结构构件的截面轮廓草图中用于与焊件草图线段想重合的关键点，系统默认的穿透点是结构构件的截面轮廓草图的原点。要更改穿透点，则单击“找出轮廓”按钮，系统自动放大结构构件的截面轮廓草图，并且显示出可以使用的穿透点，用户单击光标可以选择更改不同的穿透点。可以更改相邻结构构件之间的穿透点。默认穿透点为草图原点，如图12-32所示。4212.3 焊件特征工具的应用6生成自定义结构构件轮廓SolidWorks特征库中可供选择使用的结构构件种类、大小毕竟是有限的。当特征库中结构构件不满足设计需求时，设计者可自定义结构构件的截面轮廓并将其存为特征库中，作为备选。在此以生成大小为2002004的方形管轮廓为例，讲述生成自定义结构构件轮廓的操作步骤：（1）绘制结构构建轮廓01启动SolidWorks软件，新建一个零件文件。步骤为：单击“新建”命令，在弹出的“新建SolidWorks文件”中选择“零件”，进入零件模式下。02单击草图工具栏中的“草图绘制”按钮，选择“前视基准面”作为绘图平面。单击“矩形”按钮，在弹出的“矩形类型”对话框中单击“中心矩形”，以坐标为原点绘制中心矩形，标注水平边长为200mm，并添加矩形的两条对边相等的几何关系，如图13-33所示。4312.3 焊件特征工具的应用02绘制圆角。单击“草图”工具栏中的“圆角”命令按钮，在弹出的“绘制圆角”面板中选择正方形的四个顶点，并输入圆角的班级为10mm，完成正方形圆角的创建，如图13-34所示。02单击“等距实体”按钮，在弹出的“等距实体”对话框中勾选“添加尺寸”、“反向”、“选择链”，输入生成等距实体的距离为4mm，生成草图实体，如图13-35所示。4412.3 焊件特征工具的应用02单击“退出草图”按钮，退出当前轮廓草图环境。（2）保存自定义构建轮廓将自定义结构构件轮廓草图保存在系统文件夹，步骤如下：01依次执行“文件”|“另存为”菜单命令，保存自定义结构构件轮廓。02系统焊件结构构件轮廓草图文件的保存路径为：安装目录SolidWorksdataweldment profiles（焊件轮廓）文件夹中的子文件夹中。打开weldment profiles中的square tube文件夹，单击“保存”，将自定义的结构构件轮廓草图保存在方形管目录下，命名为“2002004”，文件类型为.sldlfp，如图13-36所示。4512.3 焊件特征工具的应用4612.3 焊件特征工具的应用03保存后，设计树发生变化，如图13-37所示。04将自定义结构构件轮廓草图保存在设置的文件夹。05除了将自定义保存在系统对应的文件夹中外，用户还可以将其保存在自定义的位置。这个位置需要用户指定其为系统轮廓文件的位置。指定方法如下。06依次执行“工具”|“选项”|“文件位置”菜单命令，打开“系统选项-文件位置”窗口，如图13-38所示。4712.3 焊件特征工具的应用07用户指定新的文件位置为系统焊件轮廓文件的位置后，只需将自定义的结构构件轮廓文件保存在自定义文件夹中，切格式依然为.sldflp。7用自定义构件轮廓生成结构焊件利用前边自定义的结构构件轮廓文件“2002004.sldflp”完成如图13-39所示的焊件的创建。4812.3 焊件特征工具的应用在使用结构构件命令之前，需先完成焊件框架的3D草图的创建。创建焊件步骤如下：01完成焊件框架草图，如图13-40所示。4912.3 焊件特征工具的应用02单击“确定草图”按钮，接受草图修改并退出草图环境。03单击“焊件”特征工具栏中的“结构构建”按钮，或依次执行“插入”|“焊件”|“结构构建”命菜单令，在弹出的“结构构件”对话框中的“标准”下拉选项中选择“iso”标准，在“类型”下拉选项中选择“方形管”类型，在“大小”下拉选项中已经包含之前添加的自定义结构构件轮廓文件“2002004”，如图13-41所示。5012.3 焊件特征工具的应用04在“组”选项框中单击草图中矩形的4条边线，单击“新组”后继续选中4条直线段，绘图区域预览出焊件，单击确认按钮，完成焊件创建，如图13-42所示。5112.3 焊件特征工具的应用05隐藏所有类型。在菜单栏中依次执行“视图”|“隐藏所有类型”，将草图、基准轴、坐标等隐藏，使实体效果更佳干净、整洁，如图13-43所示。06至此，用户自定义结构构件轮廓创建焊件已经完成。5212.3 焊件特征工具的应用12.3.2剪裁/延伸在创建焊件时，可以利用“剪裁/延伸”工具来剪裁或延伸结构构件，使其在焊件零件中的正确对接。如果结构构件作为单独的特征插入的话，系统会自动进行剪裁。但是，一般结构构件都是通过多步操作插入的，这就需要对这些插入的结构构件和现有的结构构件进行剪裁，把干涉的实体剪掉或缝隙延伸。1“剪裁/延伸”适用情形“剪裁/延伸”适用于以下情形：一个或者多个相对于结构构件与另一个实体汇合；两个处于拐角处汇合的结构构件；结构构件的两端。5312.3 焊件特征工具的应用12.3.2剪裁/延伸在创建焊件时，可以利用“剪裁/延伸”工具来剪裁或延伸结构构件，使其在焊件零件中的正确对接。如果结构构件作为单独的特征插入的话，系统会自动进行剪裁。但是，一般结构构件都是通过多步操作插入的，这就需要对这些插入的结构构件和现有的结构构件进行剪裁，把干涉的实体剪掉或缝隙延伸。1“剪裁/延伸”适用情形“剪裁/延伸”适用于以下情形：一个或者多个相对于结构构件与另一个实体汇合；两个处于拐角处汇合的结构构件；结构构件的两端。2“剪裁/延伸”操作步骤“剪裁/延伸”操作步骤为：单击“焊件”工具栏中的“剪裁/延伸”按钮，或者在菜单栏中依此执行“插入”|“焊件”|“剪裁/延伸”命令，弹出“剪裁/延伸”对话框。在对话框中“边角类型”选项区域中选择“终端剪裁”类型、勾选“允许延伸”复选框、在“剪裁边界”选项区域中选择“实体”选项、勾选“预览”和“允许延伸”复选框，并选择切除类型为“实体间的封顶切除”，完成结构焊件的剪裁/延伸，如图12-44所示。5412.3 焊件特征工具的应用5512.3 焊件特征工具的应用12.3.3顶端盖有些结构构件的端面要求是封闭的轮廓，在实际工程中需要添加端盖将其封闭。在焊件设计中，这种情况可以用顶端盖命令来实现该功能。顶端盖特征用于敞开的结构构件的封闭，其操作步骤如下：02单击“焊件”工具栏中的“顶端盖”按钮，或者在菜单栏中依此执行“插入”|“焊件”|“顶端盖”命令，弹出“顶端盖”对话框，如图12-45所示。02设置等距：“顶端盖”对话框中的“等距”参数指结构构件边线到顶端盖边线之间的距离，如图12-所示。5612.3 焊件特征工具的应用03设置倒角。在倒角距离文本框中，输入合适的倒角值对顶端盖进行倒角设置。图解生成顶端盖的实例操作步骤如图12-46所示。5712.3 焊件特征工具的应用12.3.4角撑板焊接结构中，使用角撑板工具可以加固两个交叉带平面的结构构件之间的区域生成焊接筋板，焊件中的角撑板有两种形式可供选择，分别如图12-43和图12-47所示。创建焊件角撑板的2种类型分别介绍如下：5812.3 焊件特征工具的应用1“多边形”角撑板 创建多边形焊件角撑板的主要操作步骤如下：01单击“焊件”工具栏中的“角撑板”按钮，或者在菜单栏中依此执行“插入”|“焊件”|“角撑板”命令，弹出“角撑板”对话框，如图12-45所示。02在“支撑面”选项区中选择面：从两个交叉结构构件选择相邻平面作为支撑面。当需要时，单击“反转轮廓D1和D2参数”按钮，用于交换“轮廓距离D1”和“轮廓距离D2”的数值。03选择轮廓。在“轮廓”选项区中选择“多边形轮廓”，并设置其的参数值如下：输入d1、d2、d3a1的值分别为50mm、50 mm、15 mm；“倒角”区域设置d5、d6的值分别为20mm、20 mm厚度选择“两边”；“位置”选项中选择“轮廓定位于中点”。5912.3 焊件特征工具的应用04设置完成后，单击“确定”按钮，完成多边形角撑板的创建，如图12-48所示。6012.3 焊件特征工具的应用2“三角形”角撑板创建多边形焊件角撑板的主要操作步骤如下：01前边的操作步骤与“多边形”角撑板相同，在此不再重复叙述。02选择轮廓。在“轮廓”选项区中选择“三角形轮廓”，并设置其的参数值如下：输入d1、d2的值分别为50mm、50 mm；“倒角”区域设置d5、a2的值分别为5mm、45度；厚度选择“两边”，角撑板厚度 为5mm；“位置”选项中选择“轮廓定位于中点”。03设置完成后，单击“确定”按钮，完成多边形角撑板的创建，如图12-49所示。6112.3 焊件特征工具的应用12.3.5圆角焊缝可在任何交叉的焊件实体，如“结构构件”、平板焊件、角撑板之间添加全长、间歇或交错圆角焊缝。焊缝的类型如图12-50所示。622024/3/9 周六6312.3 焊件特征工具的应用图中焊缝符号参数详解如下：5焊缝大小，圆角焊缝的长度。2焊缝长度，每个焊缝段的长度，仅用于交错或间歇类型焊缝。4焊缝节距，每个焊缝起点之间的距离，仅用于间歇或交错类型焊缝。焊缝的3种类型介绍如下：全长：整条焊缝连续焊接。间歇：焊缝的焊点采取间隔焊接，在另一面的焊点与箭头边的焊点成对应形式，即在另一面上的焊点与箭头边的焊点对应。交错：焊缝的焊点采取间隔焊接，同时在另一面上的焊点与箭头边的焊点成交错形式，即在另一面上的焊点与箭头边的间隔对应。下面将详细介绍生成3种焊缝类型的操作步骤。6412.3 焊件特征工具的应用1“全长”圆角焊缝“全长”圆角焊缝实例操作步骤如下：01在“焊件”工具栏中单击“圆角焊缝”按钮，或者依此执行“插入”|“焊件”|“圆角焊缝”命令。02在弹出“圆角焊缝”对话框中的焊缝类型下拉菜单中选择“全长”，圆角大小选项区的焊缝大小文本框中输入：5mm，勾选“切线延伸”复选框，在第一组面中选择角撑板的表面、第二组面区域中选择结构构件的相邻面。在第一组和第二组面中选择焊件平面后，系统自动计算出虚拟边线，并将其显示在“交叉边线”选项区域，如图12-51所示。6512.3 焊件特征工具的应用选择要生成焊缝的面后，图形区域自动动态预览出焊缝形状，单击“确定”按钮，完成“全长”焊缝的创建，如图12-52所示。2“间歇”圆角焊缝“间歇”圆角焊缝实例操作步骤如下：01同“全长”圆角焊缝一样：在“焊件”工具栏中单击“圆角焊缝”按钮，或者依此执行“插入”|“焊件”|“圆角焊缝”命令。02在弹出“圆角焊缝”对话框中的焊缝类型下拉菜单中选择“间歇”，圆角大小选项区的焊缝大小文本框中输入5mm、焊缝长度中输入2mm、节距为4mm；在第一组面中选择角撑板的表面、第二组面区域中选择结构构件的相邻面。在第一组和第二组面中选择焊件平面后，系统自动计算出虚拟边线，并将其显示在“交叉边线”选项区域，如图12-53所示。6612.3 焊件特征工具的应用03参数设置完成后，图形区域自动预览出焊缝形状，单击“确定”按钮，完成“间歇”焊缝的创建，如图12-30所示。3“交错”圆角焊缝“交错”圆角焊缝实例操作步骤如下：01同前两种方法操作一样：在“焊件”工具栏中单击“圆角焊缝”按钮，或者依此执行“插入”|“焊件”|“圆角焊缝”命令。02在弹出“圆角焊缝”对话框中的焊缝类型下拉菜单中选择“交错”，圆角大小选项区的焊缝大小文本框中输入5mm、焊缝长度中输入2mm、节距为4mm；在第一组面中选择角撑板的表面、第二组面区域中选择结构构件的相邻面。03勾选“对边”复选框，同步骤（2）类似，设置角撑板另一侧焊缝参数，如图12-54所示。6712.3 焊件特征工具的应用04单击“确定”按钮，完成“交错”焊缝的创建，如图12-55所示。12.3.6生成子焊件对于大型焊接零件，为了方便图纸设计处理和运输需求，往往需要对其进行拆分，将其分割成若干单独的小焊件。这些被分割的小焊件称为“子焊件”。子焊件可以单独保存，从而将子焊件中所有实体保存为一个独立的多实体文件，因而方便为子焊件创建工程图。创建子焊件的操作步骤如下：02启动SolidWorks软件后，打开一个焊接零件。02在“特征管理器”设计树中单击“切割清单”按钮 或，并单击其展开图标 将切割清单展开。03借助键盘的“Ctrl”和“Shift”键，在切割清单 文件夹下选择一组“结构构件”，或者在设计树中单击方形管等特征，所选实体在图形区域中高亮显示。用户也可以直接在图形区域将待生成子焊件的结构特征选中。6812.3 焊件特征工具的应用04选中待生成子焊件的结构特征后右击，在弹出的快捷菜单中选择“生成子焊件”命令，如图12-56所示。6912.3 焊件特征工具的应用05利用现有实体生成新零件：右击待保存的实体或文件夹，在弹出的快捷菜单中选择“插入到新零件”命令，可以将某些结构构件（实体）保存为单独的零件文件。生成的新零件与源焊件保持外部参考的关系，对焊件的任意修改都会反映到保存的零件中。右击“子焊件1”文件夹，在弹出的快捷菜单中选择“插入到新零件”命令，如图12-57所示。7012.3 焊件特征工具的应用06子焊件在新的SolidWorks窗口中打开，并出现“另存为”对话框，如图12-58所示。此时，用户可以为待保存的子焊件输入新的名称或使用默认名称。7112.3 焊件特征工具的应用07单击“前导视图”工具栏上的“等轴测”按钮，查看生成的子焊件，如图12-59所示。同理，还可以生成其它子焊件零件，也可将焊件中的子焊件保存为多实体的零件。若在切割清单中选择了多个构件，或选择了子焊件，则零件将保存为多实体零件。7212.3 焊件特征工具的应用12.3.7生成焊件切割清单焊件的切割清单与装配体的材料明细表类似，不同之处在于切割清单存在于多实体零件中。切割清单中，系统自动将相似项目分组到一个文件夹中，这个文件夹称之为“切割清单项目”。当第一个焊件特征插入到零件中时，设计树中自动添加“切割清单”。切割清单的图标 表示待更新，而图标 表示“切割清单”已经更新完毕。1生成焊件“切割清单”生成焊件“切割清单”的步骤为：在设计树中右击“切割清单”，在弹出的快捷菜单中选择“自动”命令，则焊件的“切割清单”将会自动生成，并出现在设计树中，如图12-60所示。7312.3 焊件特征工具的应用2更新切割清单当用户对焊接零件进行编辑、添加特征等操作后，切割清单图标会自动变成待更新 样式。此时，需要对切割清单进行更新，更新的步骤为：在设计树中右击“切割清单”，在弹出的快捷菜单中选择“更新”命令，即可完成“切割清单”的更新。切割清单更新完毕后，其图标 变成。焊件切割清单生成完成后，可将其插入工程图中。后面的“焊件工程图”将会介绍。7412.4 焊件工程图焊件由多个焊接在一起的零件组成，类似一个装配体。但材料明细表中仍然把它作为单独的零件处理，因此可以将焊接零件作为一个多实体零件来建模。12.4.1创建焊件工程图创建焊件工程图大致分为创建焊件工程图一般视图、焊件切割清单和添加焊件零件序号等，其它诸如尺寸标注、公差标注、添加技术要求等与一般零部件工程图相同，在此不再叙述。1创建焊件工程图一般视图创建焊件工程图一般视图操作步骤如下：01单击“标准”工具栏上的新建按钮，或依次执行“文件”|“新建”命令，在弹出的“新建SolidWorks文件”对话框中选择“工程图”，确定后即可弹出如图12-61所示的“图纸格式/大小”对话框。7512.4 焊件工程图7612.4 焊件工程图02选择“gb-a3”图纸面板后进入工程图环境中，单击“工程图”工具栏中的“模型视图”按钮，在弹出的“模型视图”面板中单击“浏览”按钮按钮，选择焊件零件，并将其打开，如图12-62所示。7712.4 焊件工程图03打开右侧设计库中的调色板，将焊件的“后视”图拖入图形区，在合适位置单击放置，并分别向右和向下拉出其对于投影视图，并将其辅助视图轴测图也拖入图形区中，并将其比例修改至比投影视图一半大小，如图12-63所示。7812.4 焊件工程图2添加焊件符号焊件符号为焊件所特有，在上一章中已经介绍过焊件符号的相关知识。在SolidWorks中为焊件工程图添加焊接符号步骤如下：01在工程图环境中单击“注释”工具栏中的“焊接符号”，在弹出的“属性”窗口中单击“焊接符号”按钮，选择符号库中正确的符号，如图12-64所示。02在图形区单击选择待添加焊接符号对象（面、边线或草图线段）后箭头尖端便粘接在所选对象上，然后移动光标在合适位置放置焊接符号文字部分。7912.4 焊件工程图12.4.2焊件切割清单其实焊件的工程图与其它零件的工程图大同小异，差异在于焊件有“焊件切割清单”。创建焊件工程图前，先为其做好准备工作是有必要的。1焊件切割清单准备焊件切割清单的准备步骤如下：（1）更新切割清单其操作为：打开焊件零件，在“切割清单”右击，在弹出的快捷菜单中选择“更新”，即可完成“切割清单”的更新，如图12-65所示。8012.4 焊件工程图（2）为实体零件添加属性为所有实体添加属性：实体零件属性包括名称、代号、材料、重量等。在使用焊件轮廓库时，若用户已经添加了国标库，并且使用国标库中轮廓来创建焊件，则已经为每种结构构件载入部分属性，这部分属性会自动带到焊件中。用户还可以对整个焊件添加共同的属性，操作方法为：选中焊件并右击，在弹出的快捷菜单中选择属性，在弹出的“焊件”窗口中添加属性名称，并选择类型，以及数值/文字表达选择对应的选项或者空白，如图12-66所示。8112.4 焊件工程图为单个实体添加属性：为单个实体添加属性，或者在执行为所有实体添加属性操作后，对个别实体属性进行编辑，其方法为：打开更新后的“切割清单”，在每个文件夹上右键属性，对单个实体添加属性，如图12-67所示。8212.4 焊件工程图2创建切割清单创建切割清单表格步骤如下：01在“注解”|“表格”下拉菜单中选择“焊件切割清单”，如图12-68所示。8312.4 焊件工程图02激活“焊件切割清单”命令，选择工程视图为生成焊件切割清单指定模型后，在其面板中设置相应选项，单击