2.1 基体-法兰

2.1.1 基体-法兰概述

使用“基体-法兰”命令可以创建出一个厚度一致的薄板，它是一个钣金零件的“基础”，其他的钣金特征（如成形、折弯、切除拉伸等）都需要在这个“基础”上创建，因而基体-法兰特征是整个钣金件中最重要的部分。

1.选择“基体-法兰”命令的两种方法

方法一：从下拉菜单中获取特征命令。选择下拉菜单命令（图2.1.1）。

方法二：从工具栏中获取特征命令。在“钣金（H）”工具栏中单击“基体-法兰”按钮，如图2.1.2所示。

注意：只有当模型中不含有任何钣金特征时，“基体-法兰”命令才可用，否则“基体-法兰”命令将会成为“薄片”命令，并且每个钣金零件模型中最多只能存在一个基体-法兰特征。

2.基体-法兰的类型

基体-法兰特征与实体建模中的凸台-拉伸特征相似，都是通过特征的横断面草图拉伸而成，而基体特征的横断面草图可以是单一开放环草图、单一封闭环草图或者多重封闭环草图，根据不同类型的横断面草图创建的基体-法兰也各不相同，下面将详细讲解这三种不同类型的基体-法兰特征的创建过程。

2.1.2 创建基体-法兰的一般过程

1.使用“开放环横断面草图”创建基体-法兰

在使用“开放环横断面草图”创建基体-法兰时，需要先绘制钣金壁的侧面轮廓草图，然后给定钣金厚度值和拉伸深度值，则系统将轮廓草图延伸至指定的深度，形成基体-法兰特征，如图2.1.3所示。

下面以图2.1.3所示的模型为例来说明使用“开放环横断面草图”创建基体-法兰1的一般操作步骤。

Step1. 新建模型文件。选择下拉菜单命令，在系统弹出的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中选择“零件”模块，单击按钮，进入建模环境。

Step2. 选择命令。选择下拉菜单命令，或单击“钣金（H）”工具栏上的“基体-法兰”按钮。

Step3. 定义特征的横断面草图。

（1）定义草图基准面。选取前视基准面作为草图基准面。

（2）定义横断面草图。在草绘环境中绘制图2.1.4所示的横断面草图。

（3）选择下拉菜单命令，退出草绘环境，此时系统弹出图2.1.5所示的“基体法兰”对话框。

Step4. 定义钣金参数属性。

（1）定义深度类型和深度值。在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入深度值30。

说明：也可以拖动图2.1.6所示的箭头改变深度和方向。

（2）定义钣金参数。在区域的文本框中输入厚度值3，选中复选框，在文本框中输入折弯半径值3。

（3）定义钣金折弯系数。在区域的下拉列表中选择选项，把文本框的K因子系数值改为0.4。

（4）定义钣金自动切释放槽类型。在区域的下拉列表中选择选项，选中复选框，在文本框中输入比例系数值0.5。

Step5. 单击按钮，完成基体-法兰1的创建。

说明：当完成基体-法兰1的创建后，系统将自动在设计树中生成和两个特征。用户可对特征进行压缩或解压缩，把模型折叠或展平。

Step6. 选择下拉菜单命令，将模型命名为Base_Flange_01，保存钣金模型。

关于“开放环横断面草图”的几点说明。

● 在单一开放环横断面草图中不能包含样条曲线。

● 单一开放环横断面草图中的所有尖角无需添加圆角，系统会根据设定的折弯半径在尖角处生成“基体折弯”特征。从上面例子的设计树可以看到，系统自动生成了两个“基体折弯”特征，如图2.1.7所示。

图2.1.5所示的“基体法兰”对话框中各选项的说明如下。

● 区域的下拉列表用于设置基体-法兰的拉伸类型。

选项：可以创建确定深度尺寸类型的特征。

选项：特征在拉伸方向上延伸，直至与指定顶点所在的面相交（此面必须与草图基准面平行）。

选项：特征在拉伸方向上延伸，直到与指定的平面相交。

选项：若选择此选项，需先选取一个面，并输入指定的距离值，特征将从拉伸起始面开始到离所选面指定距离处终止。

选项：可以创建对称类型的特征，此时特征将在拉伸起始面的两侧进行拉伸，输入的深度值被拉伸起始面平均分割，起始面两边的深度值相等。

● 区域用于设定钣金零件的规格表。

复选框：是否使用钣金规格表。

● 区域用于设置钣金的一些参数。

文本框：设置钣金的厚度。

复选框：设置厚度的方向（图2.1.8）。

文本框：设置钣金的折弯半径。

2.使用“封闭环横断面草图”创建基体-法兰

使用“封闭环横断面草图”创建基体-法兰时，需要先绘制钣金壁的正面轮廓草图（必须为封闭的轮廓），然后给定钣金厚度值即可。

下面以图2.1.9所示的模型为例来说明用“封闭环横断面草图”创建基体-法兰1的一般操作步骤。

Step1. 新建模型文件。选择下拉菜单命令，在系统弹出的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中选择“零件”模块，单击按钮，进入建模环境。

Step2. 选择命令。选择下拉菜单命令，或单击“钣金（H）”工具栏上的“基体-法兰”按钮。

Step3. 定义特征的横断面草图。

（1）定义草图基准面。选取前视基准面作为草图基准面。

（2）定义横断面草图。在草绘环境中绘制图2.1.10所示的横断面草图。

（3）选择下拉菜单命令，退出草绘环境，此时系统弹出“基体法兰”对话框。

Step4. 定义钣金参数属性。

（1）定义钣金参数。在区域的文本框中输入厚度值3。

（2）定义钣金折弯系数。在区域的下拉列表中选择选项，把文本框的K因子系数值改为0.4。

（3）定义钣金自动切释放槽类型。在区域的下拉列表中选择选项，选中复选框，在文本框中输入比例系数值0.5。

Step5. 单击按钮，完成基体-法兰1的创建。

Step6. 选择下拉菜单命令，将模型命名为Base_Flange_02，保存零件模型。

3.使用“多重封闭环横断面草图”创建基体-法兰

下面以图2.1.11所示的模型为例来说明用“多重封闭环横断面草图”创建基体-法兰1的一般操作步骤。

Step1. 新建模型文件。选择下拉菜单命令，在系统弹出的“新建SOLIDWORKS文件”对话框中选择“零件”模块，单击按钮，进入建模环境。

Step2. 选择命令。选择下拉菜单命令，或单击“钣金（H）”工具栏上的“基体-法兰”按钮。

Step3. 定义特征的横断面草图。

（1）定义草图基准面。选取前视基准面作为草图基准面。

（2）定义横断面草图。在草绘环境中绘制图2.1.12所示的横断面草图。

（3）选择下拉菜单命令，退出草绘环境，此时系统弹出“基体法兰”对话框。

Step4. 定义钣金参数属性。

（1）定义钣金参数。在区域的文本框中输入厚度值0.5。

（2）定义钣金折弯系数。在区域的下拉列表中选择选项，把文本框的K因子系数值改为0.4。

（3）定义钣金自动切释放槽类型。在区域的下拉列表中选择选项，选中复选框，在文本框中输入比例系数值0.5。

Step5. 单击按钮，完成基体-法兰1的创建。

Step6. 选择下拉菜单命令，将模型命名为Base_Flange_03，保存零件模型。

2.1.3 钣金特征与平板形式特征

当完成基体-法兰1的创建后，系统将自动在设计树中生成和两个特征，如图2.1.13所示。这些特征用来管理该零件并定义零件的默认设置。

1.钣金特征

在图2.1.13所示的设计树中右击特征，从系统弹出的快捷菜单（图2.1.14）中选择命令，系统弹出“钣金”对话框，选中复选框后的对话框如图2.1.15所示，在该对话框中可以设定并修改“钣金规格”“折弯参数”“折弯系数”“释放槽”等参数。这些参数将对整个零件都起作用。

图2.1.15所示的“钣金”对话框中各选项的功能说明如下。

● 区域用于设定钣金零件的规格表。

复选框：是否使用钣金规格表。钣金规格表是Excel文件（图2.1.16），其扩展名为.xls。可以在钣金规格表中为钣金零件选择一个规格，以设定钣金厚度和限定折弯半径。SolidWorks 2019软件自带铝和钢的钣金规格表样本，默认情况下，钣金规格表样本在SolidWorks 2019安装目录下的\Program Files\SolidWorks\SOLIDWORKS\lang\chinese-simplified\Sheet Metal Gauge Tables文件夹中。可以用Excel软件打开进行编辑，也可以根据实际需要创建自定义的钣金规格表。

下拉列表框：根据实际情况，从列表中选择合适的规格表。

按钮：单击此按钮，系统弹出“浏览文件夹”对话框，从指定的路径中找到规格表。

● 区域用于设置折弯的参数。

：单击定义固定的面或边线。

文本框：设置折弯半径。

文本框：设置钣金材料的厚度。

● 区域用于设置整个钣金零件的折弯系数，关于折弯系数的设置将在2.1.4节“折弯系数”中详细介绍。

：折弯系数表是各种材料（如钢、铝等）具体参数的表格，其中包含利用材料厚度和折弯半径进行的一系列折弯计算。折弯系数表可以选择下拉菜单命令，然后选择子菜单中的或者命令，用SolidWorks 2019软件自带的示例文件来创建，也可以在“钣金”对话框中选择来创建。折弯系数表是Excel文件（图2.1.17），其扩展名为.xls。SolidWorks 2019软件自带的示例文件在SolidWorks 2019安装目录下的\Program Files\SolidWorks\SOLIDWORKS\lang\chinese-simplified\Sheet Metal Gauge Tables文件夹中。

：K因子是折弯计算中的一个常数，它是内表面到中性面的距离与钣金厚度的比值。

和：此参数是根据工厂的实际情况和用户的经验来设定的。

● 区域用于设置释放槽的各种参数。

下拉列表框：设置自动切释放槽的类型。

文本框：设置释放槽的比例。

2.平板形式特征

（应为“平板形式”）特征位于所有特征的最下方，默认情况下该特征为压缩状态，若对其进行解除压缩操作，则把整模型展平。

下面以图2.1.13所示的模型为例来说明用命令对模型进行压缩和解除压缩的一般操作步骤。

Step1. 打开文件D:\sw19.4\work\ch02.01\Base_Flange_04.SLDPRT。

Step2. 对模型进行解除压缩。在设计树中右击节点下的，系统弹出图2.1.18所示的快捷菜单，在该菜单中选择命令，此时钣金模型被展平（图2.1.19a）。

Step3. 对模型进行压缩。再次右击，从系统弹出的快捷菜单中选择命令，也可以直接单击绘图区右上角的图标，此时钣金模型又恢复到折叠状态（图2.1.19b）。

2.1.4 折弯系数

折弯系数包括折弯系数表、K因子和折弯扣除数值。

1.折弯系数表

折弯系数表包括折弯半径、折弯角度和钣金件的厚度值。可以在折弯系数表中指定钣金零件的折弯系数或折弯扣除值。

一般情况下，有两种格式的折弯系数表：一种是嵌入的Excel电子表格，另一种是扩展名为.btl的文本文件。

这两种格式的折弯系数表有如下的区别。

嵌入的Excel电子表格格式的折弯系数表只可以在Microsoft Excel软件中进行编辑，当使用这种格式的折弯系数表与别人共享零件时，折弯系数表自动包括在零件内，因为它已被嵌入；而扩展名为.btl的文本文件格式的折弯系数表，其文字表格可在一系列应用程序中编辑，当使用这种格式的折弯系数表与别人共享零件时，必须记住同时也共享其折弯系数表。

可以在单独的Excel对话框中编辑折弯系数表。单击编辑、系列零件设计表，在新对话框中编辑表格。

注意：

● 如果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，假设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。

● 除非有SolidWorks 2000或早期版本的旧折弯系数表，否则推荐使用Excel电子表格。

2.K因子

K因子为中立板相对于钣金零件厚度的位置的比率。

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。SolidWorks应用程序自带Microsoft Excel格式的K因子折弯系数表格，其文件是位于SolidWorks应用程序的安装目录下的\lang\Chinese-Simplified\Sheetmetal Bend Tables文件夹中的kfactor base bend table.xls文件。也可通过使用钣金规格表来应用基于材料的默认K因子定义K因子的含义（图2.1.20）。

带K因子的折弯系数使用以下计算公式：

BA=π（R+KT）A/180

式中 BA —— 折弯系数；

R —— 内侧折弯半径（mm）；

K —— K因子，K=t/T；

T —— 材料厚度（mm）；

t —— 内表面到中性面的距离（mm）；

A —— 折弯角度（经过折弯材料的角度）（°）。

3.折弯扣除数值

在生成折弯时，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数值。定义折弯扣除数值的含义（图2.1.21）：折弯扣除=2×OSSB-BA。

注意：按照定义，折弯扣除为折弯系数与双倍外部逆转之间的差。