工业铝型材库的开发和在SolidWorks中的应用

  现在，我国是铝型材的生产和消费大国，但同世界铝型材生产强国间的差距还很大。另外，我国工业铝型材的发展滞后于建筑铝型材，但随着我国工业化程度的提高和全球制造重心向我国的转移，工业铝型材的消费量将会以较快的速度增涨。

    工业铝型材现在越来越多地采用铝合金挤压型材，因其生产简捷、美观、轻便、适应性广，尤其是可以获得用常规手段难以制造的各类截面的型材。虽然铝型材有很多优点，但在我国，工业类铝型材却远远不能满足市场需求，一个很大的原因就是产品种类少、选择范围窄。如果能使型材规格标准化，并开发标准化的型材库，与现有的机械设计软件配合，将降低设计师的工作强度，提高设计效率。

1 工业铝型材库的开发

    Solidworks是基于Windows平台的三维机械设计软件，在国内已得到广泛使用。该软件具有全面的实体建模功能，可快速生成完整的工程图，其尺寸驱动功能使图纸的修改更加方便，此外还可以进行模具设计、工程分析以及产品数据管理等。本课题旨在Solidworks焊件工具中添加工业铝型材库，从而减少设计者的开发时间，提高设计效率。

    使用时，首先画好三维草图，再以三维草图为路径，以焊件型材库里面的型材截面为轮廓作扫描操作而成。轮廓由“标准”、“类型”及“大小”识别。开发型材库，就是将型材的截面草图按照特定格式保存到焊件型材库里面。笔者以无锡安普机械有限公司生产的AP2020—4铝型材为例，简单介绍一下开发的具体流程。

    ①打开一个新零件。②绘制一轮廓，当使用轮廓生成一焊件结构构件时，图的原点成为默认穿透点；可选择草图中的任何顶点或草图点为交替穿透点。绘制的AP2020—4铝型材截面草图见图1。③关闭该草图。④在FeatureManager设计树中，选择草图1。⑤单击“文件”、“另存为”。⑥在对话框中，在“保存在”中浏览到<安装目录>＼data＼weldment profiles＼GB型材库＼工业铝型材，其中“GB型材库”和“工业铝型材”为在“weldment profiles”文件夹下新建的子文件夹；在“保存类型”中选择“库特征零件”(*．sldlfp)；为“文件名”键入名称“AP2020-4”；单击“保存”。

图1 AP2020—4截面草图

2 在SolidWorks中的应用

    在SolidWorks中运用上面生成的铝型材截面，和使用SolidWorks自带的型材库步骤相同，只需按照如下步骤操作即可。

    ①新建一个零件。②首先生成一个3D草图，见图2。③单击“结构构件”(焊件工具栏)。④在Property—Manager中的选择下设定以下选项：a标准：选择您先前所定义的iso、ansi inch，或“自定义标准”，本课题为CB型材库；b类型;选择一轮廓类型，本课题为工业铝型材；c大小：选择—轮廓，本课题为AP2020—4；d路径线段：在图形区域中选择图2所示的草图实体。具体设置见图3。⑤点击“确定”，生成3D零件图见图4和图5（剖面视图）。

图2 3D草图

图3 具体设置

图4 3D零件图

图5 剖面视图

3 结语

    由于我国铝型材生产水平与发达国家的差距以及铝型材规格没有标准化，设计工作者往往不能找到合适规格的铝型材作为零部件，所以铝型材标准化是制约其市场需求的一个瓶颈。另外，如果将铝型材及其附件(支架、螺帽等)制成标准件库，并开发与三维设计软件配合使用的插件，将会降低设计者的劳动强度，为其工作提供方便。