現(xiàn)在，我國是鋁型材的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，但同世界鋁型材生產(chǎn)強(qiáng)國間的差距還很大。另外，我國工業(yè)鋁型材的發(fā)展滯后于建筑鋁型材，但隨著我國工業(yè)化程度的提高和全球制造重心向我國的轉(zhuǎn)移，工業(yè)鋁型材的消費(fèi)量將會(huì)以較快的速度增漲。

    工業(yè)鋁型材現(xiàn)在越來越多地采用鋁合金擠壓型材，因其生產(chǎn)簡(jiǎn)捷、美觀、輕便、適應(yīng)性廣，尤其是可以獲得用常規(guī)手段難以制造的各類截面的型材。雖然鋁型材有很多優(yōu)點(diǎn)，但在我國，工業(yè)類鋁型材卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，一個(gè)很大的原因就是產(chǎn)品種類少、選擇范圍窄。如果能使型材規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化，并開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的型材庫，與現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件配合，將降低設(shè)計(jì)師的工作強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)效率。

1 工業(yè)鋁型材庫的開發(fā)

    Solidworks是基于Windows平臺(tái)的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，在國內(nèi)已得到廣泛使用。該軟件具有全面的實(shí)體建模功能，可快速生成完整的工程圖，其尺寸驅(qū)動(dòng)功能使圖紙的修改更加方便，此外還可以進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、工程分析以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等。本課題旨在Solidworks焊件工具中添加工業(yè)鋁型材庫，從而減少設(shè)計(jì)者的開發(fā)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率。

    使用時(shí)，首先畫好三維草圖，再以三維草圖為路徑，以焊件型材庫里面的型材截面為輪廓作掃描操作而成。輪廓由“標(biāo)準(zhǔn)”、“類型”及“大小”識(shí)別。開發(fā)型材庫，就是將型材的截面草圖按照特定格式保存到焊件型材庫里面。筆者以無錫安普機(jī)械有限公司生產(chǎn)的AP2020—4鋁型材為例，簡(jiǎn)單介紹一下開發(fā)的具體流程。

    ①打開一個(gè)新零件。②繪制一輪廓，當(dāng)使用輪廓生成一焊件結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，圖的原點(diǎn)成為默認(rèn)穿透點(diǎn)；可選擇草圖中的任何頂點(diǎn)或草圖點(diǎn)為交替穿透點(diǎn)。繪制的AP2020—4鋁型材截面草圖見圖1。③關(guān)閉該草圖。④在FeatureManager設(shè)計(jì)樹中，選擇草圖1。⑤單擊“文件”、“另存為”。⑥在對(duì)話框中，在“保存在”中瀏覽到<安裝目錄>＼data＼weldment profiles＼GB型材庫＼工業(yè)鋁型材，其中“GB型材庫”和“工業(yè)鋁型材”為在“weldment profiles”文件夾下新建的子文件夾；在“保存類型”中選擇“庫特征零件”(*．sldlfp)；為“文件名”鍵入名稱“AP2020-4”；單擊“保存”。

圖1 AP2020—4截面草圖

2 在SolidWorks中的應(yīng)用

    在SolidWorks中運(yùn)用上面生成的鋁型材截面，和使用SolidWorks自帶的型材庫步驟相同，只需按照如下步驟操作即可。

    ①新建一個(gè)零件。②首先生成一個(gè)3D草圖，見圖2。③單擊“結(jié)構(gòu)構(gòu)件”(焊件工具欄)。④在Property—Manager中的選擇下設(shè)定以下選項(xiàng)：a標(biāo)準(zhǔn)：選擇您先前所定義的iso、ansi inch，或“自定義標(biāo)準(zhǔn)”，本課題為CB型材庫；b類型;選擇一輪廓類型，本課題為工業(yè)鋁型材；c大小：選擇—輪廓，本課題為AP2020—4；d路徑線段：在圖形區(qū)域中選擇圖2所示的草圖實(shí)體。具體設(shè)置見圖3。⑤點(diǎn)擊“確定”，生成3D零件圖見圖4和圖5（剖面視圖）。

圖2 3D草圖

圖3 具體設(shè)置

圖4 3D零件圖

圖5 剖面視圖

3 結(jié)語

    由于我國鋁型材生產(chǎn)水平與發(fā)達(dá)國家的差距以及鋁型材規(guī)格沒有標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)工作者往往不能找到合適規(guī)格的鋁型材作為零部件，所以鋁型材標(biāo)準(zhǔn)化是制約其市場(chǎng)需求的一個(gè)瓶頸。另外，如果將鋁型材及其附件(支架、螺帽等)制成標(biāo)準(zhǔn)件庫，并開發(fā)與三維設(shè)計(jì)軟件配合使用的插件，將會(huì)降低設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，為其工作提供方便。