基于SolidWorks三维建模的偏心漏斗的设计

1 不规则偏心漏斗的计算

    在生产中，遇到一类不规则的偏心漏斗（图1）需加工，要求计算出其容积、质量，并做出展开图。

图1 偏心漏斗示意图

2 问题的分析

    这类问题传统的解决方法是把4块板料分别画出单件图，计算其质量；容积的计算方法是把不规则的物体分成几块规则的形状，分别计算其体积，相加后得出总体积。这种传统的计算方法复杂繁琐，极易出错，效率很低。

    随着计算机技术的快速发展，三维CAD越来越多地用于生产实践当中，本文以2007三维建模为例，详细分析并为这类问题提供了一种简便易行的解决方案。

3 三维实体模型的建立

    3.1 建立实体模型并得出其容积

    通过对偏心漏斗的分析，首先确认其建模方法为放样。根据放样特征的建立方法，分别画出草图1矩形(290×160)和草图2(570×800)，草图1和草图2垂直距离为306，并把其相对关系调整好。然后，对草图1和草图2进行放样，得到偏心漏斗的实体图，如图2所示。

图2 偏心漏斗实体图

    最后通过“工具-质量特性”得到该偏心漏斗的体积，即容积。

    3.2 实体模型转化为钣金模型并做出其展开图

    通过抽壳特征，以两平行平面作为基准面，设定板厚为2mm，对该偏心漏斗进行抽壳处理。抽壳后，该零件已经具备转化为钣金零件的条件，接下来应用钣金零件的折弯功能，将其转化为钣金零件。具体操作如图3所示。

图3 实体模型转化为钣金模型

    转化后的偏心漏斗具有了钣金零件的特性，就可以用“展开”功能，对其进行展开操作，展开后的零件如图4所示。

图4 偏心漏斗展开图

4 在三维建模过程中的要点

    解决此类问题，在三维建模过程中一定要注意以下两点：(1)要想得到偏心漏斗的准确容积，必须以偏心漏斗的内部尺寸为依据进行建模，简单地把设计图中尺寸直接拿来用，而不考虑板厚，其容积会比实际容积要大，板越厚，误差越大。(2)不能用钣金零件里的放样折弯直接进行三维建模，否则得出的质量特性中的容积是错误的，其只考虑了4块板材所占的体积，而未考虑其内部空间。