10.7 综合实例——硬盘支架

2025年09月26日

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10.7 综合实例—— 硬盘支架

绘制如图10-142所示的硬盘支架。

思路分析

在本节中介绍硬盘支架的设计过程，此过程中运用了基体法兰、边线法兰、褶边、自定义成形工具、添加成形工具及通风口等钣金设计工具。此钣金件是一个较复杂的钣金零件，在设计过程中，综合运用了钣金的各项设计功能，其流程图如图10-143所示。

图10-142 硬盘支架模型

图10-143 硬盘支架绘制流程图

参见光盘

光盘\动画演示\第10章\硬盘支架.avi

（1）启动SolidWorks 2012，单击“标准”工具栏中的（新建）按钮，或选择“文件”→“新建”菜单命令，在弹出的“新建SolidWorks文件”对话框中选择（零件）按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的零件文件。

（2）绘制草图。在左侧的“FeatureMannger设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击“草图”工具栏中的（边角矩形）按钮，绘制一个矩形，将矩形上直线删除，标注相应的智能尺寸，如图10-144所示。将水平线与原点添加“中点”约束几何关系，如图10-145所示，然后单击（退出草图）按钮。

（3）生成“基体法兰”特征。单击草图1，然后单击“钣金”工具栏中的（基体法兰/薄片）按钮，或选择“插入”→“钣金”→“基体法兰”菜单命令，在属性管理器中方向1的“终止条件”一栏中选择“两侧对称”，在“深度”栏中输入数值“110”，在“厚度”栏中输入数值“0.5”，圆角半径值为“1”，其他设置如图10-146所示，最后单击（确定）按钮。

图10-144 绘制草图

图10-145 添加“中点”约束

图10-146 生成“基体法兰”特征操作

（4）生成“褶边”特征。单击“钣金”工具栏中的（褶边）按钮，或选择“插入”→“钣金”→“褶边”菜单命令，在属性管理器中单击（材料在内）按钮，在“类型和大小”栏中单击（闭环）按钮，其他设置如图10-147所示。单击鼠标拾取如图10-147所示的三条边线，生成“褶边”特征，最后，单击（确定）按钮。

图10-147 生成“褶边”特征操作

（5）生成“边线法兰”特征。

1）单击“钣金”工具栏中的（边线法兰）按钮，或选择“插入”→“钣金”→“边线法兰”菜单命令，在属性管理器中的“法兰长度”栏中输入数值“10”，单击（外部虚拟交点）按钮，在“法兰位置”栏中单击（折弯在外）按钮，其他设置如图10-148所示。

2）单击鼠标拾取如图10-149所示的边线，然后单击属性管理器中的“编辑法兰轮廓”按钮，进入编辑法兰轮廓状态，如图10-150所示。单击如图10-151所示的边线，删除其“在边线上”的约束，然后通过标注智能尺寸，编辑法兰轮廓，如图10-152所示。单击“完成”按钮，结束对法兰轮廓的编辑。

图10-148 生成“边线法兰”特征操作

图10-149 拾取边线

图10-150 编辑法兰轮廓

图10-151 删除约束关系

（6）同理，生成钣金件的另一侧面上的“边线法兰”特征，如图10-153所示。

图10-152 编辑尺寸

图10-153 生成的另一侧“边线法兰”特征

（7）选择绘图基准面。单击钣金件的面A，单击“标准视图”工具栏中的（正视于）按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面，如图10-154所示。

（8）绘制草图。在基准面上绘制如图10-155所示的草图，标注其智能尺寸。

图10-154 选择绘图基准面

图10-155 绘制草图

（9）生成“拉伸切除”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸切除）按钮，或选择“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令，在属性管理器中“深度”栏中输入数值“1.5”，其他设置如图10-156所示，最后单击（确定）按钮。

（10）生成“边线法兰”特征。

1）单击“钣金”工具栏中的（边线法兰）按钮，或选择“插入”→“钣金”→“边线法兰”菜单命令，在“法兰”中的“法兰长度”栏中输入数值“6”，单击（外部虚拟交点）按钮，在“法兰位置”栏中单击（折弯在外）按钮，其他设置如图10-157所示。

图10-156 进行拉伸切除操作

图10-157 生成“边线法兰”操作

2）单击鼠标拾取如图10-158所示的边线，然后，单击属性管理器中的“编辑法兰轮廓”按钮，进入编辑法兰轮廓状态，通过标注智能尺寸，编辑法兰轮廓，如图10-159所示。最后，单击“完成”按钮，结束对法兰轮廓的编辑。

图10-158 拾取边线

图10-159 编辑法兰轮廓

（11）生成“边线法兰”上的孔。在图10-159所示的边线法兰面上绘制一个直径3mm的圆，进行拉伸切除操作，生成一个通孔，如图10-160所示，单击（确定）按钮。

（12）选择绘图基准面。单击如图10-161所示的钣金件面A，单击“标准视图”工具栏中的（正视于）按钮，将该面作为绘制图形的基准面。

图10-160 生成边线法兰上的孔

图10-161 选择基准面

（13）绘制草图。在如图10-161所示的基准面上，单击“草图”工具栏中的（边角矩形）按钮，绘制4个矩形，标注其智能尺寸，如图10-162所示。

（14）生成“拉伸切除”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸切除）按钮，或选择“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令，在属性管理器中“深度”栏中输入数值“0.5”，其他设置如图10-163所示，最后，单击（确定）按钮，生成拉伸切除特征，如图10-164所示。

图10-162 绘制操作

图10-163 进行拉伸切除操作

（15）建立自定义的成形工具。

在进行钣金设计过程中，如果软件设计库中没有需要的成形特征，就要求用户自己创建，下面介绍本钣金件中创建成形工具的过程。

1）建立新文件。单击“标准”工具栏中的（新建）按钮，或选择“文件”→“新建”菜单命令，在弹出的“新建SolidWorks文件”对话框中选择（零件）按钮，然后单击“确定”按钮，创建一个新的零件文件。

2）绘制草图。在左侧的“FeatureMannger设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击“草图”工具栏中的（圆）按钮，绘制一个圆，将圆心落在原点上；单击“草图”工具栏中的（边角矩形）按钮，绘制一个矩形，如图10-165所示。单击“尺寸/几何关系”工具栏中的（添加几何关系）按钮，添加矩形左边竖边线与圆的“相切”约束，如图10-166所示，然后添加矩形另外一条竖边与圆的“相切”约束。单击“草图”工具栏中的（剪裁实体）按钮，将矩形上边线和圆的部分线条剪裁掉，如图10-167所示，标准智能尺寸如图10-168所示。

图10-164 生成的“拉伸切除”特征

图10-165 绘制草图

图10-166 添加“相切”约束

图10-167 剪裁草图

3）生成“拉伸”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸凸台/基体）按钮，或选择“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令，系统弹出“凸台-拉伸”属性管理器，在方向1的“深度”栏中输入数值“2”，如图10-169所示，单击（确定）按钮。

图10-168 标注智能尺寸

图10-169 进行拉伸操作

4）绘制另一个草图。单击图10-169所示的拉伸实体的一个面作为基准面，然后单击“草图”工具栏中的（边角矩形）按钮，绘制一个矩形，矩形要大于拉伸实体的投影面积，如图10-170所示。

5）生成“拉伸”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸凸台/基体）按钮，或选择“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令，系统弹出“凸台-拉伸”属性管理器，在方向1的“深度”栏中输入数值“5”，如图10-171所示，单击（确定）按钮。

图10-170 绘制矩形

图10-171 进行拉伸操作

6）生成“圆角”特征。单击“特征”工具栏中的（圆角）按钮，或选择“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，系统弹出“圆角”属性管理器，选择圆角类型为“等半径”，在圆角半径输入栏中输入数值“1.5”，单击鼠标拾取实体的边线，如图10-172所示，单击（确定）按钮生成圆角。继续单击“特征”工具栏中的（圆角）按钮，或选择“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，弹出“圆角”属性管理器，选择圆角类型为“等半径”，在圆角半径输入栏中输入数值“0.5”，单击鼠标拾取实体的另一条边线，如图10-173所示，单击（确定）按钮生成另一个圆角。

图10-172 进行圆角1操作

图10-173 进行圆角2操作

7）绘制草图。在实体上选择如图10-174所示的面作为绘图的基准面，单击“草图”工具栏中的（草图绘制）按钮，然后单击“草图”工具栏中的（转换实体引用）按钮，将选择的矩形表面转换成矩形图素，如图10-175所示。

图10-174 选择基准面

图10-175 生成草图

8）生成“拉伸切除”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸切除）按钮，或选择“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令，在属性管理器中方向1的终止条件中选择“完全贯穿”，如图10-176所示，单击（确定）按钮，完成拉伸切除操作。

9）绘制草图。在实体上选择如图10-177所示的面作为基准面，单击“草图”工具栏中的（圆）按钮，在基准面上绘制一个圆，圆心与原点重合，标注直径智能尺寸，如图10-178所示，单击（退出草图）按钮。

图10-176 进行拉伸切除操作

图10-177 选择基准面

10）生成“分割线”特征。单击“特征”工具栏中的（分割线）按钮，或选择“插入”→“曲线”→“分割线”菜单命令，弹出“分割线”属性管理器中，在分割类型中选择“投影”选项，在“要投影的草图中”栏中选择“圆”草图，在“要分割的面”栏中选择实体的上表面，如图10-179所示，单击（确定）按钮，完成分割线操作。

图10-178 绘制草图

图10-179 进行分割线操作

11）更改成形工具切穿部位的颜色。在使用成形工具时，如果遇到成形工具中红色的表面，软件系统将对钣金零件作切穿处理。因此，在生成成形工具时，需要切穿的部位要将其颜色更改为红色。拾取成形工具的两个表面，单击“标准”工具栏中的（编辑外观）按钮，弹出“颜色”属性管理器，选择“红色”RGB标准颜色，即R=255，G=0，B=0，其他设置默认，如图10-180所示，单击（确定）按钮。

图10-180 更改成形工具表面颜色

12）绘制成形工具定位草图。单击如图10-181所示的表面作为基准面，单击“草图”工具栏中的（草图绘制）按钮，然后单击“草图”工具栏中的（转换实体引用）按钮，将选择表面转换成图素。然后，单击“草图”工具栏中的（中心线）按钮，绘制两条互相垂直的中心线，中心线交点与圆心重合，终点都与圆重合，如图10-182所示，单击（退出草图）按钮。

图10-181 选择基准面

图10-182 绘制定位草图

注意

在设计成形工具的过程中，必须绘制定位草图，如果没有定位草图，这个成形工具将不能够使用。

13）保存成形工具。在FeatureManager设计树中右击成形工具零件名称，在弹出的菜单中选择“添加到库”命令，如图10-183所示。这时，将会弹出“添加到库”属性管理器，在“设计库文件夹”栏中选择“lances”文件夹作为成形工具的保存位置，如图10-184所示。将此成形工具命名为“硬盘成形工具1”，如图10-185所示，保存类型为“sldprt”，单击（确定）按钮，完成对成形工具的保存。

图10-183 添加到库

图10-184 选择保存位置

这时，单击系统右边的（设计库）按钮，根据如图10-186所示的路径可以找到保存的成形工具。

图10-185 将成形工具命名

图10-186 已保存成形工具

（16）向硬盘支架钣金件添加成形工具。

1）单击系统右边的（设计库）按钮，根据如图10-186所示的路径可以找到成形工具的文件夹，找到需要添加的成形工具“硬盘成形工具1”，将其拖放到钣金零件的侧面上。

2）单击“草图”工具栏中的（智能尺寸）按钮，标注出成形工具在钣金件上的位置尺寸，如图10-187所示，最后，单击“放置成形特征”对话框中的“完成”按钮，完成对成形工具的添加。

图10-187 标注成形工具的位置尺寸

注意

在添加成形工具时，系统默认成形工具所放置的面是凹面，拖放成形工具的过程中，如果按下〈Tab〉键，系统将会在凹面和凸面间进行切换，从而可以更改成形工具在钣金件上所放置的面。

（17）线性阵列成形工具。单击“特征”工具栏中的（线性阵列）按钮，或选择“插入”→“阵列／镜像”→“线性阵列”菜单命令，弹出“线形阵列”属性管理器，在对话框中的方向1的“阵列方向”栏中单击鼠标，拾取钣金件的一条边线，单击按钮切换阵列方向，在“间距”栏中输入数值“70”，然后在FeatureManager设计树中单击“硬盘成形工具1”名称，如图10-188所示，单击（确定）按钮，完成对成形工具的线形阵列，结果如图10-189所示。

图10-188 线形阵列“硬盘成形工具1”

图10-189 线形阵列生成的特征

（18）镜像成形工具。单击“特征”工具栏中的（镜像）按钮，或选择“插入”→“阵列/镜像”→“镜像”菜单命令，弹出“镜像”属性管理器，在“镜像面/基准面”栏中单击鼠标，在FeatureManager设计树中单击“右视基准面”作为镜像面，单击“要镜像的特征”栏，在FeatureManager设计树中单击“硬盘成形工具1”和“阵列（线形）1”作为要镜像的特征，其他设置默认，如图10-190所示，单击（确定）按钮，完成对成形工具的镜像。

图10-190 镜像成形工具

（19）建立自定义的第2个成形工具。在此钣金件设计过程中，需要自定义2个成形工具，下面介绍第2个成形工具的创建过程。

2）绘制草图。在左侧的“FeatureMannger设计树”中选择“前视基准面”作为绘图基准面，然后单击“草图”工具栏中的（边角矩形）按钮，绘制一个矩形，单击“草图”工具栏中的（中心线）按钮，绘制矩形的一条对角线，如图10-191所示。单击“尺寸/几何关系”工具栏中的（添加几何关系）按钮，添加矩形对角线与原点的“中点”约束，如图10-192所示。标注矩形的智能尺寸，如图10-193所示。

图10-191 绘制草图

图10-192 添加“中点”约束

3）生成“拉伸”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸凸台/基体）按钮，或选择“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令，系统弹出“凸台-拉伸”属性管理器，在方向1的“深度”栏中输入数值“2”，如图10-194所示，单击（确定）按钮。

图10-193 标注智能尺寸

图10-194 进行拉伸操作

4）绘制另一个草图。单击图10-194所示的拉伸实体的一个面作为基准面，然后单击“草图”工具栏中的（边角矩形）按钮，绘制一个矩形，矩形要大于拉伸实体的投影面积，如图10-195所示。

5）生成“拉伸”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸凸台/基体）按钮，或选择“插入”→“凸台/基体”→“拉伸”菜单命令，系统弹出“凸台-拉伸”属性管理器，在方向1的“深度”栏中输入数值“5”，如图10-196所示，单击（确定）按钮。

图10-195 绘制矩形

图10-196 进行拉伸操作

6）生成“圆角”特征。单击“特征”工具栏中的（圆角）按钮，或选择“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，系统弹出“圆角”属性管理器，选择圆角类型为“等半径”，在圆角半径输入栏中输入数值“4”，单击鼠标拾取实体的边线，如图10-197所示，单击（确定）按钮生成圆角。

7）单击“特征”工具栏中的（圆角）按钮，或选择“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，弹出“圆角”属性管理器，选择圆角类型为“等半径”，在圆角半径输入栏中输入数值“1.5”，单击鼠标拾取实体的另一条边线，如图10-198所示，单击（确定）按钮，生成另一个圆角。

图10-197 进行圆角1操作

图10-198 进行圆角2操作

8）单击“特征”工具栏中的（圆角）按钮，或选择“插入”→“特征”→“圆角”菜单命令，选择圆角类型为“等半径”，在圆角半径输入栏中输入数值“0.5”，单击鼠标拾取实体的另一条边线，如图10-199所示，单击（确定）按钮，生成另一个圆角。

图10-199 进行圆角3操作

9）绘制草图。在实体上选择如图10-200所示的面作为绘图的基准面，单击“草图”工具栏中的（草图绘制）按钮，然后单击“草图”工具栏中的（转换实体引用）按钮，将选择的矩形表面转换成矩形图素，如图10-201所示。

图10-200 选择基准面

图10-201 生成草图

10）生成“拉伸切除”特征。单击“特征”工具栏中的（拉伸切除）按钮，或选择“插入”→“切除”→“拉伸”菜单命令，在属性管理器中方向1的终止条件中选择“完全贯穿”，如图10-202所示，单击（确定）按钮，完成拉伸切除操作。

图10-202 进行拉伸切除操作

11）绘制成形工具定位草图。单击成形工具如图10-203所示的表面作为基准面，单击“草图”工具栏中的（草图绘制）按钮，然后单击“草图”工具栏中的（转换实体引用）按钮，将选择表面转换成图素。然后，单击“草图”工具栏中的（中心线）按钮，绘制两条互相垂直的中心线，中心线交点与圆心重合，如图10-204所示，单击（退出草图）按钮。

12）保存成形工具。在FeatureManager设计树中右击成形工具零件名称，在弹出的菜单中选择“添加到库”命令，将会弹出“添加到库”属性管理器，在“设计库文件夹”栏中选择“lances”文件夹作为成形工具的保存位置，将此成形工具命名为“硬盘成形工具2”，保存类型为“sldprt”，如图10-205所示，单击（确定）按钮，完成对成形工具2的保存。

图10-203 选择基准面

图10-204 绘制定位草图

图10-205 保存成形工具

（20）向硬盘支架钣金件添加成形工具。单击系统右边的（设计库）按钮，找到需要添加的成形工具“硬盘成形工具2”，将其拖放到钣金零件的侧面上。

（21）单击“草图”工具栏中的（智能尺寸）按钮，标注出成形工具在钣金件上的位置尺寸，如图10-206所示，最后，单击“放置成形特征”对话框中的“完成”按钮，完成对成形工具的添加。

（22）镜像成形工具。单击“特征”工具栏中的（镜像）按钮，或选择“插入”→“阵列/镜像”→“镜像”菜单命令，弹出“镜像”属性管理器，在对话框中的“镜像面/基准面”栏中单击鼠标，在FeatureManager设计树中单击“右视基准面”作为镜像面，单击“要镜像的特征”栏，在FeatureManager设计树中单击“硬盘成形工具2”作为要镜像的特征，其他设置默认，如图10-207所示，单击（确定）按钮，完成对成形工具的镜像。

图10-206 标注成形工具的位置尺寸

图10-207 镜像成形工具

（23）绘制草图。单击图10-208所示的面作为基准面，单击“草图”工具栏中的（中心线）按钮，绘制三条构造线，一条水平构造线和两条竖直构造线，两条竖直构造线通过箭头所指圆的圆心，如图10-209所示。添加水平构造线如图10-210所示。

图10-208 选择绘图基准面

图10-209 绘制构造线

（24）单击“尺寸/几何关系”工具栏中的（添加几何关系）按钮，添加水平构造线与图10-210中箭头所指两边线“对称”约束，单击（退出草图）按钮。

（25）生成“孔”特征。单击“特征”工具栏中的（异形孔向导）按钮，或选择“插入”→“特征”→“孔”→“向导”菜单命令，系统弹出“孔规格”属性管理器。在孔规格选项栏中，单击（孔）按钮，选择“GB”标准，选择孔大小为“φ3.5”，给定深度为“120mm”，如图10-211所示。将对话框切换到位置选项下，然后，鼠标单击拾取图10-210中的两竖直构造线与水平构造线的交点，如图10-212所示，确定孔的位置，单击（确定）按钮，生成孔特征如图10-213所示。

图10-210 添加“对称”约束

图10-211 “孔规格”属性管理器

图10-212 拾取孔位置点

图10-213 生成的孔特征

（26）线形阵列成形工具。单击“特征”工具栏中的（线性阵列）按钮，或选择“插入”→“阵列/镜像”→“线性阵列”菜单命令，弹出“线形阵列”属性管理器，在方向1的“阵列方向”栏中单击鼠标，拾取钣金件的一条边线，如图10-214所示，在“间距”栏中输入数值“20”，然后在FeatureManager设计树中单击“硬盘成形工具2”、“镜像”、“φ3.5（3.5）直径孔1”名称，如图10-215所示，单击（确定）按钮，完成对成形工具的线形阵列，结果如图10-216所示。

图10-214 选择阵列方向

图10-215 选择阵列特征

（27）选择基准面。单击钣金件的底面，单击“标准视图”工具栏中的（正视于）按钮，将该基准面作为绘制图形的基准面，如图10-217所示。

图10-216 阵列后的结果

图10-217 选择绘图基准面

（28）绘制草图。单击“草图”工具栏中的（圆）按钮，绘制4个同心圆，标注其直径尺寸，如图10-218所示。单击“草图”工具栏中的（直线）按钮，绘制两条互相垂直的直线，直线均过圆心，如图10-219所示，单击（退出草图）按钮。

图10-218 绘制同心圆

图10-219 绘制互相垂直的直线

（29）生成“通风口”特征。单击“钣金”工具栏中的（通风口）按钮，或选择“插入”→“扣合特征”→“通风口”菜单命令，弹出“通风口”属性管理器，选择通风口草图中的最大直径圆作为边界，输入圆角半径数值“2”，如图10-220所示。

图10-220 选择通风口边界

（30）在草图中选择两条互相垂直的直线作为通风口的筋，输入筋的宽度数值“5”，如图10-221所示。在草图中选择中间的两个圆作为通风口的翼梁，输入翼梁的宽度数值“5”，如图10-222所示。在草图中选择最小直径的圆作为通风口的填充边界，如图10-223所示。设置结束后，单击（确定）按钮，生成通风口如图10-224所示。