SOLIDWORKS 2020从入门到精通（实战案例视频版）

SOLIDWORKS是一款综合性三维设计软件，其功能强大，组件繁多。对工程师和设计者来说，SOLIDWORKS操作简单方便、易学易用，这使得SOLIDWORKS成为领先的、主流的三维CAD解决方案，广泛用于机械设计、产品设计及非标自动化设计领域。本书主要从实际应用出发全面系统介绍SOLIDWORKS软件在机械设计及产品设计方面的应用。
一、编写目的
软件只是一个工具，学习软件的主要目的是为了更好、更高效地帮助我们完成实际工作，所以在学习过程中一定不要只学习软件本身的一些基本操作，这是毫无意义的，更是在浪费宝贵的时间！学习软件的重点一定要放在思路与方法的学习上，还有方法与技巧的灵活掌握，同时还要多总结、多归纳、多举一反三，否则很难将软件这个工具真正灵活运用到我们实际工作中。这正是笔者编写本书的初衷。
二、本书内容
第1章主要介绍SOLIDWORKS软件的一些基础知识，包括用户界面、鼠标操作、主要功能模块介绍及文件操作等，方便读者对SOLIDWORKS软件有一个初步的认识与了解，为后面进一步学习与使用打好基础。
第2章主要介绍SOLIDWORKS二维草图的设计方法与技巧，包括草图的绘制、约束的处理、尺寸标注及二维草图设计方法、技巧与规范等。二维草图的学习与使用是三维产品设计的前提与基础，也是需要读者熟练掌握的内容。
第3章主要介绍SOLIDWORKS零件设计中的具体问题，首先介绍三维特征设计工具，然后从实际应用出发讲解零件设计要求及规范、零件设计方法、根据图纸进行零件设计等。
第4章主要介绍SOLIDWORKS装配设计，包括装配配合类型、高效装配操作、装配设计方法（包括顺序装配和模块装配）、装配编辑、大型装配处理、装配分析等。
第5章主要介绍SOLIDWORKS工程图，包括工程图视图、工程图标注、工程图明细表及工程图批量转换等，严格按照实际工程图出图要求与规范进行编写，帮助读者创建符合标准要求的工程图文件。
第6章主要介绍SOLIDWORKS曲面设计，按照实际曲面设计流程详细介绍曲线线框设计、曲面设计工具、曲面编辑操作、曲面实体化操作、曲面拆分与修补、渐消曲面设计等。
第7章主要介绍SOLIDWORKS自顶向下设计，包括自顶向下设计流程、骨架模型设计方法、控件设计方法、复杂系统自顶向下设计等。
第8章主要介绍SOLIDWORKS钣金设计，包括钣金基础特征及各种附属特征的设计、钣金折弯及展平设计，同时全面系统介绍了钣金设计的各种方法。
第9章主要介绍SOLIDWORKS焊件设计，包括焊件结构构件插入、焊件结构修剪、焊件附属结构的设计，另外还涉及焊件工程图的出图等问题。
第10章主要介绍SOLIDWORKS产品渲染，包括外观材质处理、渲染布景、渲染光源、渲染相机等操作，帮助用户通过渲染得到真实的渲染效果图片。
第11章主要介绍SOLIDWORKS动画与运动仿真，包括各种动画设计方法、特效动画设计、力学仿真条件定义、仿真测量与分析。
第12章主要介绍SOLIDWORKS管道设计，包括管道零件设计、管道线路设计与编辑、管道工程图，方便用户进行各种三维管道线路的设计。
第13章主要介绍SOLIDWORKS电气设计，包括电气零件设计、电气线路设计及编辑、电气工程图等，方便用户进行各种三维电气线束的设计。
第14章主要介绍SOLIDWORKS模具设计，包括模具设计流程、模具零件分析（包括拔模分析及底切分析）、分型线及分型面的设计、模具开模等操作。
第15章主要介绍SOLIDWORKS有限元分析，包括有限元分析流程、边界条件定义、有限元网格划分、典型结构有限元分析及分析后处理操作等。
三、本书特点
内容全面，快速入门
本书详细介绍了SOLIDWORKS 2020的使用方法和设计思路，内容涵盖基础操作、二维草图设计、零件设计、装配设计、工程图、曲面设计、自顶向下设计、钣金设计、焊件设计、产品渲染、动画与运动仿真、管道设计、电气设计、模具设计及有限元分析。本书根据实际产品设计的流程编写，内容循序渐进，结构编排合理，符合初学者的学习特点，能够帮助读者真正实现快速入门的学习效果。
案例丰富，实用性强
本书所有知识点都辅以大量原创实例，讲解过程中将设计思路、设计理念与软件操作充分融合，使读者知其然并知其所以然，真正做到活学活用，举一反三，帮助读者将软件更好地运用到实际工作中。
视频讲解，资源完善
本书针对每个知识点都准备了对应的原始素材文件及视频讲解。模型素材文件都是在SOLIDWORKS 2020环境中创建的原创模型，读者在学习每个知识点时最好一边看书，一边听视频讲解，然后根据视频讲解打开相应文件进行练习，这样学习效果会更好。同时为了方便读者学习，本书提供了全套同步电子书、读者微信群、在线答疑、直播课等服务。以上资源可扫描封二和封三的二维码获取。
本书由武汉卓宇创新计算机辅助设计有限公司技术团队编写，由周涛主编，刘浩、吴伟、吕城为副主编，同时参加本书编写的还有侯俊飞、徐盛丹、韩宝键、白玉帅、李倩倩、凃彪等。
本书可作为高等学校教材，也可作为培训与继续教育用书，还可供工程技术人员参考使用。另外，考虑到本书作为教材及培训用书方面的配套需求，本书提供了与书稿内容对应的练习素材文件及PPT课件，读者可扫描二维码自行下载。
由于编者水平有限，编写时间仓促，难免有不足之处，恳请读者批评指正。
特别说明： 在学习本书或按照本书上的实例进行操作时，需事先在计算机中安装SOLIDWORKS 2020软件。读者可以登录官方网站购买正版软件，也可到当地电脑城、软件经销商处咨询购买。

编者

本书从实际应用出发，全面系统介绍SOLIDWORKS软件在机械设计及产品设计方面的应用，主要包括：二维草图设计、三维特征设计、零件设计、装配设计、工程图、曲面设计、自顶向下设计、钣金设计、焊件设计、产品渲染、动画与运动仿真、管道设计、电气设计、模具设计及有限元分析等功能模块。本书列举了大量操作实例，融合了数字化设计理论、原则及经验，同时配套视频课程讲解，能够帮助读者快速掌握SOLIDWORKS软件操作技能，并深刻理解设计思路和方法，从而在实际应用中能够真正实现举一反三、灵活应用。对于有一定基础的读者，本书也能使其在技能技巧和设计水平上得到一定提升。
本书提供了丰富的学习资源，包括：480集视频精讲+同步电子书+素材源文件+手机扫码看视频+读者交流群+专家答疑+作者直播等。
本书内容全面，实例丰富，可操作性强，可作为广大工程技术人员的SOLIDWORKS自学教程和参考书籍，也可供机械设计相关专业师生学习使用。

第1章SOLIDWORKS快速入门001
1.1SOLIDWORKS用户界面001
1.2SOLIDWORKS鼠标操作003
1.3SOLIDWORKS功能介绍003
1.4SOLIDWORKS文件操作011
1.4.1打开文件011
1.4.2新建文件012
1.4.3保存文件013
1.4.4文件格式转换013
1.4.5文件管理015
1.5三维模型设计过程016

第2章二维草图设计022
2.1二维草图基础022
2.1.1二维草图作用022
2.1.2二维草图构成023
2.1.3二维草图环境024
2.2二维草图绘制025
2.2.1二维草图绘制工具025
2.2.2二维草图编辑与修改030
2.3二维草图几何约束037
2.4二维草图尺寸标注041
2.5二维草图完全约束047
2.6二维草图设计方法与技巧048
2.6.1二维草图绘制一般过程048
2.6.2分析草图048
2.6.3绘制草图大体轮廓049
2.6.4处理草图中的几何约束053
2.6.5标注草图尺寸053
2.7二维草图设计案例054
2.7.1锁孔截面草图设计054
2.7.2垫块截面草图设计055
2.7.3滑块截面草图设计055
2.7.4铣刀盘截面草图设计055
2.7.5水杯轮廓草图设计055
2.7.6显示器轮廓草图设计056

第3章零件设计057
3.1三维特征设计057
3.1.1拉伸凸台057
3.1.2拉伸切除058
3.1.3旋转凸台059
3.1.4旋转切除060
3.1.5倒角特征061
3.1.6圆角特征061
3.1.7参考几何体063
3.1.8异形孔向导065
3.1.9装饰螺纹线066
3.1.10抽壳特征设计068
3.1.11拔模特征设计068
3.1.12筋特征设计069
3.1.13扫描凸台特征071
3.1.14扫描切除特征072
3.1.15螺旋扫描特征073
3.1.16放样凸台075
3.1.17放样切除077
3.1.18镜向特征078
3.1.19阵列特征079
3.1.20包覆特征083
3.2特征基本操作084
3.2.1特征的编辑084
3.2.2特征父子关系090
3.2.3特征重新排序及插入操作092
3.2.4特征再生失败及其解决094
3.3零件模板定制096
3.4零件设计分析101
3.4.1零件设计思路101
3.4.2零件设计顺序102
3.4.3零件设计要求与规范102
3.5零件设计方法114
3.5.1分割法零件设计115
3.5.2简化法零件设计116
3.5.3总分法零件设计117
3.5.4切除法零件设计118
3.5.5分段法零件设计119
3.5.6混合法零件设计120
3.6根据图纸进行零件设计122
3.6.1根据图纸进行零件设计概述122
3.6.2根据图纸进行零件设计实例122
3.7典型零件设计130
3.7.1轴套类零件设计130
3.7.2盘盖类零件设计132
3.7.3叉架类零件设计134
3.7.4箱体类零件设计136
3.8参数化零件设计138
3.8.1参数化零件设计基本操作138
3.8.2参数化零件设计实例141
3.8.3系列化零件设计142
3.9零件设计后处理146
3.9.1模型测量与分析146
3.9.2设置模型外观颜色147
3.9.3设置模型材质148
3.9.4模型定向视图149
3.9.5模型文件属性151
3.10零件设计案例152
3.10.1泵体零件设计152
3.10.2安全盖零件设计152

第4章装配设计154
4.1装配设计基础154
4.1.1装配设计作用154
4.1.2装配设计环境155
4.1.3装配设计过程157
4.2装配配合类型160
4.2.1标准配合161
4.2.2高级配合165
4.3装配设计方法170
4.3.1顺序装配实例170
4.3.2模块装配实例171
4.4高效装配操作173
4.4.1装配模板定制174
4.4.2装配调整177
4.4.3复制装配178
4.4.4阵列装配180
4.4.5镜向装配182
4.5装配编辑操作185
4.5.1重命名零部件185
4.5.2装配常用操作186
4.5.3编辑零部件187
4.5.4替换零部件188
4.6大型装配处理191
4.6.1轻化处理191
4.6.2大型装配体设置192
4.6.3打开模式192
4.7装配干涉分析193
4.8装配爆炸视图195
4.8.1创建装配爆炸图195
4.8.2爆炸视图基本操作196
4.8.3创建爆炸直线操作197
4.9装配设计案例：夹具装配设计199

第5章工程图200
5.1工程图基础200
5.1.1工程图作用200
5.1.2工程图环境201
5.1.3工程图设置202
5.1.4创建工程图过程203
5.2工程图视图208
5.2.1基本视图208
5.2.2相对视图209
5.2.3全剖视图211
5.2.4半剖视图212
5.2.5阶梯剖视图213
5.2.6旋转剖视图213
5.2.7局部剖视图214
5.2.8局部视图215
5.2.9辅助视图216
5.2.10局部放大视图217
5.2.11断裂视图218
5.2.12移出断面图219
5.2.13特殊视图（加强筋剖视图）220
5.3装配体视图221
5.3.1装配剖切视图221
5.3.2装配分解视图222
5.3.3交替位置视图223
5.4工程图标注224
5.4.1中心线标注224
5.4.2尺寸标注226
5.4.3尺寸公差231
5.4.4基准标注233
5.4.5形位公差234
5.4.6表面粗糙度标注236
5.4.7注释文本237
5.4.8孔标注238
5.5工程图模板240
5.5.1新建模板文件240
5.5.2创建图框241
5.5.3创建标题栏242
5.5.4设置模板属性245
5.5.5保存与调用工程图模板246
5.6工程图明细表247
5.6.1定义零件属性248
5.6.2创建材料明细表250
5.6.3编辑材料明细表251
5.6.4保存明细表模板及调用253
5.7工程图转换及打印254
5.7.1工程图转换254
5.7.2工程图打印256
5.7.3工程图批量转换与打印256
5.8工程图案例：缸体零件工程图257

第6章曲面设计259
6.1曲面设计基础259
6.1.1曲面设计应用259
6.1.2曲面设计思路260
6.1.3曲面设计用户界面260
6.2曲线线框设计261
6.2.1平面曲线261
6.2.2空间曲线262
6.3曲面设计工具270
6.3.1拉伸曲面270
6.3.2旋转曲面271
6.3.3填充曲面271
6.3.4平面区域273
6.3.5扫描曲面273
6.3.6放样曲面277
6.3.7边界曲面281
6.4曲面编辑操作284
6.4.1等距曲面285
6.4.2延伸曲面286
6.4.3删除面286
6.4.4剪裁曲面288
6.4.5缝合曲面290
6.5曲面实体化操作292
6.5.1曲面加厚292
6.5.2封闭曲面实体化292
6.5.3曲面实体化切除293
6.6曲面设计方法294
6.6.1曲线线框法294
6.6.2组合曲面法295
6.6.3曲面切除法296
6.6.4封闭曲面法296
6.7曲面拆分与修补298
6.7.1曲面拆分修补思路298
6.7.2曲面拆分修补实例299
6.8渐消曲面设计300
6.8.1渐消曲面设计300
6.8.2渐消曲面案例301
6.9曲面设计案例：玩具企鹅302

第7章自顶向下设计303
7.1自顶向下设计基础303
7.1.1自顶向下设计原理303
7.1.2自顶向下设计工具304
7.2自顶向下设计过程304
7.2.1新建总装配文件304
7.2.2建立装配结构305
7.2.3案例：门禁控制盒骨架模型设计306
7.2.4具体零件设计307
7.2.5装配文件管理309
7.2.6验证自顶向下设计310
7.3几何关联复制310
7.3.1插入零件311
7.3.2复制曲面313
7.4骨架模型设计314
7.4.1草图骨架模型设计314
7.4.2独立实体骨架模型设计316
7.4.3实体曲面骨架模型设计320
7.4.4混合骨架模型设计324
7.5控件模型设计325
7.5.1控件设计要求与原则325
7.5.2控件设计案例325
7.6复杂系统自顶向下设计330
7.6.1复杂系统设计流程330
7.6.2复杂系统设计布局331
7.6.3复杂系统设计案例331
7.7自顶向下设计案例：监控器摄像头333

第8章钣金设计334
8.1钣金设计基础334
8.1.1钣金设计应用334
8.1.2钣金设计用户界面334
8.2钣金基础壁设计335
8.2.1基体法兰/薄片335
8.2.2放样折弯338
8.3钣金折弯设计339
8.3.1边线法兰340
8.3.2斜接法兰343
8.3.3褶边344
8.3.4绘制的折弯345
8.3.5转折346
8.4钣金展开折叠346
8.4.1钣金展开347
8.4.2钣金折叠347
8.4.3钣金展开折叠应用348
8.5实体转换钣金349
8.5.1转换到钣金349
8.5.2插入折弯352
8.6钣金边角处理352
8.6.1闭合角353
8.6.2焊接边角353
8.6.3边角释放槽353
8.6.4钣金边角354
8.7钣金成形设计355
8.7.1使用系统自带的冲压模具进行成形设计355
8.7.2使用自定义冲压模具进行成形设计357
8.7.3钣金角撑板361
8.8钣金设计方法362
8.8.1常规钣金设计363
8.8.2实体转换钣金设计363
8.8.3曲面钣金设计364
8.9钣金工程图364
8.9.1创建钣金工程图视图364
8.9.2创建钣金工程图标注366

第9章焊件设计368
9.1焊件设计基础368
9.1.1焊件设计应用368
9.1.2焊件设计用户界面368
9.2焊件设计过程369
9.3焊件结构管理371
9.3.1简单焊件结构371
9.3.2复杂焊件结构371
9.4结构构件设计373
9.4.1焊件轮廓类型及设置373
9.4.2插入结构构件操作374
9.4.3自定义结构构件设计377
9.4.4使用Toolbox设计结构构件378
9.5焊件剪裁延伸380
9.5.1剪裁延伸操作381
9.5.2剪裁延伸实例382
9.6焊件附属结构383
9.6.1顶端盖384
9.6.2角撑板384
9.6.3连接板385
9.7焊缝386
9.8焊件切割清单及工程图388
9.8.1焊件切割清单388
9.8.2焊件工程图392
9.9焊件设计案例：塔吊标准节焊件394

第10章产品渲染396
10.1产品渲染基础396
10.1.1产品渲染思路396
10.1.2产品渲染环境396
10.2产品渲染过程396
10.3渲染外观处理396
10.3.1添加外观材质396
10.3.2编辑材质外观396
10.4渲染贴图396
10.4.1使用系统贴图396
10.4.2用户自定义贴图396
10.5渲染布景设置396
10.5.1使用系统布景396
10.5.2编辑渲染背景396
10.6渲染光源396
10.6.1使用布景光源396
10.6.2添加渲染光源396
10.7渲染相机396
10.8渲染选项设置396
10.9产品渲染案例：水龙头渲染396

第11章动画与运动仿真397
11.1动画与运动仿真基础397
11.1.1动画与运动仿真作用397
11.1.2SOLIDWORKS Motion插件397
11.1.3动画与运动仿真用户界面398
11.2配合与运动副399
11.2.1标准配合与高级配合399
11.2.2机械配合400
11.3动画向导工具405
11.3.1旋转模型动画405
11.3.2爆炸动画（拆卸动画）407
11.3.3装配动画（组装动画）407
11.3.4旋转模型动画及装配拆卸动画综合409
11.4典型动画设计410
11.4.1定向视图动画设计410
11.4.2属性动画设计412
11.4.3配合动画设计414
11.4.4插值动画设计415
11.5相机动画设计416
11.6特效动画设计419
11.6.1变形动画设计419
11.6.2剖切动画421
11.6.3动态剖切动画423
11.7马达仿真条件426
11.7.1马达类型426
11.7.2马达运动方式428
11.8力学仿真条件434
11.8.1力/力矩434
11.8.2阻尼435
11.8.3引力435
11.8.4接触436
11.8.5弹簧438
11.9动画与运动仿真后处理439
11.9.1保存动画439
11.9.2仿真结果图解439
11.10动画与运动仿真案例：自动钻孔机构仿真441

第12章管道设计442
12.1管道设计基础442
12.1.1管道设计作用442
12.1.2SOLIDWORKS Routing插件442
12.1.3管道设计用户界面442
12.1.4管道结构管理442
12.2管道设计过程442
12.3使用系统配件进行管道设计442
12.4管道零部件设计442
12.4.1Routing Library Manager概述442
12.4.2法兰零件设计442
12.4.3管道零件设计442
12.5管道系统设计442
12.6管道线路设计442
12.6.1带管夹管道设计442
12.6.2贴面管道线路设计442
12.6.3边角管道线路设计442
12.6.4并排管道线路设计442
12.7编辑管道线路442
12.8管道设计后处理442
12.8.1输出管道/管筒数据442
12.8.2管道工程图442

第13章电气设计443
13.1电气设计基础443
13.1.1电气设计作用443
13.1.2SOLIDWORKS Routing插件443
13.1.3电气设计用户界面443
13.1.4电气结构管理443
13.2电气设计过程443
13.3电气零件设计443
13.4电气线材库定义443
13.4.1创建电线库443
13.4.2创建电缆库443
13.4.3创建带状电缆库443
13.4.4电气线材库调用443
13.5电气系统设计443
13.6电气线路设计443
13.6.1带线夹线路设计443
13.6.2规则线路设计443
13.6.3空间样条线路设计443
13.6.4贴面线路设计443
13.6.5边角线路设计443
13.6.6并排线路设计443
13.6.7带状电缆设计443
13.7编辑电线443
13.7.1添加电线443
13.7.2添加电缆443
13.7.3删除电线443
13.7.4替换电线443
13.8线束展平443
13.8.1线束展平操作443
13.8.2带状电缆展平443
13.9电气工程图443

第14章模具设计444
14.1模具设计基础444
14.1.1模具设计应用444
14.1.2模具设计用户界面444
14.2模具设计过程445
14.3模具分析工具449
14.3.1拔模分析449
14.3.2底切分析451
14.4模具分型工具452
14.4.1分型线452
14.4.2关闭曲面453
14.4.3分型面453
14.5模具设计方法454
14.5.1使用分割线模具设计454
14.5.2带协销模具设计456
14.5.3带滑块模具设计457
14.5.4常规模具设计458
14.6模具设计案例462
14.6.1血压计上盖模具设计462
14.6.2监控器底盖模具设计462

第15章有限元分析463
15.1SOLIDWORKS有限元分析基础463
15.1.1有限元分析理论基础463
15.1.2SOLIDWORKS有限元分析应用464
15.1.3SOLIDWORKS Simulation插件464
15.1.4SOLIDWORKS Simulation用户界面464
15.2SOLIDWORKS有限元分析过程465
15.3分析模型简化470
15.3.1模型简化概述470
15.3.2模型细节简化471
15.3.3对称结构处理472
15.4边界条件定义474
15.4.1约束条件474
15.4.2载荷条件477
15.5有限元网格划分481
15.5.1网格单元类型481
15.5.2网格划分操作483
15.5.3局部网格控制485
15.6典型结构分析486
15.6.1梁结构分析486
15.6.2壳结构分析488
15.7装配结构分析492
15.8有限元分析后处理495
15.8.1编辑结果图解495
15.8.2结果图解工具497
15.8.3分析报告499
15.9有限元分析案例500
15.9.1翻斗结构分析500
15.9.2飞轮轴结构分析501