在 SOLIDWORKS 装配体中创建可伸缩压缩弹簧

智诚科技ICT通过本教程演示如何使用SOLIDWORKS软件创建一个弹簧零件，将其插入 SOLIDWORKS 装配体后，可以跟随其他零部件的运动实现伸长与压缩。

创建弹簧零件

扫描特征

要使弹簧能够在装配体环境下实现压缩与伸长，关键在于弹簧零件要保持欠定义状态。因此，我们不使用【螺旋线 / 涡状线】特征，而是创建一个欠定义的扫描特征。扫描路径草图仅在一端添加几何关系，保持草图欠定义状态。轮廓草图可以按常规方式完全定义。

1. 新建一个零件文件。

2. 在【前视基准面】绘制路径草图（草图 1）：

绘制一条直线，将第一个端点与原点重合，第二个端点放置在其正上方，添加竖直几何关系。此时顶端端点处于自由状态，草图显示为蓝色，代表草图欠定义，这正是我们需要的效果。

在 SOLIDWORKS 中创建路径草图

3. 在【前视基准面】绘制轮廓草图（草图 2）：

绘制一个圆，将圆心与路径草图的固定端点（或原点）对齐并添加水平几何关系。定义圆直径以及到直线的距离，使草图完全定义。

在 SOLIDWORKS 中创建轮廓草图

4. 创建【凸台‑扫描】，并设置扭转选项：

分别在对应选择框中选取草图；草图 2 作为轮廓，草图 1 作为路径。

展开【选项】面板，将【轮廓扭转】设置为【指定扭转值】。将【扭转控制】设置为【圈数】，指定弹簧所需要的圈数。

SOLIDWORKS 扫描命令选项

完成操作后，即可得到弹簧的基础外形。

在 SOLIDWORKS 中创建弹簧

端部展平处理

为了让模型更加贴合实际，同时便于在装配体中添加配合，需要使用参考基准面与曲面工具，将弹簧的两端处理为平面。

1. 在特征管理器设计树中右键单击路径草图（草图 1），点击显示图标（眼球图标），显示该草图，以便使用草图端点创建所需参考基准面。如果图形区域看不到草图，点击【视图】→【隐藏 / 显示】，确保勾选【草图】。

简化零件以获得更优质的 SOLIDWORKS 装配体配合

2. 创建参考基准面。切换到【特征】选项卡，在【参考几何体】中选择【基准面】。

SOLIDWORKS 参考几何体‑基准面

3. 设置基准面参考条件：一个参考条件与草图端点重合，另一个参考条件与直线垂直。

在 SOLIDWORKS 装配体中创建可伸缩压缩弹簧

4. 对零件另一端重复执行第 2‑3 步操作。

从侧视图观察零件，可以看到参考基准面与弹簧部分相交。该效果为预期结果，我们将使用这些基准面对弹簧两端进行切除，得到平整端面。

SOLIDWORKS 弹簧参考基准面示例

5. 展平弹簧端部，使用【使用曲面切除】命令（位于命令管理器的【曲面】选项卡，该选项卡默认可能不显示）。注：也可以通过命令搜索栏查找该特征。

SOLIDWORKS 使用曲面切除命令

6. 打开命令后，选中其中一个已创建的参考基准面，指定切除方向。图形区域会显示箭头，代表从基准面开始移除材料的方向。如有需要，点击【反转切除】图标切换切除方向。

SOLIDWORKS 反转切除图标

7. 对零件底端重复第 5‑6 步操作。

至此弹簧两端生成平整平面，便于在装配体中添加配合。

SOLIDWORKS 弹簧平面端面

保存该零件文件。

将弹簧添加至装配体

接下来处理装配体。核心技巧是固定端互相约束，自由端互相约束。创建弹簧零件时，路径草图的底端已经固定，顶端保持欠定义。本示例中装配体包含两个圆盘与一根中心销钉；底部圆盘为固定零部件，上方圆盘移动时带动弹簧伸长或压缩。

1. 创建或打开目标装配体。

 SOLIDWORKS 销钉与圆盘装配体

2. 将弹簧插入装配体。

3. 添加【重合】配合：将弹簧底部平面（路径草图中固定端点所在的端面）与固定底部圆盘的上表面重合。

添加重合配合

4. 在弹簧与销钉之间添加【同轴心】配合。简便操作方式：显示路径草图，选中草图与销钉完成配合。

在弹簧与销钉之间添加同轴心配合

弹簧此时仍然可以旋转，如果需要锁定旋转，右键单击该同轴心配合，选择【锁定旋转】。

锁定旋转选项

5. 在装配关联环境下编辑弹簧零件的草图 1（弹簧零件欠定义的路径草图在此处发挥作用）。在特征管理器设计树或图形区域右键单击草图，选择【编辑草图】。

编辑草图图标

6. 将草图中的蓝色自由端点，添加几何关系绑定到上方可移动圆盘的下边缘。

SOLIDWORKS 销钉圆盘装配属性面板

确认几何关系并退出草图，弹簧零件将自动伸长贴合上方圆盘。

创建 SOLIDWORKS 动态弹簧

此后，沿销钉移动上方圆盘，执行装配体重建（Ctrl+Q 或 Ctrl+B），弹簧就会跟随装配体完成压缩与伸长。

SOLIDWORKS 动态弹簧教程

总结

在 SOLIDWORKS 中创建可以跟随装配运动伸缩压缩的动态弹簧，能够提升工程图视图、截图以及动画的真实感与展示效果。