圆管相贯线端头切割的方法与技巧

圆管相贯线端头切割的方法与技巧

【摘要】本文介绍了利用Solidworks软件展开放样的基本原理。通过实例分析了圆管相贯线展开图及展开图放大的技巧。

【关键词】钣金展开放样相贯线

【abstract 】this paper describes the use of Solidworks software on the basic principle of layout. Through the case analysis in a tube interfingering lines diagram and figure out on magnification of the skills.

【key words 】sheet metal lofting interfingering lines on that

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1、前言

由于钢材产量的快速增长、国家政策导向以及钢结构设计、科研、施工队伍日益强大等诸多有利因素的影响，钢管结构凭借其自身优越的性能，近年来其应用得到飞速发展，应用范围几乎涉及所有结构领域，包括房屋建筑、桥梁、堤坝、海洋平台和塔桅结构等。对于电气化铁路而言，钢管的应用也越来越广泛，以生产钢管硬横跨为例，首先，横跨是电气化铁路多股道站场接触悬挂的横向支持设备，在站场上由于股道间距较小无法设立电杆，或者是虽能设立电杆，但过多的电杆支拄则会影响站内调车作业和信号的显示，既不美观、影响视线又浪费大量的支柱，因而在站内普遍采用软横跨或硬横跨。软横跨的横向支持设备是横向承力索，而硬横跨的横向支持设备是钢架，其作为电气化铁路站场接触网的一个重要支持装置，有着稳定性好、占用空间小、使用寿命长、检修少、简洁美观等诸多优点而被普遍使用。目前，在青藏铁路西宁至格尔木段、京九铁路向塘西至东莞段、新建武汉至宜昌段、京石暨石武（河北段）、石武客专河南段、新建汉孝城际铁路、盘营客专、太原南站、代建兰州至重庆铁路渭沱河川车站及区间站后工程等广泛应用。相比H型钢柱和格构式钢柱而言，钢管式硬横跨的生产工艺和技术要求相对较高，例如，在钢管结构的生产加工过程中，我们经常遇到圆管相贯的情况，如何保证切割后的钢管组装时，间隙均匀、衔接顺畅是影响钢管结构焊接质量的重点。对钢管结合处相贯线端部的切割，此类加工以往大多采用制作样板、划线、人工放样、手工切割、人工打磨等落后繁复操作工艺，产量及质量都得不到保证。虽然数控相贯线切割机能十分方便的切割加工此类工件，但是，几万甚至几十万的设备价格让加工成本成倍增加，为加工企业带来很大负担，通过相贯线端头仿形切割将大大降低投资成本。本文介绍的就是如何利用Solidworks软件来实现相贯线端头仿形切割模具的相贯线展开的基本方法和技

巧。

熟练的掌握这些方法和技巧，既可以帮助技术人员进行展开放样，又可以提高工作效率和保证产品质量，降低人工成本。

2、钣金展开放样的基本方法

传统的展开放样大体有两种方法：

其一，图解法。图解法是按投影原理后出构件有关视图，在视图中画出若干辅助线，求实长、实形或相贯线等，尔后再作出展开图。图解法放样的特点是运用投影原理作图，进行展开放样。这种方法适用于外形较为简单的中小构件，或外形虽较复杂但精度要求不高的构件。但是图解法作图繁琐，误差大影响制件质量。特别是对一些大型构件，因场地有限很难进行作业。

其二，计算法。计算法是通过理论计算进行展开放样的，不受场地所限。这种放样法只需画出构件的示意图和待以计算的各几何参数，勿需正确画出视图。因此，作图迅速准确。不仅适用于一般构件，而且对复杂构件或产品精度要求较高的大中型构件进行放样，也可确保产品质量，提高工效。

以上两种方法，图解法受场地限制，作图繁琐，误差较大；计算法可以很好的保证精度，而且不受场地限制，但随着精度要求的增加，需要的等分点愈多，相应的计算也愈繁琐。本文介绍的展开方法是通过Solidworks软件进行展开放样。

3、Solidworks绘制相贯线端头仿形切割模具相贯线的方法

利用Solidworks软件可以对各种圆管构件进行放样，下面通过一个实例来分析使用Solidworks绘制相贯线展开图的技巧。

3.1异径正交三通管支管相贯线切口的绘制

3.1.1启动程序后，新建零件，点击草绘，选择上视基准面作为草绘平面，画出φ87的圆。退出草图后，点击拉伸曲面命令，将圆拉伸为圆管，如图所示。

图一

3.1.2点击草绘命令，选择右视基准面作为草绘平面，画出φ114的圆，退出草图后，点击裁剪曲面命令，选择需要保留的部分，如图所示。

图二

3.2上述圆管需要切割的圆管直径为87mm，以模具直径250mm为例，绘制出模具的相贯线展开图。

3.2.1在上视基准面上绘制直径250mm的同心圆，画出中心线，中心线对称留0.1mm间隙，退出草图，如图所示。

图三

3.2.2选择3.2.1所画草图，选择钣金中基体法兰命令，拉伸一定长度，如图所示。

图四

3.2.3选择右视基准面，选择草绘命令，画出一个长方形，如图所示。

图五

3.2.4选择特征中曲线下拉菜单中的组合曲线命令，选择87管的相贯线切口为组合曲线。

然后选择扫描切除命令，选择3.2.3中草绘长方形为轮廓，选择组合曲线为路径，方向随路径变化，方向向量为面〈1〉，选完后确定退出，如图所示。

图六

3.2.5右击左边设计树下平板型式命令，选择解除压缩，右击展开后的平面，选择输出DXF/DWG命令，保存成DWG文件就得到所需要模具的展开图，如图所示。

图七

相贯线端头的切割

将图七用数控火焰切割出后，卷制成圆管，就成为了所需支管相贯线切割的模具了。

加工时利用仿形原理，就可切割出相贯线切口。

结束语

圆管相贯线端头的准确度将直接影响其组装过程、焊接性能。利用Solidworks软件展开，大大降低了设计人员及操作人员的劳动强度，提高了生产效率，保证了产品质量。

参考文献

梁绍华：钣金展开放样计算手册.辽宁科学技术出版社.1981

季忠//林乐嘉：三维钣金展开放样及实例--SolidWorks应用.化学工业出版社.2009

【abstract 】this paper describes the use of Solidworks software on the basic principle of layout. Through the case analysis in a tube interfingering lines diagram and figure out on magnification of the skills.

【key words 】Sheet metal spread layout line of intersection 注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。