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        在壓力鋼管制造中的應(yīng)用

        2021-10-02 03:19:18李濤羅鑫
        商品與質(zhì)量 2021年38期
        關(guān)鍵詞:岔管草圖管子

        李濤 羅鑫

        中國(guó)水利水電第五工程局有限公司第一水工機(jī)械廠 四川廣元 628003

        壓力鋼管的幾何形狀一般由正圓錐管段、彎管段、岔管段和直管段四部分組成。其中直管段展開為規(guī)則形狀,不需要放樣制作。錐管段、彎管段和岔管段形狀復(fù)雜(尤其是岔管段),傳統(tǒng)的Auto cad放樣法,操作步驟復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、而且不易檢查錯(cuò)誤,而Solidworks、AutoPOL For Windows軟件解決了這方面的不足,它能快速地對(duì)管道進(jìn)行放樣、展開、組拼、干涉檢查等。本文用Solidworks、AutoPOL For Windows軟件分別對(duì)壓力鋼管的錐管段、彎管段和岔管段進(jìn)行放樣、展開,提供給讀者參考[1-2]。

        1 Solidworks在錐管、彎管放樣與展開中的應(yīng)用

        在Solidworks軟件中,錐管、彎管的放樣和展開方法基本相同,展開難度不大,具體畫法步驟如下:

        命令:打開solidworks工作界面,新建“零件”;

        在“草圖”命令欄,打開“草圖繪制”,在“右視基準(zhǔn)面”,根據(jù)圖紙尺寸,利用“繪制草圖、拉伸/基體、旋轉(zhuǎn)拉伸凸臺(tái)/基體、拉伸/切除、旋轉(zhuǎn)切除”等常用命令,繪制出所需錐管(彎管);

        在“草圖”命令欄,打開“草圖繪制”,“右視基準(zhǔn)面”上繪制一條過原點(diǎn)的豎直直線,然后建立厚度為0.1mm的“切除-拉伸-薄壁1”特征,再利用鈑金特征中的插入折彎功能將實(shí)體轉(zhuǎn)化為鈑金件,然后選擇“展開”,切口參數(shù)中選擇切口處一條“徑向線”,單擊“√”進(jìn)行展開,則展開的三維圖為所需錐管(彎管)的展開圖,命名、另存;

        打開零件,單擊“從零件/裝配體制作工程圖”進(jìn)入工程圖頁(yè)面,選擇所需的紙張大小“確定”,然后在工程圖界面從不同視角生成工程圖,可通過“視圖布局”中“投影視圖、剖面視圖、局部視圖、斷開的剖面視圖、斷裂視圖、裁剪視圖、交替位置視圖等”修改視圖,另存時(shí)可以存為*.drw、*.slddrw、*.dxf等格式,其中*.dxf可通過cad制圖軟件直接打開[3]。

        2 Solidworks在岔管的放樣與展開中的應(yīng)用

        在壓力鋼管中,岔管形狀各不相同,外形尺寸較大,管口為人為設(shè)計(jì)的截面,按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中使用傳統(tǒng)的Auto cad制圖軟件展開時(shí),難度較大,方法復(fù)雜,容易出錯(cuò)且不易檢查等,為生產(chǎn)過程中帶來的極大的不便。我們利用Solidworks軟件先對(duì)岔管管節(jié)進(jìn)行solidworks三維圖繪制,然后進(jìn)行鈑金展開,方法簡(jiǎn)單、快捷。下面以岔管褲衩處關(guān)節(jié)為例說明:

        命令:打開solidworks工作界面,新建“零件”;

        在“草圖”命令欄,打開“草圖繪制”,在“右視基準(zhǔn)面”上繪制一條垂直的構(gòu)造線,以構(gòu)造線為基準(zhǔn),在同一垂直截面上繪制岔管的最長(zhǎng)母線,向外“偏移”母線,偏移距離為岔管的壁厚,連接兩直線端頭,形成閉合曲線,單擊“退出草圖”。

        在“特征”選項(xiàng)中,單擊“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”。參數(shù)選擇:“旋轉(zhuǎn)軸”為上圖中構(gòu)造線,單向旋轉(zhuǎn)360°,“所選輪廓”為上圖中的閉合區(qū)域,不選擇薄壁特征,單擊“√”則得到一錐管。

        在錐管開口較大一側(cè),以開口截面圓的中心為中心,在“右視基準(zhǔn)面”上繪制岔管需切割部分的截面圖,退出草圖。

        單擊“特征-切除拉伸”,“所選輪廓”為上述切割截面圖,單擊“√”則得到岔管分叉處三維放樣圖,如圖1所示。

        圖1 Solidworks岔管放樣圖

        對(duì)岔管三維圖進(jìn)行展開。在solidworks軟件中對(duì)岔管的展開、保存等方法同上述“錐管(彎管)”的展開、保存。圖2為solidworks的岔管展開圖。

        圖2 Solidworks岔管展開圖

        3 Solidworks對(duì)岔管的裝配

        利用Solidworks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件可以將解放放樣的岔管零件圖進(jìn)行裝配,裝配為整體,然后進(jìn)行干涉檢查等,反映出出其中錯(cuò)誤。

        命令:打開“solidworks”,新建“裝配件”,單擊“插入零部件”從“瀏覽”中依次選擇所繪制的solidworks岔管分布圖,單擊“配合”,按照?qǐng)D紙裝配關(guān)系,通過標(biāo)準(zhǔn)配置中的“重合、平行、垂直、相切、同心軸、鎖定、距離、角度”和高級(jí)配合、機(jī)械配合等裝配標(biāo)準(zhǔn)依次進(jìn)行裝配、定位。裝配完成后,單擊“評(píng)估-干涉檢查”對(duì)岔管進(jìn)行干涉計(jì)算,可以查找相互干涉部分,找出錯(cuò)誤。圖3為solidworks裝配的岔管[4]。

        圖3 solidworks裝配的岔管

        4 AutoPOL For Windows軟件對(duì)壓力鋼管進(jìn)行鈑金展開

        利用AutoPOL For Windows軟件對(duì)壓力鋼管進(jìn)行放樣、展開,方法比較簡(jiǎn)單,容易操作,AutoPOL For Windows軟件中有各種管子模型,僅需改變參數(shù),就可以繪制出所需管子,下面就以岔管為例,說明放樣展開的具體操作步驟:

        a.命令:打開“商業(yè)正式版”的AutoPOL For Windows工作界面;

        b.單擊“創(chuàng)建管子”命令,彈出17種常見管子類型,選擇“岔管”,進(jìn)入岔管界面,按要求在岔管界面輸入所需要的理論尺寸,并在右側(cè)界面輸入管子“壁厚”,選擇管子放樣后的展開點(diǎn)(可選點(diǎn)有0°、90°、180°、270°),選擇結(jié)束后“確定”,得到所需插管,如圖4所示。

        圖4 AutoPOL岔管放樣圖

        c.岔管地展開:在岔管圖示界面,單擊“展開工具”命令,可通過“選項(xiàng)”修改展開參數(shù),在岔管三維圖上單擊所要展開的部分,則自動(dòng)展開,保存,保存時(shí)亦可單擊“DXF”命令,保存為“.DXF”,圖5所示岔管展開的三部分。

        圖5 AutoPOL岔管展開圖

        5 結(jié)語(yǔ)

        上述兩種方法,解決了壓力鋼管(主要為岔管)實(shí)際制作中利用傳統(tǒng)的Auto cad平行線放樣法的步驟復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、出錯(cuò)不易查找等問題,通過上述兩種方法不但可以快捷、準(zhǔn)確地繪制出壓力鋼管的三維視圖,而且此方法所展開圖形比Auto cad畫法展開的圖形更精確、更直觀、圖形一致,快速地將零部件裝配于一起,進(jìn)行檢查,不易出錯(cuò)。理論聯(lián)系實(shí)際,此技術(shù)在壓力鋼管的實(shí)際制造中已用于制作苗家壩、鎖兒頭、喜兒溝等水電站工程壓力鋼管的放樣、展開,以及岔管的整體拼裝,通過檢測(cè),各項(xiàng)參數(shù)均滿足《水電水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》DL/T5017-2007中的要求。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐過程中驗(yàn)證,此方法對(duì)于壓力鋼管的放樣、展開、裝配及模擬檢查等是可行的、可靠的,具有一定的推廣價(jià)值。

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