郜明明，于滿家

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

管件指的是將普通管子進(jìn)行連接處理成為管路技術(shù)結(jié)構(gòu)的零部件，根據(jù)不同管件在技術(shù)連接上存在的差異性可以將管件分為法蘭管件、承插式管件、螺紋管件和焊接管件四種；不同管件在結(jié)構(gòu)和用途方面也有所不同，主要分為：彎管、三通、四通管、岔管等。不同的分類都可以劃分不同的管件。現(xiàn)如今水利工程或水電站的工程中都會(huì)使用鋼管技術(shù)和PCCP管技術(shù)相配套，使用的大多數(shù)為焊接管件，具有材料厚度較大、直徑參數(shù)的鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。需要根據(jù)具體環(huán)境和所處的技術(shù)條件，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。

1 放樣下料的內(nèi)涵及傳統(tǒng)焊接管配件制作工藝概述

所謂放樣是需要根據(jù)施工圖紙和設(shè)計(jì)方案的要求并遵循正投影原理將組件按照實(shí)際施工中需要的特征和大小嚴(yán)格以1:1的規(guī)格刻畫(huà)在施工拌料之上。下料則是指在鋼板材料上對(duì)工程需要板件材料切割成所需要的形狀。

傳統(tǒng)焊接管配件制作主要有兩種形式，一種是根據(jù)管配件的分部件的形狀進(jìn)行計(jì)算并按照1:1的比例進(jìn)行放樣，將放大的樣在鋼板中畫(huà)出，采用手工或者機(jī)器的方式下料后卷圓。另一種方式是使用同樣的方法進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的尺寸得到所需圖形，并對(duì)多個(gè)圖形排版。部件配套高后工作人員就可以算出鋼板的寬度，并將其卷圓校正后切割組隊(duì)。三通和補(bǔ)強(qiáng)板都更加傾向使用第二種方法。但是隨著工程的的推進(jìn)對(duì)新技術(shù)和新材料提出了更高的要求，如果堅(jiān)持使用傳統(tǒng)的焊接管配件將不能滿足工程需要，阻礙工程進(jìn)度和施工，并無(wú)法更好的服務(wù)于人民群眾，因此工作人員需要探索出新的制作工藝改變這一狀況。

2 傳統(tǒng)放樣下料技術(shù)的不足之處

隨著水利工程的不斷發(fā)展，對(duì)管件的需求和標(biāo)準(zhǔn)也愈加龐大，深水頭、大直徑的管件設(shè)計(jì)應(yīng)用在更多的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的下料方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足工程需要，其表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1 工程流程復(fù)雜多樣，容易出現(xiàn)偏差

在傳統(tǒng)的焊接管件制作過(guò)程中需要有完善且具體的放樣和下料操作環(huán)節(jié)，必須要提前擁有管件的示意圖。示意圖能夠在鋼板材料或者管體上按照1比1進(jìn)行繪制獲得，但是如果工程需要參數(shù)更大的管件時(shí)在展開(kāi)的示意圖繪制中需要獲得更多的取點(diǎn)和周長(zhǎng)。因此在實(shí)際操作中需要按照一定比例和工具在復(fù)雜的工作流程中進(jìn)行制作，更容易出現(xiàn)操作誤差和技術(shù)的偏差。

同時(shí)對(duì)工裝和工具具有較高的標(biāo)準(zhǔn)。鋼板放樣后進(jìn)行切割并卷圓通常使用半自動(dòng)切割機(jī)器，對(duì)制作的軌道和精密性要求更加嚴(yán)格，如果精準(zhǔn)度不夠在后續(xù)的下料時(shí)由于直線度差距較大影響了組對(duì)質(zhì)量。

2.2 無(wú)法滿足工程施工的需求

（1）工作強(qiáng)度大且流程復(fù)雜，而生產(chǎn)力水平又較為低下，特別是在進(jìn)行手工計(jì)算環(huán)節(jié)和放樣畫(huà)線過(guò)程中需要技術(shù)工人擁有更高的綜合能力和素質(zhì)。通過(guò)使用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行手工計(jì)算也要求技術(shù)工人具有良好的運(yùn)算能力和圖形分析能力，并要有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和選點(diǎn)能力，這都對(duì)技術(shù)工人提出了不低的要求。擁有豐富經(jīng)驗(yàn)和開(kāi)拓視野的工人是工程所需要的，這就要求技術(shù)工人需要不斷探索和學(xué)習(xí)新的技術(shù)，如信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。只有不斷的提高自身綜合能力才能更好的推動(dòng)新工藝的變革。

（2）在放樣和下料環(huán)節(jié)過(guò)程中技術(shù)精準(zhǔn)度不夠且無(wú)法保障產(chǎn)品加工的質(zhì)量，產(chǎn)品失敗率較高浪費(fèi)了大量資金和資源。使用測(cè)量器也較為落后無(wú)法獲取精準(zhǔn)數(shù)值，在使用過(guò)程中逐漸累積誤差等情況，進(jìn)而導(dǎo)致技術(shù)實(shí)施中精度水平的不足。氣體切割的工作人員所具備的能力和水平也有所差異，對(duì)下料操作中獲得標(biāo)準(zhǔn)尺寸也有一定影響，所以在完成針對(duì)維護(hù)管件整體性操作中要結(jié)合一定程度的修割才能保證實(shí)現(xiàn)，如果通過(guò)修割也無(wú)法完成將會(huì)為后續(xù)工作的焊接環(huán)節(jié)帶來(lái)困難。且管件和支管的組成部分更是無(wú)法得到質(zhì)量的保障。

（3）生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)對(duì)工具的應(yīng)用和技術(shù)要求較高。使用在鋼板材料上進(jìn)行放樣切割后開(kāi)展管件加工活動(dòng)需要使用半自動(dòng)切割工具，并且對(duì)軌道技術(shù)組件制作的精準(zhǔn)度提出了一定標(biāo)準(zhǔn)。

（4）卷圓加工容易出現(xiàn)扭曲情況。在卷圓加工過(guò)程中實(shí)際使用的的鋼板材料已經(jīng)具備了雙線結(jié)構(gòu)和其他異形機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，導(dǎo)致在實(shí)際加工中卷板機(jī)設(shè)備使用的上輥技術(shù)和下輥技術(shù)的組件對(duì)鋼板造成壓力出現(xiàn)不同表現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致鋼板材料在講過(guò)加工時(shí)出現(xiàn)扭曲為工作帶來(lái)不便。

（5）具有較大安全隱患。先進(jìn)行切割后再進(jìn)行卷圓，由于部件具有各自形態(tài)，在吊裝過(guò)程中極為不穩(wěn)定。先卷圓后切割會(huì)留下較大安全隱患。針對(duì)這種情況大多數(shù)出現(xiàn)在大直徑鋼管，在轉(zhuǎn)臺(tái)或者管件固定還是劃線和氣割，工作人員都需要登高進(jìn)行作業(yè)，如果操作不當(dāng)嚴(yán)重甚至危害生命。

針對(duì)上述手段不足之處，就必須對(duì)傳統(tǒng)焊接管件的下料進(jìn)行有針對(duì)性的改善，以此來(lái)提高工作質(zhì)量和效率。

3 焊接管件制作放樣下料創(chuàng)新：基于Excel電子表格軟件和AutoCAD繪圖軟件

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，各種不同作用的辦公軟件進(jìn)入加工企業(yè)當(dāng)中并起到了推進(jìn)作用，使得管件下料的技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。其中對(duì)Excel電子表格軟件和AutoCAD繪圖軟件的使用在工程中運(yùn)用的更加廣泛。

3.1 Excel電子表格軟件計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)

根據(jù)推導(dǎo)出的軌跡和查閱的相關(guān)手冊(cè)等數(shù)據(jù)將不同函數(shù)方程在Excel表格中運(yùn)算和統(tǒng)計(jì)，并使用電子表格函數(shù)的方程式對(duì)各個(gè)坐標(biāo)確定，使用復(fù)制粘貼功能補(bǔ)充數(shù)值坐標(biāo)。表1為使用Excel表格計(jì)算出的異徑斜三通的坐標(biāo)表格。

表1 異徑斜三通的坐標(biāo)表格

3.2 運(yùn)用AutoCAD軟件繪制展開(kāi)圖

通過(guò)AutoCAD軟件功能中的多段線功能能夠?qū)⒆鴺?biāo)值填入命令欄中，并且在繪圖中展開(kāi)曲線圖，該軟件在各個(gè)機(jī)械施工領(lǐng)域都已經(jīng)得到了廣泛的使用，通過(guò)CAD軟件進(jìn)行繪圖工作能夠提高制圖的精準(zhǔn)性。傳統(tǒng)的方式下對(duì)于大型管件的展開(kāi)圖需要大量繪制線，不同的工程項(xiàng)目都需要不同管件，每次繪圖都需要逐一繪制大大消耗了時(shí)間并拖延了工程進(jìn)度，影響工作效率。因此通過(guò)Excel電子表格軟件和AutoCAD繪圖軟件相互補(bǔ)充和促進(jìn)來(lái)構(gòu)建出完整的管件圖。

二者相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)如下:一方面Excel表格通過(guò)設(shè)置函數(shù)方程后將不同的管件數(shù)值輸入，包括管件的外徑、管道厚度、分節(jié)數(shù)等數(shù)據(jù)能夠在最短時(shí)間算出管件展開(kāi)圖的坐標(biāo)等。使用AutoCAD軟件能夠繪制出無(wú)線延展的圖，工程設(shè)計(jì)需要什么樣的圖都能夠繪制出，不會(huì)受到管徑大小的影響。通過(guò)二者結(jié)合起到相輔相成的作用，在下料放樣的繪制展開(kāi)圖中更加準(zhǔn)確且效率，減少了大量人工操作造成的不必要問(wèn)題，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)零誤差，有效的提高了管配件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)商的經(jīng)濟(jì)效益。

4 應(yīng)用案例

通過(guò)對(duì)彎管和三通補(bǔ)強(qiáng)板為例進(jìn)行概述。Excel電子表格軟件和AutoCAD繪圖軟件以及FastCAM軟件共同使用的操作流程如下：Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算—AutoCAD繪圖制圖輸出文件—FastCAM進(jìn)行對(duì)文件的修改和壓縮—FastPATH自動(dòng)編程設(shè)置切割軌跡—FastNEST手動(dòng)套料進(jìn)行再次切割—FastPLOT負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)—輸出NC文件后使用U盤(pán)拷貝數(shù)據(jù)到數(shù)控機(jī)床切割，工作人員要根據(jù)數(shù)控切割的實(shí)際情況手動(dòng)操作行走軌跡—卷制—手工切割瓦片的連續(xù)斷點(diǎn)—管件組焊。最后也要有工作人員使用氣割將多余的零件割掉。

5 結(jié)語(yǔ)

Excel電子表格軟件和AutoCAD繪圖軟件所擁有的優(yōu)勢(shì)能夠幫助焊接管配件下料更加符合工程的規(guī)范并保障產(chǎn)品的質(zhì)量，針對(duì)施工項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)管件制作，并針對(duì)性的提出最先進(jìn)也最有效的繪圖方法，在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的改良更加具有可操作性，能夠?qū)芗谱髦刑岣攉@取下料的精準(zhǔn)度，同時(shí)更好的避免卷圓加工中出現(xiàn)的形變情況以及應(yīng)力。在大大提高生產(chǎn)質(zhì)量，改善管件產(chǎn)品生產(chǎn)流程的前提下也帶動(dòng)了工作人員的效率，對(duì)于水利工程和管道技術(shù)施工的質(zhì)量水平都有所幫助。