运用CAD进行两管斜交展开放样实例

运用CAD进行两管斜交展开放样实例 (广西河池化工集团机器设备制造安装公司，广西河 池 54700)4 摘要:通过实例详细说明用 AutoCA 进行辅助展开放样的优D点 、方法和步骤，显示出 CAD 在制造业中的运用优势和前景 。 关键词:CAD;放样;相交;相贯线;模板 中图分类号:TP391.72 文献标识码:B 文章编号:1672-545X(2009)09-0150-03 展开放样是钣金工、铆工、白铁工作业的第一工序，也是 3 两管斜交电脑放样工艺实例重要的工序。准确、迅速地作出展开图，是提高产品质量和工 作效率、降低材料消耗的关键。 下面举一个常见的两管斜交实例电脑展开放样。图 例:Φ1 220 mm×12 mm 与 Φ820 mm ×12 mm 两 钢 管 45?相交的平面展开图(见图 1)。 1 传统放样工艺的缺陷 在机械设备制造行业和工程安装中，经常遇到比如各种 管状物相接、锥体制作、异径管相接的情况。在以前的制作工 艺中，成型和组装前通常是通过人工计算和原始作图进行展 开放样。展开放样过程中，一般需要演算、作投影图、初次放 样、放实样等多个步骤，最后才得出所需平面展开实样(或数 据)。如果是超过 Φ1.2 m 以上的钢管非 90 ?斜交等情况，这 就涉及到画三视图展开放样的问题，需要多人协作，多次画 图 1 异径管相交示意图 图，多次搬移尺寸，而且要准备较大的空间和平板 。 传统放样方法不仅程序多，耗费时间长，过程复杂，而且 放样方法步骤如下(如图2 )。 可能由于操作误差积累，会造成放样尺寸偏差大，成型和组装 时会因此重复修补甚至返工。 d d a c bc c b b d a (g) AutoCAD 在钣金冷作和展开放样中的作用 g 2 f e 1 7 6 2 35 4 m n 为提高放样速度和效率，越来越多的工矿企业运用了 AutoCAD 进行辅助设计与放样，或者运用专门的放样软件进 Φ1 220 行放样。AutoCAD 软件能在无限制的平台上，轻松完成几乎所 有各种放样，代替人工作各种演算、作各种放样(比如展开、测 量线条转移画各种曲线等)能精准得出计算数据图形形 、、、 图 2 相交放样图 状，画各种比例的三视图(各种投影图)和效果图等工作，得出 3.1 画相交图和等分 所需形状和各种数据后还可以快速验证复核。然后再通过人 按实际尺寸和角度用 CAD 画出相交图，然后按正常放样 Φ1 220 工放实样 (有条件的单位可以直接用电脑打印出 1:1 模板，或 步骤画出联接管(Φ820)的 12 等分(在两中心线正交时用绘 “ 图点定数等分)必须注意: ——”。通过 CAM 系统自动完成下料)、下料、成型、组对、焊接。经验 (1)图 2 中联接管 Φ820 mm 等分，要把整个图旋转直到 证明，熟练应用 CAD 软件完成放样所用的时间，是人工原始 Φ820 mm 圆中心交线为正交时，才作等分并作系列平行线 放样的 20%左右，不仅显著降低劳动时间和工作强度，而且放 (按下第 2 点作法)，否则很难找准正确的象限点，并且等分点 样尺寸误差极小，精度高(可以取任意精确度)，从根本上提高 不一致会导致引线错误旋转作好等分点和平行线后，把它恢 。产品质量和生产效率 。复原位置。 减少相同长度，相贯线和相交角度不变。3.2 用平滑曲线联成相贯线 按展开放样要求，在图 2 中作过各自等分点与管壁平行 (4)用模板法时，钢管外壁应清洁，无焊渣等杂。物当用 模板包钢管外壁时，应贴紧外壁不能有间隙线，图 2 左边图中画出 a、b、c、d、e、f、g 平行细实线(因为此图 。一般样板周长与 沿纸平面对称，为简略便于观察，只研究此半部，制作展开图 钢管周长误差最大不能超过 2 mm。 时对称作图即完成全部展开图)。右边图中过等分点作平行线 3.5 焊接 分别交于管 Φ 1 220 mm各点 ，再从各相交点作水平虚线与图 联接管 Φ 820 mm下料后 ，用此管直接套在母管上，检查 各洋冲位置正确贴紧，相交角度为4 5?，中心线对齐。然后沿 2 左图平行线(a、b、c、d、e、f、g)分别相交于 1、2、3、4、5、6、7 各 Φ 820 mm 管的相贯线在 Φ1 220 mm外壁上画出相交线 ，下 点。然后过各交点用平滑曲线联接，此线即是两管相贯。线 料，组对，必要时修补，最后焊接。 3.3 作联接管平面展开图3.6 母管展开放样过程 当遇到较大直径钢管相交，并且有为方便，把图 2 中联接管复制于图 3，测量得出各平行线 可能某管为固定，只放 长度(如图 3)。作联接管 Φ 820 mm平面展开图 : 样联接管，再用联接管去套样母管下料，很不方便，那就得分 周长:820×3.141 59 = 2 576(mm) 别放样两管的接头。下面介绍此例中母管部分放样过程: 12 等分:2 57612 214.67(mm) 在联接管长度方?? (1)利用软件中工具查询列显示工具栏，查得出 “——”面，上面图示只考虑外观长度，实际下料 图 2 右侧图母管相交弧线部分(即图2 中的 m n 弧长)的长度 过程中，应加上插入母管部分的长度，据图得知，设插入长度 为 899 mm，用上述的定数等分把此弧线分成6 等分，然后按放 X 为: 样规律进行水平画线，相交主视图于各点(如图5) ，以左边一 直边线为起止线(基准线)，量出各线长度，得如图6 所示 。 (2)按图 6 所得交点量得各线长，用弧长 899 mm为底 边 sin a 45?=12/x 解 x=16.97mm (弧线展开长)，并且6 等分此线，用图6 所得各线尺寸画展开 那么原数据应同时加上 17 mm，即得新一组数据:a1、b1、 图，得出母管的展开曲线。如图 7 曲线部分为下料线。 c1、d1、e1、f1、g1 作出如图 4 的联接管平面展开图。 a1 b1 c13 4 5 d1 f1 e1 g1 6 2 7 7 1 364 1 1 6 2 5 3 4 1 360 1 321 周长 2 574 图 5 母管放样图1 178 911 649 基准线455 联接管平面展开图图 4 544 图 3 联接管放样尺寸 1 160 94 826 649 21 3.4 放样 1 081 21 911 1 081 899826 94 =1 178 1 160 6 到此时，已得到常规制作中所需要的尺寸和展开图，接下454 ×1 321 1 081 21 来就是放样，一般分直接放样法和模板放样法 。 基准线1 360 149.894 826 3.4.1 直接放样法 1 364 455 即直接在 Φ820 mm 管上作实样放线后切割成形。 图 6 母管放样尺寸图图 7 母管放样平面展开图 方法是在管口圆周上作外径 12 等分点，然后过 12 等分 点沿管壁作平行于管中心线的等分线，长度依次按 abcd、、、、 (3)按图 7 在样板纸上作 1:1 比例实样图，检查无误后， efg(注意:除 ag 点外其他点有重复)各线长度确定，然后过 、、、 在母管上按实样图画线并下料。各端点，用薄钢板尺画出光滑曲线，这就是相交管的相贯线 (4)两管下料完成后进行试装，按以上要求对尺、寸角度 了，最后复查无误后按线气割下料 。进行检查，图 7 中心线(即 L =1 160 mm线 段)与图 2 的中心 3.4.2 模板放样法 线 a 线(即图 4 中 L = 1 364 mm线 段)对齐，组对位置正确后 按电脑放样得出的展开图(图 4)中的 13 条直线长度，在 进行定位点焊，最后全焊。 薄样板纸或薄铁皮板上作 1:1 实样展开图，然后用实样展开 图模板包住钢管，画出相贯曲线后即可下料。 3.7 说明 3.4.3 展开放样注意事项 上述的展开放样工艺过程中，所作的等分点数为任意自 (1)此例不考虑壁厚处理，展开是以钢管外径来计算的，在 定，主要是为操作方便但又能使放样尽可能精确为准，点数越 实际工作中，应打好洋冲眼为记号，组对时应保证洋冲眼与母 多放样曲线越精确。 管 Φ 1 220 mm外壁重合 ，否则两管对接角度可能出现误差 。 (2)使用直接放样法时，如以管口圆周为基准，要保证圆4 结束语 ( )有很多工程队或制作单位在时不重视的展 品返修率几乎为 0，除非是管子椭圆度太大而导致出现一些问 参考文献: [1] 手册编写组.简明钣金冷作工作手册[K] .北京:机械工业出版社, 题，但这也恰恰说明了使用材料合格操作规范的重要性、。 (2)此例为特殊 45?管子斜交，如果是非特殊角相交，用 1992 . 类似方法一样轻松放样碰到诸如锥管与直管相交任一角度 。[2] 戳洪绪，戳纯雷.实用钣金展开计算法[M]. 北京:机械工业出版社， 的现象，若按常规人工放样就相当困难了，但用电脑 AutoCAD 2000. Carries on Two Oblique Lofting ExamplesU sing CAD TANG Xiong (Guangxi Hechi heCmical Industry Group Company, Hechi Guangxi 54700h4in, aC) Abstract:Through theta ildeed description of examplesof Auto CAD to adjuvantl ofting the advantages, methods and stshoeps;wing that the CAD in the manufacturing sectorin the useof powerful advantages andpro spects. Key words: CAD;lofting;intersecting;intersecting-line;model !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! (上接第 147 页) 悬架的运动规律，可以简单快捷地分析悬架、转向及整车性增加，转向力相应增加。V2 车由外轮转向特性引起的不足转 向特性和转向轻便性界于 DFXK 车和 N1 车之间。在最大转 能推而广之，UG motion 模型，也可运用于双横臂悬架多连杆 。、角处，三种车型的转角误差都较小，转向性能比较接近 悬架的运动分析求解，对提高系统的设计水平具有很好的实 。 用价值 。 4 结束语 参考文献: [1] 胡小康. UG 运动分析教程[M]. 北京:清华大学出版社，2002. 经过 UG motion 模型精确分析的 V2 车，经国家汽车质量 [2] 康展权. 汽车工程手册?设计篇[M]. 北京:人民交通出版社200，1. [3] 监督检测中心襄樊汽车试验场 3 万 km 可靠性道路试验验证， 耶尔森.赖姆帕尔. 汽车工程技术丛书汽车底盘基础[M]. 北京:科 ?V2 车麦氏前悬架完全满足整车性能要求，车轮没有出现异常 学普及出版社, 1992. 磨损现象。性能测试操纵稳定性综合评分 89 分。由此可见， [4] 刘惟信. 汽车设计[M]. 北京:清华大学出版社，2001. 运用 UG motion 模型对麦氏悬架进行精确的运动分析，求解出 UG Motion Applied in MovementA nalysis for MacphersonS uspenison WU Gang (Liuzhou Wuling Automoblie Industry Co., Ltd., TC, Liuzhou Guangxi 545007,h Cina) Abstract:Th is thesis illustrates the structure and rcahacteristics of MacphersonSu spenison, and makesana lysis on the impact on the sta- bility and comort which causedby the accuratree atonship between theor ented links with steerng characterstcs. In additon, it ex- fliiiiii plains the application of UG Motion Moduleof the oriented links and thes teering characteristics. Key words:s uspenson;moton;anayss iili