專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多節(jié)彎頭管的下料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多節(jié)彎頭管的下料方法。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)用的管道彎頭制作一般要經(jīng)過(guò)下料、鉚接或焊接的過(guò)程， 在制作彎頭管的下料過(guò)程中首先是要對(duì)彎頭管節(jié)的展開(kāi)，展開(kāi)時(shí)要把 彎頭管節(jié)結(jié)合線(xiàn)找出，只有找出結(jié)合線(xiàn)，才可以做展開(kāi)。目前普遍利 用截體公切于球面原理作圖，也就是找出管節(jié)與管節(jié)共交于球面的圓 心點(diǎn)與半徑長(zhǎng)。而最具權(quán)威性的機(jī)械工業(yè)出版社梁紹華編著《板金技術(shù)基礎(chǔ)》(2007年出版)彎頭管節(jié)找圓心與半徑長(zhǎng)用的方法是 三節(jié)漸縮9(T彎頭管<formula>formula see original document page 4</formula>代表彎頭管大端口半徑r代表彎頭管小端口半徑<formula>formula see original document page 4</formula>四節(jié)漸縮90°彎頭管:<formula>formula see original document page 4</formula>
p代表彎頭管的漸縮率<formula>formula see original document page 4</formula>
五節(jié)異徑直角彎頭管:<formula>formula see original document page 5</formula>D代表彎頭管大端口直徑 c/代表彎頭管小端口直徑從以上可以看出，同是90°角的彎頭管，因節(jié)數(shù)不同，找圓 心與半徑長(zhǎng)的計(jì)算方式就各有不同，比較麻煩和費(fèi)事。因?yàn)橛?jì)算方式 的不統(tǒng)一，也增加了彎頭管節(jié)展開(kāi)的難度。另外，現(xiàn)有的彎頭管制作時(shí)都是用樣板展開(kāi)，分節(jié)焊接成形， 再進(jìn)行組合，由于板料的強(qiáng)度及焊接部位膨脹等原因，制作出的各節(jié) 管料的同心度及管徑不一致，會(huì)給組合時(shí)造成困難。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種多節(jié)彎頭管的下料方法，把等徑、 不等徑、不同角度、不同節(jié)數(shù)的彎頭管展開(kāi)都統(tǒng)一起來(lái)，使彎頭管節(jié) 的結(jié)合線(xiàn)能夠更快、更準(zhǔn)確的做出，并且采用整體下料的制管方法， 以達(dá)到制作彎頭管時(shí)簡(jiǎn)捷、方便、彎頭管同心度高、節(jié)時(shí)省料的目的。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括以下工藝步驟彎頭管結(jié)合 線(xiàn)的制作、制作樣板、下料、組合裝配，其特征在于1)彎頭管結(jié)合線(xiàn)的制作，它是利用彎頭管中點(diǎn)弧線(xiàn)的切線(xiàn)是彎 頭管各管節(jié)的中線(xiàn)，截體公切于球面圓心就在中線(xiàn)上的原理，其方法 如下；a)確定彎頭管的節(jié)數(shù)N、角度ct、彎頭管中心弧線(xiàn)半徑R、彎頭管的大、小端直徑4>1、 4)2;按彎頭管中心弧線(xiàn)半徑R及彎頭管角度 a做弧，兩邊線(xiàn)的端點(diǎn)為彎頭管兩個(gè)端部的圓心，并以圓心為中點(diǎn)做 兩彎頭管端部的直徑線(xiàn)段；b) 將彎頭管弧線(xiàn)按11= (N—l) X2等分，端點(diǎn)及等分線(xiàn)與彎頭 管中心弧線(xiàn)交點(diǎn)為1、 2、 3……(N—l) X2 + l個(gè)點(diǎn)；等分線(xiàn)與彎 頭管中心弧線(xiàn)交點(diǎn)即為等分線(xiàn)與彎頭管直徑圓心及彎頭管中心弧線(xiàn) 半徑的弧線(xiàn)交點(diǎn)；c) 逢單數(shù)點(diǎn)處做弧的切線(xiàn)，兩相鄰切線(xiàn)相交點(diǎn)為O,、 02、 (V-On; On=N-1，各切線(xiàn)交點(diǎn)切線(xiàn)長(zhǎng)分別為l-Op 0廣02， ...On- (N—l) X2 + l;，d) 另以大端直徑小l長(zhǎng)為底邊，以各切線(xiàn)交點(diǎn)切線(xiàn)長(zhǎng)之和為中線(xiàn) 高度、以小端直徑小2為上邊做梯形，大小直徑相等時(shí)為矩形；e) 在各段切線(xiàn)點(diǎn)處向梯形邊引垂線(xiàn)；f) 分別O,、 02、 03…0(H)以為圓心，并按順序依次以梯形邊上 各切線(xiàn)切點(diǎn)處的垂線(xiàn)長(zhǎng)為半徑做圓；g) 分別做直徑線(xiàn)段端點(diǎn)與圓的切線(xiàn)及圓與圓的切線(xiàn)，其切點(diǎn)連 線(xiàn)，即為彎頭管的外形線(xiàn)投影線(xiàn)，切線(xiàn)交點(diǎn)用直線(xiàn)連接，即為彎頭管 節(jié)的結(jié)合線(xiàn)；2)制作樣板a)彎頭管各管節(jié)結(jié)合線(xiàn)做完成后，把各管節(jié)長(zhǎng)按順序分別正反向 依次量取，截取在梯形圖的邊線(xiàn)上，直至各管節(jié)都量取完，從上述步 驟得知，各段切線(xiàn)之和等于彎頭管的中線(xiàn)長(zhǎng)，彎頭管各管節(jié)正反向排 列后形成一完整的圓臺(tái)管；b)按正投影關(guān)系做樣板；3) 制作圓臺(tái)管應(yīng)用上述彎頭管各管節(jié)正反向排列后形成一完 整的圓臺(tái)管的原理，用彎頭管大端周長(zhǎng)為底邊及小端周長(zhǎng)為上邊、以 切線(xiàn)交點(diǎn)線(xiàn)段之和為高下料，制成圓臺(tái)形管；4) 下料將樣板貼到圓臺(tái)形管上劃線(xiàn)，采用氣割或無(wú)齒鋸或激 光的方法切割、然后按管頭的要求組合裝配，即完成所需彎頭管的制 作。本發(fā)明彎頭管展開(kāi)新式下料方法，適用于各種等徑、不等徑、不 同角度、不同節(jié)數(shù)彎頭管的展開(kāi)下料，它把制作結(jié)合線(xiàn)的過(guò)程由多種 不統(tǒng)一的展開(kāi)方法集中起來(lái)，統(tǒng)一用一種展開(kāi)方法，簡(jiǎn)化了操作程序， 也提高了工作效率，并采用整體管下料，后切割組合的方法，使其焊 接時(shí)變形小，其制作的彎管各節(jié)同心度高，彎管在組合時(shí)容易，減少 修整工序、省時(shí)省料。本發(fā)明具有排料緊湊、管形好、不浪費(fèi)鐵板、 節(jié)省能源和原材料的特點(diǎn)。
附圖1 12為本發(fā)明下料過(guò)程中的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖介紹幾個(gè)具體實(shí)施例。實(shí)施例1 1)彎頭管結(jié)合線(xiàn)的制作-已知這個(gè)三節(jié)彎頭管A^3,大端直徑cbl，小端直徑4>2，彎頭管中 心弧線(xiàn)半徑為R，彎頭管角度"=60°;a) 利用已知條件畫(huà)出彎頭管的中心弧線(xiàn)與角度和彎頭管管大小 端口直徑長(zhǎng)線(xiàn)段AB、 CD，如圖l所示；b) 把彎頭管中心弧線(xiàn)等份，等份按(N—1) X2，即(3-1) X2=4，把弧線(xiàn)四等份，端點(diǎn)及等分線(xiàn)與彎頭管中心弧線(xiàn)交點(diǎn)為l、 2、 3、 4、 5。C)逢單數(shù)點(diǎn)畫(huà)直線(xiàn)與彎頭管中心弧線(xiàn)相切，兩切線(xiàn)相交點(diǎn)即為圓心O,、 02，如圖1所示；d)另以大端直徑A1長(zhǎng)為底邊，以小端直徑小2為上邊，以各 切線(xiàn)交點(diǎn)切線(xiàn)長(zhǎng)之和為中線(xiàn)高度、即1-O,， 0,-02， 02-5之和做梯形 A'C'B'D';如圖2所示；。e)從梯形圖的中線(xiàn)上的各切線(xiàn)點(diǎn)0/， (V向梯形邊線(xiàn)上引垂直 線(xiàn)，即0/到A'C'垂線(xiàn)、A到A'C'垂線(xiàn)，如圖2所示； f)以這些垂線(xiàn)長(zhǎng)作半徑，在圖2彎頭管中線(xiàn)弧線(xiàn)切線(xiàn)相交點(diǎn)處，即O,、02處畫(huà)圓，如圖3所示；g)各個(gè)圓畫(huà)好以后，再用直線(xiàn)把彎頭管大、小端兩端點(diǎn)與圓相切， 圓與圓兩邊相切，相切后的切線(xiàn)交點(diǎn)用直線(xiàn)連接形成彎頭管的投影圖ABCDEFGH，其EF、 GH即為彎頭管節(jié)的結(jié)合線(xiàn)，管頭各節(jié)為I 、 II、 III三段，如圖3所示；2) 制作樣板a) 彎頭管各管節(jié)結(jié)合線(xiàn)求做完成后，把管頭各節(jié)為I、 II 、 III三 段按順序分別正反向依次量取，截取在圖2梯形圖A'C'B'D'的邊線(xiàn) 上，直至各管節(jié)都量取完，各段切線(xiàn)之和即為彎頭管的中線(xiàn)長(zhǎng)，I 、n、 m三段與梯形圖重合，即實(shí)物彎頭管各管節(jié)正反向排列后形成一完整的圓臺(tái)管；如圖4所示；b) 按正投影關(guān)系做樣板，如圖5所示；3) 制作圓臺(tái)管應(yīng)用上述彎頭管各管節(jié)正反向排列后形成一完整的圓臺(tái)管的原理，用彎頭管大端周長(zhǎng)為底邊及小端周長(zhǎng)為上邊、以切線(xiàn)交點(diǎn)線(xiàn)段之和為高下料，制成圓臺(tái)形管；4)下料制作將樣板貼到圓臺(tái)形管上劃線(xiàn)，采用氣割或無(wú)齒鋸或激光的方法切割、然后按管頭的要求組合裝配，即完成所需彎頭管的制作，圖6所示為所要求的彎頭管的投影圖。 實(shí)施例2已知這個(gè)四節(jié)彎頭管直徑小不變4)尸》2; 彎頭管中心弧線(xiàn)半徑為R; 彎頭管角度90。； 彎頭管節(jié)數(shù)N:4;a) 利用已知條件畫(huà)出彎頭管的中心弧線(xiàn)半徑與角度和彎頭管大 小端口直徑長(zhǎng)線(xiàn)段ab cd如圖7所示圖b) 把彎頭管中心弧線(xiàn)等份，等份按(N-l) X2，即(4-1) X2=6， 把弧線(xiàn)6等份，端點(diǎn)及等分線(xiàn)與彎頭管中心弧線(xiàn)交點(diǎn)為1、 2、 3、 4、 5、 6、 7。C)逢單數(shù)點(diǎn)畫(huà)直線(xiàn)與彎頭管中心弧線(xiàn)相切，兩切線(xiàn)相交點(diǎn)即為圓 心O,、 <92、 03，如圖7所示；D)另以直徑小長(zhǎng)為上下底邊，以各切線(xiàn)交點(diǎn)切線(xiàn)長(zhǎng)之和為中線(xiàn) 高度、即等分點(diǎn)1-Q， Q-02， 02-03、 03-7之和為高，作矩形a'b'c 'd'，如圖8所示；e)從矩形圖的中線(xiàn)上的各切線(xiàn)點(diǎn)(X， 02、 03向矩形邊線(xiàn)上引垂直 線(xiàn)，即O,到a'c'垂線(xiàn)，^及03到a'c'垂線(xiàn)，因?yàn)閍'b'c'd'是矩形故這些垂線(xiàn)是相等的；f)以這些垂線(xiàn)長(zhǎng)作半徑，在圖7彎頭管中線(xiàn)弧線(xiàn)切線(xiàn)相交點(diǎn)處， 即O,、 02、 03處畫(huà)圓；g)各個(gè)圓畫(huà)好以后，再用直線(xiàn)把彎頭管大、小端兩端點(diǎn)與圓相切， 圓與圓兩邊相切，相切后的切線(xiàn)交點(diǎn)用直線(xiàn)連接形成彎頭管的投影圖 abcdefghij，其切點(diǎn)連線(xiàn)ef、 gh、 ij即為彎頭管節(jié)的結(jié)合線(xiàn)，管頭各節(jié)為r、 ir、 nr、 w'四段，如圖io所示；2) 制作樣板a) 彎頭管各管節(jié)結(jié)合線(xiàn)求做完成后，把各管節(jié)長(zhǎng)按順序分別正反 向依次量取，截取到圖8矩形圖a'b'c'd'的邊線(xiàn)上，直至各管節(jié)都量取完，各段切線(xiàn)之和即為彎頭管的中線(xiàn)長(zhǎng)，i'、 n'、 nr、 iv'與矩形圖重合，實(shí)物彎頭管各管節(jié)正反向排列后形成一完整的圓柱形管，如圖IO所示；b) 按正投影關(guān)系做樣板，如圖ll;3) 制作圓柱管按圖11所示，應(yīng)用上述彎頭管各管節(jié)正反向排列后形成一完整的圓臺(tái)管的原理，用彎頭管大端周長(zhǎng)為底邊及小端周 長(zhǎng)為上邊、以切線(xiàn)交點(diǎn)線(xiàn)段之和為高下料，因大、小端直徑相等，制成圓臺(tái)形管為圓柱形管；4) 下料將樣板貼到圓臺(tái)形管上劃線(xiàn)，采用氣割或無(wú)齒鋸或激光的方法切割、然后按管頭的要求組合裝配，即完成所需彎頭管的制作，圖12所示為所要求的彎頭管的投影圖。由于采用彎管整體下料的方法，焊接時(shí)變形小，其制作出的彎管 各節(jié)同心度高，彎管在組合時(shí)容易，減少修整工序省時(shí)省料。
權(quán)利要求
1、一種多節(jié)彎頭管的下料方法，它包括以下工藝步驟彎頭管結(jié)合線(xiàn)的制作、制作樣板、下料、組合裝配，其特征在于1)彎頭管結(jié)合線(xiàn)的制作，它是利用彎頭管中點(diǎn)弧線(xiàn)的切線(xiàn)是彎頭管各管節(jié)的中線(xiàn)，截體公切于球面圓心就在中線(xiàn)上的原理，其方法如下；a)確定彎頭管的節(jié)數(shù)N、角度α、彎頭管中心弧線(xiàn)半徑R、彎頭管的大、小端直徑φ1、φ2；按彎頭管中心弧線(xiàn)半徑R及彎頭管角度做弧，兩邊線(xiàn)的端點(diǎn)為彎頭管兩個(gè)端部的圓心，并以圓心為中點(diǎn)做兩彎頭管端部的直徑線(xiàn)段；b)將彎頭管弧線(xiàn)按n＝(N-1)×2等分，端點(diǎn)及等分線(xiàn)與彎頭管中心弧線(xiàn)交點(diǎn)為1、2、3……(N-1)×2+1；c)逢單數(shù)點(diǎn)處做弧的切線(xiàn)，兩相鄰切線(xiàn)相交點(diǎn)為O1、O2、O3…O(N-1)；d)另以大端直徑φ1長(zhǎng)為底邊，以各段切線(xiàn)之和為中線(xiàn)高度、以小端直徑φ2為上邊做梯形，大小直徑相等時(shí)為矩形；e)在各段切線(xiàn)切點(diǎn)處O1、O2、O3…、O(N-1)向梯形邊引垂線(xiàn)；f)分別以O(shè)1、O2、O3…、O(N-1)為圓心，并按順序依次以各切線(xiàn)交點(diǎn)處的垂線(xiàn)長(zhǎng)為半徑做圓；g)分別做直徑線(xiàn)段端點(diǎn)與圓的切線(xiàn)及圓與圓的切線(xiàn)，其切點(diǎn)連線(xiàn)，即為彎頭管的外形投影線(xiàn)，切線(xiàn)交點(diǎn)用直線(xiàn)連接，即為彎頭管節(jié)的結(jié)合線(xiàn)；2)制作樣板a)彎頭管各管節(jié)結(jié)合線(xiàn)做完成后，把各管節(jié)長(zhǎng)按順序分別正反向依次量取，截取在梯形圖的邊線(xiàn)上，直至各管節(jié)都量取完，從上述步驟得知，各段切線(xiàn)之和等于彎頭管的中線(xiàn)長(zhǎng)；b)按正投影關(guān)系做樣板；3)制作圓臺(tái)管應(yīng)用上述彎頭管各管節(jié)正反向排列后形成一完整的圓臺(tái)管的原理，用彎頭管大端周長(zhǎng)為底邊及小端周長(zhǎng)為上邊、以切線(xiàn)交點(diǎn)線(xiàn)段之和為高下料，制成圓臺(tái)形管；4)下料將樣板貼到圓臺(tái)形管上劃線(xiàn)，采用氣割或無(wú)齒鋸或激光的方法切割、然后按彎頭管的要求組合裝配，即完成所需彎頭管的制作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種多節(jié)彎頭管的下料方法，它包括以下工藝步驟彎頭管結(jié)合線(xiàn)的制作、制作樣板、下料、組合裝配，其特點(diǎn)是利用彎頭管中點(diǎn)弧線(xiàn)的切線(xiàn)是彎頭管各管節(jié)的中線(xiàn)，截體公切于球面圓心就在中線(xiàn)上的原理，根據(jù)彎頭管的節(jié)數(shù)N、角度α、曲率半徑R、彎頭管的大、小端直徑φ1、φ2；采用統(tǒng)一的方法找彎頭管結(jié)合線(xiàn)，再通過(guò)正投影做樣板，采用先整體下料制成圓臺(tái)管或圓柱形管后，再切割拼接的方法制造彎頭管，本發(fā)明適用于各種等徑、不等徑、不同角度、不同節(jié)數(shù)彎頭管的展開(kāi)下料。這種下料方法，具有排料緊湊、管形好、不浪費(fèi)鐵板、節(jié)省能源和原材料的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25H7/00GK101332600SQ20071001194
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者徐昌明, 隋秋菊 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司