2010-06-09 13:30:20 阅读4 评论0 字号:大中小
1前言
由于变压器升高座、储油柜等变压器组件中有 大量的管件相拼接,因此要求其具有相应的机械强 度。同时由于其内部充满变压器油,因而要求其具有 较高的油密封性,这些均需要在生产中对焊接强度 及密封性严格把关。升高座图纸(如图 1所示)中要 求主、支管配割。因为其是非正弦线等简单曲线,而未给出下料展开曲线图,因此原来制作样板时,凭操 作工人的经验,在油毡纸上进行放样,用样板在工件 上划线,然后用氧乙炔焰手工切割,往往反复修割, 造成精度低、拼接缝间隙超标 、效率低,焊接质量难 以保证。 为了改变上述生产现状,笔者根据多年设计变 压器的经验,研究出一个较快捷的方法——用计算 机xx放样管件展开尺寸。根据组装图纸,我们借助计算机进行放样。在 AutoCAD中,利用三视图的投 影关系也可以放样 ,但尺寸稍一变化便需重新放 样 ,费时费力,不适应生产中各种尺寸管件相贯配 合的生产需要。因此,笔者着眼于提高放样方法的 自动化、程序化方面,原想用 VB与 AutoCAD Au— tolisp}昆合编程,但考虑到该方法对计算机硬件性能 要求较高,而受车间计算机性能较低 、运行较慢所 限,因此改用 Excel与 AutoCAD混合编程,这样充 分利用了 Excel计算功能强大、输入代码少,Auto— CAD的绘图功能以及对象链接嵌入功能,绘制出桶 壁展开图。用其绘图效率高、精度高。
2 原理及实例
典型的升高座结构如图 l所示。图 l中水平手 孑L管壁(支管)与垂直筒壁(主管)的管料计算属于 圆筒三通管料计算,其适用于升高座产品,主要分 为插入式任意直径直交三通管(如图 2所示)、骑马 式任意直径直交三通管(如图3所示)两种。 这两种管在生产实际中均采用 过,相对插入式而言,骑马式任意直 径直交三通管有三个特点(或优势) 值得考虑:①孑L实形画法较简单,只 须将成型后的支管骑于主管,从内 侧划线即为孑L实形。②切孑L时割炬 应沿支管素线方向垂直切出。⑧实 际操作中不打任何坡口,内外侧皆 便于焊接。同时结合我厂生产升高 座部件的实际情况,在升高座制作 中我们采用骑马式结构。 任意直径直交三通管(骑马式) 计算过程如下: ①支管任一素线长度: L=H—x/D2-(dsin~)2/2 (I) 式中 H——支管端面与主管中心线距离(为计算方便,此处以D代换 H,并不影响曲 线实型) D——主管直径 d——支管直径 llB——支管各等分点与同一纵向直径夹角 ②支管钢板下料展开长: S='rrDl (2) 式中,D。为支管中心径。需要说明的是,我厂目前此 部件的制作流程是:先按图纸将钢板卷制成筒,然后 按样板划线切割。因此根据本文方法,此处 D。为样 板中性层直径,DI= 6(样板所用材料的厚度)。 打开Excel,输人数据并按公式进行计算。在 Excel中,采用 24个等分点(24等分实际证明足以 满足放样精度需要,也可根据特殊需要任意增加等 分点,{zh0}为偶数)。如图4所示。输入计算公式,可 在横坐标 、纵坐标 】,两栏中xx计算出 ,】,坐标 值,并在( ,Y)栏中合成坐标对,为 AutoCAD提供 数据链接。以实际生产中较常用的‘1)l40支管与主管 qb412三通管料放样为例,为提高样板的精度,必 须考虑到样板材料的厚度。样板材料选用时,考虑到 方便性、耐用性,采用变压器用纸板以取代原来采用 的材料。实际生产中,我们选用厚度 纸板的边角 余料 ,并在计算中加上了其厚度,即此时支管直径 d=140+2=142mm(如图4输入公式栏所示),以使在 工件绘制的曲线更加xx。至此放样所用的数据已 经生成,下一步是利用 AutoCAD自动生成生产所需 放样图纸 ,如图 5所示。 ( ,l,)栏中合成坐标对导人,并利用其内嵌的自动 绘图模块,可自动绘制出支管放样(比例 1:1实样) 曲线图(如图5所示)。班组操作人员可直接利用此 图覆图制作样板,再进行简单修磨割缝氧化皮、毛 刺等处理后即可成为合格半成品直接用于组焊。由 于放样精度高(样板误差≤0.2mm),拼接缝间隙≤ 1.5mm,较好地保证了焊缝外观及质量。
3 应用推广
两年多来,该方法一直应用于几乎所有规格三 通管料的放样绘图及下料,如 140~ 480、 165~ 390、 194~ 412、 194~qb520、 194~qb652 和 qb260~qb520等,样板达到了xx化 、规范化、系列 化。如出现特殊尺寸,只要按流程输人数据,可立即 输出生产用放样曲线图。原来从样板制作到下料即 便经验丰富的工人亦需半天时间,现在仅需半小时, 而且精度高,效果佳。
4 结束语
采用此方法,铆工 、焊工等可以根据精度要求 , 任意设置展开时等分数,操作非常得心应手。另外, 只要能推导出曲线的函数,此法皆可适用,因此笔者 也利用此法,进行r管类斜切的计算机展开放样,特 别是成功进行了任意直径偏心斜交三通管(插入式, 骑马式)及多函数曲线段混合等极为复杂的计算机 展开绘图及放样。