圆管弯头Solidworks放样法
圆管弯头CAD展开放样新方法解读
一综上所述，可以看出利用三维CADSolidworks软件对圆管弯头进行立体放样简单快捷。只要熟悉掌握软件的几个相关命令，对零件进行1：1的三维造型形成各节空间轮廓线并绘制出数条母线，然后进行“智能标注”，就能准确地计算出母线长度。对于弯头构件，不管其尺寸大小、各节夹角如何，只要参照上述步骤进行，均能快速地计算出结果，为进行平面放样下料提供了可靠依据。相对于传统的放样方法，该方法不仅提高了效率，而且准确度大大提高。在计算机辅助设计三维CAD应用越来越广泛的今天，该方法是值得推广应用的一种新的立体放样模式。
圆管弯头CAD展开放样新方法
发表时间：2008-10-13刘萍华来源：万方数据
关键字：2D草图3D草图实体造型智能标注圆管弯头
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介绍一种圆管弯头展开放样新方法，即利用i维CADSolidworks系统软件进行圆管弯头展开放样。该方法主要利用三维CAD软件1：1快速生成弯头的反向排列立体线架图。然后由计算机快速测量出各节的母线实长j进而进行平面展开图绘制。
图6任意节角度90°圆管弯头各节母线长
2选择“草图绘制”、“3D草图”和“中心线”命令。由各等分点向上斜截线1、斜截线2、斜截线3、斜截线4以及圆柱顶圆φ00引垂线，生成端节和中间节的母线，如图6所示，由于图形对称，只绘制出1/2即可。
3选择“重建模型”和“智能尺寸”命令，测得各等分点处的端节母线长和中间节的母线长(见图6。由于图形对称，只测出点9～点截线1、斜截线2、斜截线3和斜截线4，测得斜截线周长数值分别为944．25、972．93、949．47、949．47，该数值可作为放样时参考。
2．2生成上下轮廓线
按照各节的角度，拉伸切除部分实体，形成端节和中间节的上下轮廓线。
基于SolidWorks的偏心异径管接头展开放样
基于SolidWorks的偏心异径管接头展开放样偏心异径管接头在实际生产制造中，展开放样图的精确程度是决定最终成品管接头质量的重要因素之一。
本文对常用的偏心异径接管的展开放样方法进行了对比，介绍了利用SolidWorks中的钣金放样功能对偏心异径管接头进行三维建模，完成偏心异径接管展开放样的过程，并与作图法的展开放样图进行了结果对比分析。
标签：偏心异径管接头；SolidWorks；放样1 概述偏心异径管接头（俗称偏心大小头）是常见的化工管件之一，广泛应用在石油化工、压力容器等行业。
在管道工程中常用于连接安装在同一基准面的不同直径的管道。
异径管接头可使用棒材、管材、板材、锻件、铸件及型材等多种材料，通过切削加工、挤压、冲压、焊接、铸造或锻造等多种加工方法制作[1]。
接管直径相差较小的异径管接头，通常采用冲压、推制、切削加工成型；而接管直径相差较大的异径管接头，通常采用板材卷焊的制造工艺。
当异径管接头采用卷焊工艺制造时，首先需要做出平面展开图，然后才能进行下料卷制等后续加工。
展开图形的正确与否对管件精确程度与质量起着重要的作用，精确的展开放样方法，不仅能够提高工作效率和产品质量，而且可以节省材料，降低制造成本。
2 偏心异径管接头的放样方法异径管接头的展开放样，传统的方法有作图法、计算法以及在计算法基础上产生的系数法[2]。
传统的放样方法，适用于简单的、精度要求不高的管件。
传统的放样展开图绘制时计算量大、步骤繁琐，且制成的管件精确度难以保证。
随着计算机辅助设计技术的快速发展，专业的制图、钣金放样软件在实际生产中得到了越来越多的应用。
SolidWorks软件是一款基于Windows系统开发的机械设计三维软件。
SolidWorks能够为工程师提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误并提高产品质量[3]。
在精度要求高、结构复杂的钣金放样中SolidWroks等软件得到了广泛的应用。
借助SolidWorks软件中的钣金功能，能够方便快速对精度要求高、结构复杂的管件进行展开放样。
管道弯头展开放样图作法
管道弯头展开放样图作法在管道安装工程中，经常遇到转弯、分支和变径所需的管配件，这些管配件中的相当一部分要在安装过程中根据实际情况现场制作，而制作这类管件必须先进行展开放样，因此，展开放样是管道工必须掌握的技能之一。
一、弯头的放样弯头又称马蹄弯，根据角度的不同，可以分为直角马蹄弯和任意角度马蹄弯两类，它们均可以采用投影法进行展开放样。
图3-1直角马蹄弯图3-2 任意角度马蹄弯1．任意角度马蹄弯的展开方法与步骤（己知尺寸a、b、D和角度）。
（1）按已知尺寸画出立面图，如图3-3所示。
（2）以D/2为半径画圆，然后将断面图中的半圆6等分，等分点的顺序设为1、2、3、4、5、6、7。
（3）由各等分点作侧管中心线的平行线，与投影接合线相交，得交点为1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇。
（4）作一水平线段，长为πD，并将其12等分，得各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
（5）过各等分点，作水平线段的垂直引上线，使其与投影接合线上的各点1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇引来的水平线相交。
（6）用圆滑的曲线将相交所得点连结起来，即得任意角度马蹄弯展开图。
图3-3 任意角度马蹄弯的展开放样图2、直角马蹄弯的展开放样（己知直径D）由于直角马蹄弯的侧管与立管垂直，因此，可以不画立面图和断面图，以D/2为半径画圆，然后将半圆6等分，其余与任意角度马蹄弯的展开放样方法相似。
图3-4 直角弯展开图二、虾壳弯的展开放样虾壳弯由若干个带斜截面的直管段组成，有两个端节及若干个中节组成，端节为中节的一半，根据中节数的多少，虾壳弯分为单节、两节、三节等；节数越多，弯头的外观越圆滑，对介质的阻力越小，但制作越困难。
1、90°单节虾壳弯展开方法、步骤：（1）作∠AOB＝90°，以O为圆心，以半径R为弯曲半径，画出虾壳弯的中心线。
（2）将∠AOB平分成两个45°，即图中∠AOC、∠COB，再将∠AOC、∠COB各平分成两个22.5°的角，即∠AOK、∠KOC、∠COD与∠DOE。
SolidWorks在天圆地方中放样折弯特征建立的条件
草 图编辑 。
参磊 。加－ ｖ ｌ ｖｍ ｅｔ ｌ 置墨． ｏｍ ｉ ７ 工 冷工 ｖ￣ ＇ … ｏｎ，ｌ． ３ ． ｏｌ 魍 ＷＯｒ ｆＹ ＳＯ ｃ
其 间距应 是零 件 图所 示 的两截 面 间的 高度 值 １ ｍ 。 ５ ｍ ０
依 俯 视 图 所 示 ，此 新 建 基
准 面应 置 于 原
面
视 图基 准 面 之
下 （ 图５。 见 ）
在 新 建 基
图 ５
量 是指 在两 个 草 图之 间 ，构 成 草 图轮 廓 的直 、曲 线
作 成 了如 图 １ 示 的 所
模 样 。 由 于 存 在 明 显 的扭 曲 面 ，此 结 构 形 式 在 生 产 现 场 当然 是
无法 进行 折弯 成形 的。 图 １
１ ．建 立 Ｓｌ Ｗ ｏｋ ｏ ｄ ｒｓ放 样 折 弯 特 征 的 基 本 方 ｉ 法 和 限制 条 件
实用 的天 圆地 方 钣 金 件 是 由 ４个 简单 的 三 角 平 面及 ４个 锥形 曲面 构 成 （ 图 ２ 。这 样 的结 构 形 式 见 ） 才 适 于 现 场 制 作 。显
０５ ． ｍｍ 的缺 口 （ 见
图 ６ 。至 此 ，退 出 ）
单 的 曲面和 平 面 所 构 成 的 ，从 而 使其 符 合 实 用 钣 金
外形 特征 。而 图 １ 示 的 ３ 所 Ｄ模 型 在建 立 过程 中 ，就 是忽 视 了线 型 一 致 和 断点 等量 的条 件 ，才 导 致 其 不 图 ６ 实用 的展 开形状 。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ １ ） ０ １４ ４
然 ，要 利 用 Ｓ ｌ Ｗｏｋ ｏ ｄ ｒｓ ｉ 展 开 天 圆地 方 就 得 首
图 ３
圆管弯头Solidworks放样法
管弯头Solidworks放样法介绍一种圆管弯头展开放样新方法，即利用i维CADSolidworks系统软件进行圆管弯头展开放样。
该方法主要利用三维CAD软件1：1快速生成弯头的反向排列立体线架图。
然后由计算机快速测量出各节的母线实长j进而进行平面展开图绘制。
0引言圆管弯头是指由多节网管节组成、有弯曲半径的旋转体弯头。
圆管节包括“端节”和“中间节”，端节为单面斜截圆管制成，中间节为双面斜截圆管制成。
圆管弯头的展开放样在钣金展开放样领域占有很重要的地位。
依据有关规范，如果圆管弯头端节的夹角为中间节夹角的一半，此类弯头称为“标准节角度弯头”。
此弯头的展开放样用传统的“计算法”或“作图法”很容易完成，只要完成一个简单的端节平面展开图，就可绘制出其他节的平面展开图，这里不讨论。
在实际工作中，还有一种叫做“任意节角度弯头”，即端节的夹角和中间节的夹角是任意的，弯头由数个各不相同的端节和中间节组成，如图1所示。
由于每节的形状不同。
因此，弯头的平面展开放样就要求出每一节的相关尺寸，此类弯头用传统的“作图法”或“计算法”进行放样，比较繁杂。
多年来，人们在此类弯头的展开放样方面往往花费很大的功夫。
随着三维CAD技术的不断发展，CAD系统软件的广泛使用，利用三维CAD技术解决复杂钣金件的展开放样问题，是该领域的发展趋势。
笔者结合自身CAD/CAM教学实际以及工程设计经验，在三维CAD用于钣金展开放样方面进行了积极探索。
实践证明利用三维CAD进行钣金件的展开放样，步骤简单、清晰，所求得的数据准确可靠，是优于传统放样模式的一种新的、高效的展开放样方法。
笔者以较为复杂的任意节角度90°圆管弯头为例，采用三维CAD软件Solidworks阐述了其展开放样过程，步骤简单清晰，读者参照其过程，可完成实际工作中各种尺寸、各种角度的圆管弯头的展开放样。
1任意节角度90°圆管弯头图1为任意节角度90°圆管弯头的立体图和投影视图。
圆管弯头CAD展开放样新方法
圆管弯头CAD展开放样新方法
刘萍华
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2008(000)007
【摘要】介绍一种圆管弯头展开放样新方法,即利用三维CAD Solidworks系统软件进行圆管弯头展开放样.该方法主要利用三维CAD软件1:1快速生成弯头的反向排列立体线架图,然后由计算机快速测量出各节的母线实长,进而进行平面展开图绘制.
【总页数】4页(P50-52,74)
【作者】刘萍华
【作者单位】北方民族大学材料学院,银川,750021
【正文语种】中文
【中图分类】TP23
【相关文献】
1.基于AutoCAD自动形成圆管弯头展开图的方法 [J], 刘松辉
2.谈管件放样展开的CAD（四）：弯头接支管或支撑放样展开 [J], 李方晖
3.异径偏心斜交三通CAD展开放样新方法 [J], 刘萍华
4.牛角弯头三维CAD展开放样 [J], 刘萍华
5.渐缩异径弯头展开放样新方法研究 [J], 翟英俊;陈承宪;刘杉;王伟民
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弯头放样原理与方法
弯头放样原理与方法嗨，朋友们！今天咱们来唠唠弯头放样这个挺有趣的事儿。
您可别一听“放样”就觉得高深莫测，其实呀，就跟咱们平常做菜找个菜谱一样，有它的道理和步骤呢。
我有个朋友小李，他是在一个做管道安装的小公司上班。
有一回啊，他就碰到了要做弯头的活儿。
那弯头要是做不好，整个管道系统就跟扭着的麻花似的，根本没法正常工作。
他当时就愁眉苦脸地跟我说：“这弯头放样可咋整啊？感觉就像要我解开一团乱麻一样。
”我就跟他说：“别急，我给你讲讲这里面的门道。
”咱先说说弯头放样的原理。
您可以把弯头想象成是一个圆的一部分被掰弯了。
比如说，一个圆就像一个完整的大饼，那弯头呢，就是从这个大饼上切下来一块，然后把这块饼的边给弯起来。
这个圆有它自己的半径，还有圆心角这些东西。
那在做弯头放样的时候，我们就是要根据这个弯头的规格，把它在平面上给画出来，就像把那个被掰弯的饼块还原到平面上一样。
这其中最关键的就是要找到各个点的位置，就好比我们要在一张地图上标记出宝藏的位置一样准确。
那怎么找到这些点呢？这就涉及到方法啦。
一种常见的方法就是用几何计算。
比如说，我们知道弯头的半径是多少，角度是多少。
这就像是我们知道了一个三角形的两条边和一个夹角一样。
我们可以根据三角函数这些知识来计算出弯头上各个关键点的坐标。
这时候就像在解一个神秘的数学谜题，每算出一个坐标就像是找到了一块拼图。
我跟小李说：“你就把那些公式当成是开锁的钥匙，只要按照步骤来，就能打开弯头放样的大门。
”他眼睛一亮，说：“哎呀，原来这么回事儿啊。
”还有一种方法呢，就是用样板放样。
这就好比我们小时候描红一样。
我们先做一个标准的弯头样板，这个样板可是按照精确的尺寸做出来的。
然后呢，我们就把这个样板放在要做弯头的材料上，照着样板的形状画出来。
这就简单多了吧。
不过，做这个样板可不容易，就像雕刻一件艺术品一样，得精雕细琢。
我就跟小李讲：“你要是用样板放样，可千万得把样板做准了，不然就像照着歪的镜子，出来的弯头肯定也是歪的。
管道弯头展开放样图作法
管道弯头展开放样图作法在管道安装工程中，经常遇到转弯、分支和变径所需的管配件，这些管配件中的相当一部分要在安装过程中根据实际情况现场制作，而制作这类管件必须先进行展开放样，因此，展开放样是管道工必须掌握的技能之一。
一、弯头的放样弯头又称马蹄弯，根据角度的不同，可以分为直角马蹄弯和任意角度马蹄弯两类，它们均可以采用投影法进行展开放样。
图3-1直角马蹄弯图3-2 任意角度马蹄弯1．任意角度马蹄弯的展开方法与步骤（己知尺寸a、b、D和角度）。
（1）按已知尺寸画出立面图，如图3-3所示。
（2）以D/2为半径画圆，然后将断面图中的半圆6等分，等分点的顺序设为1、2、3、4、5、6、7。
（3）由各等分点作侧管中心线的平行线，与投影接合线相交，得交点为1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇。
（4）作一水平线段，长为πD，并将其12等分，得各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
（5）过各等分点，作水平线段的垂直引上线，使其与投影接合线上的各点1＇、2＇、3＇、4＇、5＇、6＇、7＇引来的水平线相交。
（6）用圆滑的曲线将相交所得点连结起来，即得任意角度马蹄弯展开图。
图3-3 任意角度马蹄弯的展开放样图2、直角马蹄弯的展开放样（己知直径D）由于直角马蹄弯的侧管与立管垂直，因此，可以不画立面图和断面图，以D/2为半径画圆，然后将半圆6等分，其余与任意角度马蹄弯的展开放样方法相似。
图3-4 直角弯展开图二、虾壳弯的展开放样虾壳弯由若干个带斜截面的直管段组成，有两个端节及若干个中节组成，端节为中节的一半，根据中节数的多少，虾壳弯分为单节、两节、三节等；节数越多，弯头的外观越圆滑，对介质的阻力越小，但制作越困难。
1、90°单节虾壳弯展开方法、步骤：（1）作∠AOB＝90°，以O为圆心，以半径R为弯曲半径，画出虾壳弯的中心线。
（2）将∠AOB平分成两个45°，即图中∠AOC、∠COB，再将∠AOC、∠COB各平分成两个22.5°的角，即∠AOK、∠KOC、∠COD 与∠DOE。
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管弯头Solidworks放样法
介绍一种圆管弯头展开放样新方法，即利用i维CADSolidworks系统软件进行圆管弯头展开放样。
该方法主要利用三维CAD软件1：1快速生成弯头的反向排列立体线架图。
然后由计算机快速测量出各节的母线实长j进而进行平面展开图绘制。
0引言
圆管弯头是指由多节网管节组成、有弯曲半径的旋转体弯头。
圆管节包括“端节”和“中间节”，端节为单面斜截圆管制成，中间节为双面斜截圆管制成。
圆管弯头的展开放样在钣金展开放样领域占有很重要的地位。
依据有关规范，如果圆管弯头端节的夹角为中间节夹角的一半，此类弯头称为“标准节角度弯头”。
此弯头的展开放样用传统的“计算法”或“作图法”很容易完成，只要完成一个简单的端节平面展开图，就可绘制出其他节的平面展开图，这里不讨论。
在实际工作中，还有一种叫做“任意节角度弯头”，即端节的夹角和中间节的夹角是任意的，弯头由数个各不相同的端节和中间节组成，如图1所示。
由于每节的形状不同。
因此，弯头的平面展开放样就要求出每一节的相关尺寸，此类弯头用传统的“作图法”或“计算法”进行放样，比较繁杂。
多年来，人们在此类弯头的展开放样方面往往花费很大的功夫。
随着三维CAD技术的不断发展，CAD系统软件的广泛使用，利用三维CAD技术解决复杂钣金件的展开放样问题，是该领域的发展趋势。
笔者结合自身CAD/CAM教学实际以及工程设计经验，在三维CAD用于钣金展开放样方面进行了积极探索。
实践证明利用三维CAD进行钣金件的展开放样，步骤简单、清晰，所求得的数据准确可靠，是优于传统放样模式的一种新的、高效的展开放样方法。
笔者以较为复杂的任意节角度90°圆管弯头为例，采用三维CAD软件Solidworks阐述了其展开放样过程，步骤简单清晰，读者参照其过程，可完成实际工作中各种尺寸、各种角度的圆管弯头的展开放样。
1任意节角度90°圆管弯头
图1为任意节角度90°圆管弯头的立体图和投影视图。
圆管直径φ300，弯头半径R300，弯头由两个端节和三个中间节组成，端节的夹角分别为5°、10°，中间节的夹角分别为20°、25°、30°。
要绘制弯头的平面展开图，必须求出所有五个节的母线实长，整体放样。
图1任意节角度90。
圆管弯头
1.1弯头各节反向排列形成西300圆柱体
图2为弯头各节反向排列形成直径为φ00的圆柱体视图。
其中圆柱总高日计算如下：
图2任意节角度900圆管弯头反向排列圆柱视图
2弯头圆柱体立体造型与求解各节母线长
根据图2，按照以下步骤进行圆柱立体造型，求出各节的母线长。
2．1生成立体圆柱
选择“上视基准面”绘制2D(二维)草图，直径为φ300，“拉伸凸台”生成高度为482．47的立体圆柱，如图3所示。
2．2生成上下轮廓线
按照各节的角度，拉伸切除部分实体，形成端节和中间节的上下轮廓线。
图3 482．47立体圆柱
1)“草图绘制”和“3D(三维)草图”分别选择圆柱的上下两面，“转换实体引用”生成φ300两条3D曲线，如图4a所示。
2)选择“前视基准面”、“草图绘制”和“直线”命令，绘制和水平线夹角为5°的直线，如图4b所示，“拉伸切除”去掉直线以下部分。
3)“草图绘制”和“3D草图”选择步骤2)生成的斜截面和“转换实体引用”命令，生成斜截线1，如图4c所示。
图4草图绘制
4)参照步骤2)和步骤3)分别生成斜截线2、斜截线3和斜截线4，如图5所示。
所生成的斜截线即为端节和中问节的上下轮廓线。
图5生成斜截线2、3、4
2．3求出各节的母线实长
1)选择“退出草图”、“参考几何体”、“点”命令，边线选择φ300网柱底圆、均匀分布、数量12，生成12等分圆的点，如图6所示。
图6任意节角度90°圆管弯头各节母线长
2)选择“草图绘制”、“3D草图”和“中心线”命令。
由各等分点向上斜截线1、斜截线2、斜截线3、斜截线4以及圆柱顶圆φ00引垂线，生成端节和中间节的母线，如图6所示，由于图形对称，只绘制出1/2即可。
3)选择“重建模型”和“智能尺寸”命令，测得各等分点处的端节母线长和中间节的母线长(见图6)。
由于图形对称，只测出点9～点截线1、斜截线2、斜截线3和斜截线4，测得斜截线周长数值分别为944．25、972．93、949．47、949．47，该数值可作为放样时参考。
3绘制任意节角度90°圆管弯头平面展开图依据表1的数据，绘制弯头平面展开图，如图7所示。
按照图7，可进行任意节角度90。
圆管弯头各节的平面展开下料。
点3的数值，具体数值见表1。
4)选择主菜单“工具”和“测量”命令，分别选择斜截线1、斜截线2、斜截线3和斜截线4，测得斜截线周长数值分别为944．25、972．93、949．47、949．47，该数值可作为放样时参考。
3绘制任意节角度90°圆管弯头平面展开图
依据表1的数据，绘制弯头平面展开图，如图7所示。
按照图7，可进行任意节角度90°圆管弯头各节的平面展开下料。
表1任意节角度知°圆管弯头各节母线实长测量数据
图7任意节角度90°圆管弯头平面展开下料图
4圆管弯头造型展开放样步骤
1)根据弯头几何尺寸，使各节反向排列，绘制出弯头的立体圆柱视图。
2)根据立体圆柱视图的几何尺寸，利用Solidworks实体造型命令，1：1生成弯头各节反向排列的空间轮廓线。
3)利用“参考几何体”中的“点”命令，等分端面圆周若干等份，利用“3D草图”绘制“中心线”命令，绘制各节母线。
4)退出“3D草图”状态。
用“智能尺寸”命令测得各母线长，分类列表。
5)依据所测各母线实长，绘制弯头各节平面展开图形。
5结语
一综上所述，可以看出利用三维CADSolidworks软件对圆管弯头进行立体放样简单快捷。
只要熟悉掌握软件的几个相关命令，对零件进行1：1的三维造型形成各节空间轮廓线并绘制出数条母线，然后进行“智能标注”，就能准确地计算出母线长度。
对于弯头构件，不管其尺寸大小、各节夹角如何，只要参照上述步骤进行，均能快速地计算出结果，为进行平面放样下料提供了可靠依据。
相对于传统的放样方法，该方法不仅提高了效率，而且准确度大大提高。
在计算机辅助设计三维CAD应用越来越广泛的今天，该方法是值得推广应用的一种新的立体放样模式。