[发明专利]由平面截切的矩形管道的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复杂形位矩形管的成型方法，尤其涉及一种管道自身为一般空间位置，而且其两端也均由两相互平行的一般位置平面截切后形成的矩形管道的成型方法。

背景技术

空间管道广泛应用于机械、化工、建筑、冶金和造船等工程，除圆柱管外，矩形管道尤为常见，在管道设计中，常常要求一矩形管道的两端分别是连接两轴线交错的管道，因此，在矩形钢管钢结构或通风管的钣金加工中往往要解决诸如两端为平面斜截的矩形管道的连接及表面展开的问题，例如，类似于图1至图3中矩形管1的形位状态。结合图1和图2来看图3，可以看出矩形管1的空间位置是一般位置，而且其两端均分别由一般位置平面截切后与第一槽钢2和第二槽钢3连接，这样在图1、图2和图3中无法得出该矩形管的中心线实际长度L₂，因此，在该矩形管成型的板金加工中所涉及到的落料工序中的展开放样具有较大的难度。在目前的诸如《钣金工展开计算手册》一类的工具书中，也未见有对该复杂形位的矩形管如何展开下料的记载。在复杂形位零部件的板金加工中，如果顺利地完成了其展开放样的工序，其实就很容易的实现该零部件的成型。以上述复杂形位的矩形管道的成型为例，其传统的落料过程是：先按照图纸要求，将矩形管两端的第一槽钢2和第二槽钢3按实际尺寸、位置制做好，画好中心线；再取一段比实际尺寸长一些的矩形管，然后将该段矩形管置于相对第一槽钢2和第二槽钢3实际状态最为接近的一侧；按图纸中矩形管1的实际形位状态，模拟测绘出下料的切割线，然后按线落料。采用这种落料方法，其误差比较大，往往还需进行进一步的修整。一旦矩形管1的截面比较大，则采用的工艺就很繁琐了，需要先按比例缩小做成纸样板，一点点修整出合适的样板后，再将样板放大到原尺寸进行落料。无论是采用上述哪种落料工序，充其量只能是一种近似的形状，存在着较大的误差，直接影响最终成型的零部件的几何特征，甚至给日后的使用都会带来很多负面的影响。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种由平面截切的矩形管道的成型方法，在该成型方法中利用科学理论为依据解决了落料工序中展开放样的技术难题，其结果精准，而非是模拟近似，不但保证了该复杂形位的矩形管与两端连接件的连接质量，而且简化了工序，降低了成本。本发明对矩形管道设计及展开有实用意义，为计算机辅助设计矩形空间管道提供了理论依据。

为了解决上述技术问题，本发明由平面截切的矩形管道的成型方法予以实现的技术方案是：该矩形管道由矩形管和设置在该矩形管两端的第一槽钢和第二槽钢构成，所述矩形管的中心线在空间直角坐标系为一般位置直线，所述矩形管与第一槽钢及所述矩形管与第二槽钢的连接面为两个相互平行的平面，两个平面与空间直角坐标系的一基本投影面平行；所述矩形管道按照如下步骤成型：

步骤一：分析处于空间直角坐标系中的矩形管道的形位关系，将平行于矩形管中心线、且同时垂直于所述矩形管与第一槽钢及所述矩形管与第二槽钢的连接面的一平面确定为投影面(f₁-f₁)；在该投影面上(f₁-f₁)，所述矩形管的中心线长度为L，所述矩形管与第一槽钢及所述矩形管与第二槽钢的连接面的投影聚集为两条平行的直线，两条直线的间距为L1；

步骤二：得出矩形管的中心线长度L；并在该投影面上，确定所述矩形管的各条棱线分别与所述矩形管与第一槽钢连接面投影线，及所述矩形管与第二槽钢连接面投影线的相交点；

步骤三：进行展平，得到精确的矩形管的展开图；

步骤四：根据所用金属板的厚度及接缝形式，留出接口裕量；下料；

步骤五：将金属板材弯折后焊接形成矩形管，并将第一槽钢和第二槽钢连接至矩形管的两端，完成矩形管道的制作。

进一步讲，所述步骤一、步骤二和步骤三可以在AutoCAD中进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：