SolidWorks钣金放样在实际工作中的应用

一、引言

    在应用奥斯麦特技术的有色金属）台炼设备中，熔炼炉是一个主要关键设备，为满足其冶炼工艺上的要求，其炉体上部形状的设计一般为不规则大小头异形体，由于其直径大、钢板厚且形状不规则，需采用多块钢板放样下料拼接而成，所以给制作带来很大的困难，尤其是不规则部分的展开放样，准确性和精度成为了炉体制作过程中的技术关键。

    是一款基于Windows开发的机械设计三维CAD系统。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。其钣金特征能够让钣金零件很方便地自动生成钣金平面展开图，下面就利用对熔炼炉不规则锥壳体部分进行钣金设计、展开和放样的方法进行分析说明。

二、炉体上部结构概述

    云南锡业机械制造有限责任公司承制的十万吨铜）冶炼项目熔炼炉如图1所示，炉体下段为圆柱形壳体，上部为异形的不规则形斜锥壳体，圆柱形壳体直径为6m，整个炉体采用钢板的厚度为40mm，斜锥形壳体上部平面由多个半径曲线相切而成，形状尺寸如图2所示。其中，圆柱形壳体的制作很好完成，这里主要对异形的不规则锥壳体利用进行建模、分片、展开及放样的方法进行分析介绍。

图1 熔炼炉

图2 斜锥形壳体形状尺寸

三、炉锥体组对方案分析

    本炉锥体需要确保的尺寸有：①高度；②下端圆直径；③上平面各半径相切尺寸。中部形状在保证这三个尺寸的基础上圆滑过渡。

    由于炉锥体形状较大，不可能采用一张整板进行制作，需要多块钢板成形拼焊而成，根据焊接制造通用工艺，为避免焊接应力的集中产生，各条拼接焊缝之间应相互错开，避免十字型焊缝的出现，所以建模放样前对焊缝分布位置的确定很关键，主要应考虑以下几点：①成形方便；②展开放样后的尺寸，应最大限度地利用购进钢板的长度和宽度尺寸，减少材料损耗；③成形组对时方便，尽量减少组成块数。一般有两种焊接组对方案，如图3、图4所示。图3为环整纵错的方法，即保持环焊缝为一整条，纵焊缝交错开，图4为纵整环错的方法，即纵焊缝为一整条，环焊缝交错开。

图3 环整纵错焊接

图4 纵整环错焊接

    按本炉锥体实际尺寸及40mm厚钢板(长为10.5m，宽为2510mm)购入情况分析，由于环整纵错的方法在放样展开后，所需要的钢板原材料宽度会较大，在钢厂轧制后出厂的有限钢材板宽上切割下料，会造成很多材料浪费，需拼接四层才能整体成形，且在弧形的压制过程中吊装定位等难度较大。实际工作中我们采用了图4的成形拼接方案。