基于SolidWorks的渐缩弯头展开新方法

   渐缩弯头是管道工程中常用的变径转弯构件，它是由若干锥度相同的圆锥管对接而成，接口处的结合线为平面曲线，投影中积聚为直线。两端口平面根据需要成一定角度λ，中间各节圆锥管的轴线较长，两端节轴线较短，相当于中间节的一半。展开时为节省板材和提高精度，常将偶数节管绕其自身轴线旋转180°后，把各节管拼接为一正圆锥管进行展开，正圆锥管的高度等于弯管各节轴线长度之和。

    渐缩弯头的展开方法，传统常用的方法是“作图法”和“计算法”。应用传统的方法对渐缩弯头进行展开比较繁琐且精度不高。尽管一些资料上介绍了一些展开计算的数据表，可以减轻部分计算丁作量，但这些数据表不全面，只对一些常用的渐缩弯头展开有用。

    基于此，下面拟以渐缩弯头管件的展开为例，利用三维绘图软件，介绍一种新的展开方法。

l 实例

    图l所示为任一渐缩弯头管件。其中图1a为其立体图；图1b为平面图。从图中可以看出，该渐缩弯头管件的端口直径D=600 mm，d=360 mm；弯头弯曲中心线半径R=600 mm；端口平面夹角λ=100°，节数，N=5。要求求出该渐缩弯头管件的平面展开图。现在设定渐缩弯头的展开按薄板处理，忽略板料厚度。

▲图1渐缩弯头

2 展开计算

    根据渐缩弯头的特性和传统计算公式，对渐缩弯头进行必要的计算如下：

(1-7)

式中各参数所表示的意义参照图1b及图2。根据以上公式，已知条件与计算结果如下：

    已知条件：D=600mm，d=360 mm，R=600mm，λ=100°，N=5。

    计算所问数据：B=12．5°．=133．h=1064．16；H=2660．4；y=83．57°；=164．53；=423．57；=682．61；=941．64。

    根据所得数据，做出渐缩弯头管件的放样图，如图2所示。

▲图2渐缩弯头放样图

3渐缩弯头实体建模

3．1正圆锥建模

    (1)渐缩弯头将偶数节旋转180°后，各节拼接后为一正圆锥。首先对该正圆锥进行实体建模。

    (2)绘制“草图l”，选择“前视基准面“→”草图绘制(2D草图)”，绘制一个直角梯形(尺寸参照图2所示)，选择“特征“→”旋转凸台”，以直角梯形的直角边为中心轴，旋转得到如图3所示的正圆锥。