CN101169645A - 弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，包括以下步骤：用计算机辅助设计软件创建管状构件的三维实体模型；剖分模型为两部分，产生左、右半管；以管中心为参考，确定一平面为胎具底板平面，在上述弯扭管中心线上作出等分点，记录上述各等分点的三维坐标；以上述各等分点为参考，在垂直于胎具底板平面上切割左、右半管，提取剖面的轮廓几何图形；根据上述提取的数据，利用数控切割设备切出上述凹胎和凸胎造型板形状，并打磨出过渡坡口；按上述各等分点的三维坐标数据分别固定凹胎和凸胎造型板在胎具底板上的空间位置；制作过渡板，并将过渡板和上述凹胎及凸胎造型板焊接为一体，然后将该整体焊接在胎具底板上，从而完成压制胎具。
Description
技术领域
本发明涉及一种管件压制胎具的制作方法，尤其涉及一种空间造型复杂的弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法。
背景技术
由于装饰业或工业上的特殊情况，往往需要将一些钢管设计成特殊形状，诸如：弯扭非线性变径管状构件，其造型复杂，而且其弯扭、或非线性变径基本上没有规律而言，对于生产该类造型管状构件所需的压制胎具通常采用铸钢进行铸造成型，传统的铸造工艺一般是由“砂型铸造——砂轮铲磨——立体样板检测”等步骤予以实现，该工艺方法不能很好地保证异形管状构件的准确性和制造质量，采用现有技术的铸造工艺，由于时间较长，因此费用也较大，加工数据的提取和控制困难，不能保证成批量生产。
发明内容
为了克服上述现有技术中所存在的弊端，本发明提供一种弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其工艺简便易行，解决了现有技术中对加工造型数据提取困难、及胎具造型复杂难定位的技术问题，摆脱了传统工艺制作此类型胎具费用大、误差大、时间周期长的问题。
为了解决上述技术问题，本发明弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法包括以下步骤：
(1)利用计算机辅助设计软件创建管状构件的三维实体模型；(2)将所述三维实体模型分成若干段后，剖分模型为两部分，并画出分型曲面，从而将模型分为左右两部分，产生左、右半管；以管中心为参考，确定一平面为胎具底板平面，在上述每段弯扭管中心线上作出等分点，并记录上述各等分点的三维坐标；以上述各等分点为参考，在垂直于胎具底板平面上切割左、右半管，提取剖面的轮廓几何图形，即求出压制胎具凹胎和凸胎造型板的几何图形；(3)根据上述提取的数据，利用数控切割设备切出上述凹胎和凸胎造型板形状，并打磨出过渡坡口；按上述各等分点的三维坐标数据分别固定凹胎和凸胎造型板在胎具底板上的空间位置；制作过渡板，先将过渡板和上述凹胎及凸胎造型板焊接为一体，然后将该整体焊接在胎具底板上，从而完成压制胎具。
本发明弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其中，所述计算机辅助设计软件采用AutoCAD软件包。所述数控切割设备为SKG系列的数控切割机
本发明胎具制作方法与现有技术相比其有益效果是：由于本发明胎具制作方法是利用计算机辅助设计软件进行胎具的三维建模、多点切分，及提取弯扭变径管的数控加工数据，解决了现有技术中对加工造型数据提取困难的问题；另外，利用制作压制凹胎和凸胎型造型板，并让其各自按一定间距组合，中间用过渡板过渡，解决了压制胎具造型复杂难定位的技术问题。本发明胎具制作方法摆脱了现有技术制作此类型铸造胎具压制成型费用大、误差大、时间周期长的问题，利用本发明胎具制作方法，可以成批量的生产此类异性管状构件，并且在很大程度上降低了劳动强度，提高了工作效率，节省了人力、物力和财力。
附图说明
图1是采用本发明胎具制作方法要压制的弯扭非线性变径管的示意图；
图2是图1中所示弯扭非线性变径管三维实体模型图；
图3是图1中所示弯扭非线性变径管分型示意图；
图4是采用本发明胎具制作方法中提取胎具数据的示意图；
图5-1是采用本发明胎具制作方法中胎具凸胎的示意图；
图5-2是图5-1中所示A-A剖面图；
图5-3是图5-1中所示B-B剖面图；
图6-1是采用本发明胎具制作方法中胎具凹胎的示意图；
图6-2是图6-1中所示A-A剖面图；
图6-3是图6-1中所示B-B剖面图；
图7是本发明胎具制作方法的流程图。
下面是本发明说明书附图中主要附图标记的说明：
1——弯扭非线性变径管 2——左半管 3——右半管
4——胎造型板 5——凸胎造型板 6——凹胎过渡板
7——凹胎底板 8——凸胎底板 9——凸胎过渡板
10——剖切面
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明胎具制作方法作进一步详细描述。
利用本发明弯扭变径管压制胎具的制作方法制作如图1所示弯扭非线性变径管1的步骤如图7所示，主要包括以下步骤：
首先，根据管状构件的实际装配情况，在AutoCAD2007中建立三维实体模型，先在模型空间里在关键部位画出几个构件截面形状，再用“SOFT”命令，将各截面连贯为三维实体，从而完成创建管状构件的三维实体模型，如图7中701所示，该三维实体模型如图2所示；
若管长度较长，可按分段制作胎具，即：将上述三维实体模型分为几段，其每段长度最好为2m左右，按每段分弯扭管为两片分别进行压制的思路，剖分模型为两部分，先画出分型曲面，在AutoCAD2007中用“SLICE”命令用分型曲面将模型分为左右两部分，如图7中附标记702所示，产生左半管2和右半管3，如图3所示；
按管中心为参考，确定一平面为胎具底板平面，并将局部坐标系设在该平面上，每隔长度50毫米一点将弯扭管中心线等分，分别记录这些点在局部坐标系的三维坐标，如图7中703所示；
分别以上述记录点为参考，以垂直于胎具底板平面作为剖切面10切割左、右半管，提取剖面的轮廓几何图形，如图7中704所示，即求出压制胎具凹胎造型板4和凸胎造型板5的几何图形，如图4所示；
如图5和图6所示，利用上述步骤提取的造型板的数据，在数控切割机上精确切出30mm厚凹胎造型板4和凸胎造型板5形状曲线，并打磨出过渡坡口，如图7中705所示；按上述记录点的三维坐标数据分别固定凹胎造型板4和凸胎造型板5在胎具凹胎底板7和凸胎底板8上的空间位置，如图7中706所示；在凹胎和凸胎底板上每间隔50mm毫米，分别垂直布置凹胎造型板和凸胎造型板，造型板同底板连接面开双面30°坡口，焊接时底板因为不对称焊接，容易产生变形，最好采用刚性固定法固定底板后再进行焊接，间隔处用10mm的钢板弯曲成凹胎过渡板6和凸胎过渡板9进行光滑过渡，过渡板同造型板连接面开单面30°坡口，并将上述过渡板和造型板焊接为一体，造型面打磨光滑，将造型板、过渡板焊在胎具底板上，从而完成压制胎具的制作，如图7中的707所示。
本发明中所涉及到的数控切割设备可采用SKG系列的数控切割机。
尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之列。
Claims (6)
1.一种弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用计算机辅助设计软件创建管状构件的三维实体模型；
剖分模型为两部分，并画出分型曲面，从而将模型分为左右两部分，产生左、右半管；以管中心为参考，确定一平面为胎具底板平面，在上述弯扭管中心线上作出等分点，并记录上述各等分点的三维坐标；以上述各等分点为参考，在垂直于胎具底板平面上切割左、右半管，提取剖面的轮廓几何图形，即求出压制胎具凹胎和凸胎造型板的几何图形；
根据上述提取的数据，利用数控切割设备切出上述凹胎和凸胎造型板形状，并打磨出过渡坡口；按上述各等分点的三维坐标数据分别固定凹胎和凸胎造型板在胎具底板上的空间位置；制作过渡板，并将过渡板和上述凹胎及凸胎造型板焊接为一体，然后将该整体焊接在胎具底板上，从而完成压制胎具。
2.根据权利要求1所述的弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其特征在于，所述计算机辅助设计软件采用AutoCAD软件包。
3.根据权利要求1所述的弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其特征在于，所述数控切割设备为SKG系列的数控切割机。
4.根据权利要求1所述的弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其特征在于，剖分模型前，将所述三维实体模型分成若干段，其每段长度为2米。
5.根据权利要求1所述的弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其特征在于，所述相邻等分点之间的距离为50毫米。
6.根据权利要求1所述的弯扭非线性变径管压制胎具的制作方法，其特征在于，所述过渡板是用10mm钢板弯曲成凹胎过渡板和凸胎过渡板。
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