常用焊接管件的放樣方法

1、精選文檔在管道安裝工程中，經(jīng)常遇到轉(zhuǎn)彎、分支和變徑所需的管配件，這些管配件中的相當一部分要在安裝過程中根據(jù)實際情況現(xiàn)場制作，而制作這類管件必須先進行展開放樣，因此，展開放樣是管道工必須掌握的技能之一。一、彎頭的放樣    彎頭又稱馬蹄彎，根據(jù)角度的不同，可以分為直角馬蹄彎和任意角度馬蹄彎兩類，它們均可以采用投影法進行展開放樣。                   圖3-1直角馬蹄彎 &#

2、160;                    圖3-2 任意角度馬蹄彎1任意角度馬蹄彎的展開方法與步驟（己知尺寸a、b、D和角度）。    （1）按已知尺寸畫出立面圖，如圖3-3所示。    （2）以D/2為半徑畫圓，然后將斷面圖中的半圓6等分，等分點的順序設(shè)為1、2、3、4、5、6、7。    （3）由各等分點作側(cè)管中心線的

3、平行線，與投影接合線相交，得交點為1、2、3、4、5、6、7。    （4）作一水平線段，長為D，并將其12等分，得各等分點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。    （5）過各等分點，作水平線段的垂直引上線，使其與投影接合線上的各點1、2、3、4、5、6、7引來的水平線相交。    （6）用圓滑的曲線將相交所得點連結(jié)起來，即得任意角度馬蹄彎展開圖。圖3-3 任意角度馬蹄彎的展開放樣圖2、直角馬蹄彎的展開放樣（己知直徑D）    由于直角馬蹄彎的側(cè)管與立管垂直，因此，可

4、以不畫立面圖和斷面圖，以D/2為半徑畫圓，然后將半圓6等分，其余與任意角度馬蹄彎的展開放樣方法相似。圖3-4 直角彎展開圖二、蝦殼彎的展開放樣   蝦殼彎由若干個帶斜截面的直管段組成，有兩個端節(jié)及若干個中節(jié)組成，端節(jié)為中節(jié)的一半，根據(jù)中節(jié)數(shù)的多少，蝦殼彎分為單節(jié)、兩節(jié)、三節(jié)等；節(jié)數(shù)越多，彎頭的外觀越圓滑，對介質(zhì)的阻力越小，但制作越困難。1、90°單節(jié)蝦殼彎展開方法、步驟：    （1）作AOB90°，以O(shè)為圓心，以半徑R為彎曲半徑，畫出蝦殼彎的中心線。    （2）將AOB平分成兩個45

5、6;，即圖中AOC、COB，再將AOC、COB各平分成兩個22.5°的角，即AOK、KOC、COD與DOE。    （3）以彎管中心線與OB的交點4為圓心，以D2為半徑畫半圓，并將其6等分。    （4）通過半圓上的各等分點作OB的垂線，與OB相交于1、2、3、4、5、6、7，與OD相交于1、2、3、45、6、7，直角梯形1177就是需要展開的彎頭端節(jié)。    （5）在OB的延長線的方向上，畫線段EF，使EFD，并將EF 12等分，得各等分點l、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1，通過各等分點

6、作垂線。    （6）以EF上的各等分點為基點，分別截取11、22、33、44、55、66、77線段長，畫在EF相應(yīng)的垂直線上，得到各交點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1，將各交點用圓滑的曲線依次連接起來，所得幾何圖形即為端節(jié)展開圖。用同樣方法對稱地截取11、22、33、44、55、66、77后，用圓滑的曲線連接起來，即得到中節(jié)展開圖，如圖3-5所示。圖3-5  90°單節(jié)蝦殼彎展開圖2、90°兩節(jié)蝦殼彎展開圖    從展開圖可以看出，其展開畫法與單節(jié)蝦殼彎的展開法相似，只是將AOB90

7、°等分成6等份，即COB15°，其余請大家參考單節(jié)蝦殼彎的展開畫法。圖3-6  90°兩節(jié)蝦殼彎展開圖三、三通管的展開1、等徑直角三通管展開圖作圖步驟如下：    1） 按已知尺寸畫出主視圖和斷面圖，由于兩管直徑相等，其結(jié)合線為兩管邊線交點與軸線交點的連線，可直接畫出。    2）6等分管I斷面半圓周，等分點為l、 2、 3、 4、 3、2、l。由等分點引下垂線，得與結(jié)合線14l的交點。    3）畫管I展開圖。在CD延長線上取ll等于管I斷面圓周長度，并12等分。

8、由各等分點向下引垂線，與由結(jié)合線各點向右所引的水平線相交，將各對應(yīng)交點連成曲線，即得所求管I展開圖。    4）畫管展開圖。在主視圖正下方畫一長方形，使其長度等于管斷面周長，寬等于主視圖AB。在BB線上取44等于斷面12圓周。 6等分44，等分點為4、 3、2、 l、 2、 3、4，由各等分點向左引水平線，與由主視圖結(jié)合線各點向下所引的垂線相交，將各對應(yīng)交點連成曲線，即為管開孔實形。ABBA即為所求管展開圖。圖3-7  等徑直角三通管展開圖2、異徑直交三通管展開作圖方法和步驟：    1）依據(jù)所給尺寸畫出異徑直交三通管的側(cè)視圖（主管可

9、畫成半圓），按支管的外徑畫半圓。    2）將支管上半圓弧6等分，標注號為4、3、2、1、2、3、4。然后從各等分點向上向下引垂直的平行線，與主管圓弧相交，得出相應(yīng)的交點4、3、2、1、2、3、4。    3）將支管圖上直線4-4向右延長得AB直線， 在AB上量取支管外徑的周長（D），并12等分之，自左向右等分點的順序標號是1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1。        4）由直線AB上的各等分點引垂直線，然后由主管圓弧上各交點向右引水平線與之相交，將對應(yīng)

10、點連成光滑曲線，即得到支管展開圖（俗稱雄頭樣板）。    5）延長支管圓中心的垂直線，在此直線上以點1°為中心，上下對稱量取主管圓弧上的弧長 ，得交點1°、2°、3°、4°、3°、2°、1°。    6）通過這些交點作垂直于該線的平行線，同時，將支管半圓上的6根等分垂直線延長，并與這些平行直線相交，用光滑曲線連接各交點，此即為主管上開孔的展開圖樣。圖3-8 異徑直交三通展開圖3、同徑斜交三通管的展開作圖方法和步驟如下(已知主管與支管交角為) &#

11、160;  （1）根據(jù)主管直徑及相交角畫出同徑斜三通的正面投影圖（主視圖）。    （2）在支管的頂端畫半圓并6等分，得各等分點1、2、3、4、5、6、7，過各等分點作斜支管軸心線的平行線交支管與主管相交線于1、2、3、4、5、6、7。    （3）在支管直徑17線段的延長線的方向上，作直線ABD，并將其12等分，得各等分點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。    （4）過AB線段的各等分點1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1作AB的垂線，再過主管與支管的相交點1、23、4

12、、5、6、7作線段AB的平行線，依次對應(yīng)于各點1、2、3、4、5、6、7，將所得交點用圓滑曲線連結(jié)起來，所得幾何圖形就是支管展開圖（即雄頭樣板）。    （5）在主管右斷面圖上畫半圓；由支管與主管的相交點1、23、4向右引主管軸心線的平行線，將主管斷面圖的半圓分成6分，交于a、b、c、d點。(此步也可省略)    （6）在三通主管下面作一條線段7°1°平行于三通主管軸心線，以7°1°為中心上下依此截取ab、bc、cd的弧長，并作7°1°的平行線段，再過1、2、3、4、5、6、

13、7各點作三通主管軸線的垂直引下線，依此相交于1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°將所得交點用圓滑曲線連結(jié)起來，所得幾何圖形就是主管開孔的展開圖（即雌頭樣板）。圖3-9  同徑斜交三通管的展開圖四、大小頭的展開1、同心大小頭的展開方法一：放射線法展開步驟：（圖3-10）    （1）運用正投影原理畫出同心大小頭的立面圖；    （2）以ac為直徑作大頭的半圓并6等分，每一等分的弧長為A；    （3）延長ab、cd交于O點；

14、    （4）以O(shè)為圓心，分別以O(shè)a、Ob為半徑畫弧EF、GH，截取EF=12A，連結(jié)OE、OF，所得幾何圖形EFHG即為要展開的大小頭展開圖。圖3-10  同心大小頭展開圖方法二：利用三角形求實長法的展開步驟：    （1）按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖，將其上、下口分成12等分，使表面組成24個三角形。    （2）采用直角三角形法求出l2線的實長。    （3）按照已知三邊作三角形的方法，即可得到如圖3-11所示同心大小頭的展開圖。圖3-11  同心大

15、小頭展開圖2、偏心大小頭的展開步驟（圖3-12）：    （1）運用正投影原理畫出偏心大小頭的立面圖；    （2）延長7-A及1-B交于O點；    （3）以1-7為直徑畫半圓并6等分，得等分點1、2、3、4、5、6、7；    （4）以7為圓心，以7到半圓各等分點的距離為半徑畫同心圓弧，分別與直線17相交得交點為2、3、4、5、6；    （5）自O(shè)點連接O6、O5、O4、O3、O2的連結(jié)線交AB于6、5、4、3、2各點；  

16、60; （6）以O(shè)為圓心，以O(shè)7、O6、O5、O4、O3、O2、O1為半徑作同心圓??；    （7）在O7為半徑的圓弧上任取一點7，以7為起點，以大頭半圓等分的弧長為線段長，順次階梯地截得各同心圓弧交于6、5、4、3、2、1、2、3、4、5、6、7；    （8）以O(shè)為圓心，分別以O(shè)A、O6、O5、O4、O3、O2、OB為半徑，分別畫圓弧順次階梯地與于O7、O6、O5、O4、O3、O2、O1各條半徑線相交于7、6、5、4、3、2、1、2、3、4、5、6、7各點，用圓滑曲線連結(jié)所有交點，所得幾何圖形就是偏心大小頭的展開圖；圖3-12 &

17、#160;偏心大小頭展開圖五、天圓地方的展開步驟    l）按已知尺寸畫山主視圖和俯視圖，并3等分俯視圖1/4圓周，得等分點為l、2、3、4，連接各等分點與B。    2）求實長線。作EF、D延長線的公垂線GH，截取Hl（4）、H2（3）等于俯視圖中B1（B4）、B2（B3），連接Gl（4）、G2（3），即得俯視圖中的b、c線實長b、c。    3）畫展開圖。畫AB線段等于俯視圖中的AB長， 以A、B為圓心，實長b為半徑分別畫圓弧相交于l點。以B為圓心，實長c為半徑畫圓弧，與以l為圓心，俯視圖等分弧長為半

18、徑順次畫弧交于2、3 兩點。以 3為圓心，等分弧長為半徑畫圓弧，與以B為圓心，b為半徑畫圓弧交于4點。以4為圓心b為半徑畫圓弧，與以B為圓心俯視圖AB長為半徑畫圓弧交于C點；用同樣方法求出3、2、1點。以1為圓心，主視圖h為半徑畫弧，與以C為圓心，1/2CD為半徑畫圓弧交于J點；用同樣方法求出左邊各點，以直線或曲線連接各點，即得所求展開圖。圖3-13  天圓地方展開圖等徑彎頭的展開    請看圖2-3-2a。圖2-3-2a  彎頭的已知條件         

19、0;                                          圖2-3-2b  彎頭實長圖1.彎頭展開的已知條件與要求   

20、1) 已知條件      彎頭角度  =90°；   管子外徑 W=60；    彎曲半徑   r=15；    彎頭節(jié)數(shù)   n=3；    樣板厚度  =0.5    2) 展開要求    用平行線法作外徑60管的外包全節(jié)樣板。    方法正確：(展開方法不是唯一的

21、，本題要求按教師指定的方法做)    作圖精確：幾何作圖誤差0.25，展開長度誤差±1。    3) 展開準備    求半節(jié)角度：按節(jié)數(shù)計算半節(jié)（端頭）截面傾斜角度；（b =/2n）    展開三處理：按管徑、材料板厚、連接方式和制作工藝決定展開中徑、接口位置和余量。    因為是外包樣板，畫立面圖時，管口直徑應(yīng)該選擇包在管外的樣板卷筒的中徑。本題已知條件中給出了管子外徑，實際上就是給出了樣板卷筒的內(nèi)徑。故樣板卷筒的中徑=60

22、+0.5=60.5。2.求實長：    見上圖2-3-2b。    1) 畫半節(jié)彎頭端面角度線：    先計算半節(jié)彎頭端面角度；        b=/2n=90°/(2´3)=15°       作水平直線OB，在OB上取OS=150；分別以O(shè)、S為圓心，OS為半徑畫弧交于R；    4等份弧SR，得等分點K

23、，連OK并適度延長。    2) 畫半節(jié)彎頭立面圖：     先計算外包樣板筒半徑 R=f/2=（60+0.5）/2=30.25（可通過四等分長度為121的線段獲取）；        在OB線的S點兩側(cè)取1、7兩點，使S1=S7=30.25        過1、7作OB的垂線11、77，交OK于1、7；梯形（1177）即是半節(jié)彎頭立面圖。    3) 求實長

24、:     以S為圓心,S1為半徑在下方畫半圓并6等分之；     過各等分點作OB的垂線，交OB為1、2、3、4、5、6、7；交OK為1、2、3、4、5、6、7；則11、22、33、44、55、66、77為半節(jié)彎頭管口各分點上的素線實長。3.畫展開圖：    見圖2-3-2c。     計算展開長度：L=p（60+0.5）=190     作平行素線組：在OB上取AB=190（注意誤差控制在%p1以內(nèi)），

25、12等分AB；過各分點作AB的垂線組，上下長度略超過77；以11為切開線，依次標明各分點；     求端口展開曲線：從17引SB的平行線，與對應(yīng)垂線交于1°、2°、3°、4°5°、6°、7°，圓滑連接這13個點，此即半節(jié)端口的展開曲線；曲線梯形（AB1°7°1°）為半節(jié)（端節(jié)）的展開圖形。     畫全節(jié)展開圖：以AB線為中軸線畫出上述展開曲線的對稱曲線。這兩條關(guān)于AB對稱的展開曲線及其對應(yīng)端點連線所圍成的區(qū)域就是展

26、開圖。    實際操作時，一般用劃規(guī)量取各點實長值，尺寸大時則直接用尺量取。再以AB上各對應(yīng)分點為中心上下劃弧或量取實長，以求展開點；然后將這些展開點圓滑連接成展開曲線。連線時可以用曲線板或彎曲的鋼尺，也可以手工描。用曲線板或彎曲的鋼尺時，一次畫線至少要通過三點；手工描時，可以先把各點用直線連成折線，然后折線的基礎(chǔ)上根據(jù)曲線的凹凸方向適度修描；為避免接縫處產(chǎn)生尖角，此處曲線要修描到其切線與接縫垂直。    必要時，下料的鋼板上還須畫出折彎線，作為成型時彎曲加工的位置。這些線就是平行素線組。因此平行素線組在樣板上還應(yīng)該保留下來。圖2-3

27、-2c  彎頭展開圖焊接彎管。當管徑較大、管壁較厚或較薄、彎曲半徑較小時，采用煨彎方法困難，常采用焊接彎管。其彎曲角度、彎曲半徑及彎管組成的節(jié)數(shù)可根據(jù)需要選定，彎曲半徑大，彎管組成的節(jié)數(shù)多，彎管內(nèi)壁平滑，流體通過時阻力小。焊接彎管的節(jié)數(shù)，不應(yīng)少于表511規(guī)定的節(jié)數(shù)。焊接彎管是若干節(jié)帶有斜截面的直管段焊接而成的，每個彎頭有若干個中間節(jié)和兩個端節(jié)。中間節(jié)兩端帶斜截面；端節(jié)一端帶斜截面，長度為中間節(jié)的一半。見圖5114。為了減少焊口，常將端節(jié)的斜截面直接下料在較長的管子上，這樣就減少了兩上焊口。圖5-1-14 焊接彎頭1-中間節(jié)；2-端節(jié)表5-1-1 焊接彎管的最小節(jié)數(shù)彎管角度節(jié)數(shù)其中中間

28、節(jié)(n)端節(jié)90°42260°31245°31230°202(1)尺寸計算。中間節(jié)的背高和腹高分別為A和B，則端節(jié)的背高與腹高即分別為   和    ，可由下式計算：式中     端節(jié)的背高(mm)；  端節(jié)的腹高(mm)；R彎曲半徑(mm)；D管外徑(mm)；a彎曲角度(度)；n彎管中間節(jié)的節(jié)數(shù)。按表51l中的節(jié)數(shù)，90°、60°及30°焊接彎頭端節(jié)尺寸可分別按下式計算：45°焊接彎頭端節(jié)尺寸可分別按下式計算：(2

29、)用展開法制作樣板。焊接彎頭下料應(yīng)先做樣板，用展開法放樣，如圖5115所示：在牛皮紙或石油瀝青油氈紙上畫直線段17等于管外徑，分別從l和7兩點作直線1-7的垂直線，截取11等于   、77等于連接1和7兩點得斜線17。以17之長為直徑畫半圓，把半圓弧分為六等分(等分越多越精確)，從各等分點向直徑17作垂線，與17相交于2、3、4、5、6各點，并與斜線l7相交于2、3、4、5、6各點。在右邊畫17延長線，截取11線段等于管子外圓周長(L=D)，把11分成12等分，各等分點依次為1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1，由各等分點作ll的垂線，在這些垂線上分別截取11

30、等于11、22等于227-7等于77。用曲線板連接1、2、71圖中帶斜線部分即為端節(jié)的展開圖。在1l直線段下面畫出上半部的對稱圖與帶斜線部分一塊構(gòu)成中間節(jié)的展開圖。用剪刀將展開圖剪下，即成下料樣板。圖5-1-15焊接彎頭下料樣板圖5-1-16 直管制作焊接彎頭下料圖 (3)下料與焊接。下料時先在鋼管沿管子軸線畫兩條對稱的直線，二直線間的弧長等于管子外圓周長的一半。以后將樣板圍在管外，使樣板上的背高線和腹高線分別與管子上已繪出的兩條直線重合。沿樣板在管子上畫出切割線，再將樣板翻轉(zhuǎn)180°，畫出另一段的切割線，兩段間應(yīng)留出切割口的寬度。如圖5l16所示。兩個端節(jié)另一端不切割，應(yīng)和直管連在

31、一起，以減少焊口。焊接彎頭各節(jié)坡口時，彎頭外側(cè)的坡口角度應(yīng)小些，彎頭內(nèi)側(cè)的坡口角度應(yīng)大些、否則彎頭焊接后外側(cè)焊縫厚，內(nèi)側(cè)焊縫窄，使彎頭出現(xiàn)勾頭現(xiàn)象。相貫線 鋼管焊接管件往往在施工現(xiàn)場制作。制作時利用計算的尺寸或展開樣板在鋼管上畫出切割線，切割成需要的形狀后，再拼裝成各種類型的管件。(一)彎頭的制作彎頭用于管道的轉(zhuǎn)彎處。轉(zhuǎn)變的角度稱作彎曲角。為了工作上的便利，習(xí)慣上常把彎曲弧度對應(yīng)的圓心角稱作彎曲角，彎曲弧線的半徑稱作彎曲半徑，如圖556所示。圖5-5-5邊線法1-中心樁；2-邊線樁(圓鋼)；3-邊樁；4-高程釘；5-高程線 不同彎曲角的焊接彎頭常常由一節(jié)或數(shù)節(jié)帶有斜截面的直管段組合而

32、成，俗稱蝦米腰彎頭。節(jié)數(shù)中有兩段端節(jié)和若干段中間節(jié)；端節(jié)經(jīng)常是中間節(jié)的一半，不包括在稱呼的節(jié)數(shù)內(nèi)。對于燃氣管道工程，各節(jié)的斜截面夾角一般規(guī)定為15°，225°和30°。彎頭的幾何尺寸受安裝地點和燃氣在彎頭內(nèi)流動的阻力所限，因此，一般焊接彎頭的彎曲半徑不小于管徑的15倍。對于低壓燃氣管道上的焊接彎頭，其彎曲半徑不易過小。 今以90°兩節(jié)蝦米腰彎頭為例，說明其制作過程1繪制彎頭的立面投影圖。兩個端節(jié)夾角  各為15°，兩個中間節(jié)夾角a各為30°彎曲半徑R=15Dw，如圖557所示。圖中中間節(jié)的節(jié)背，節(jié)中和節(jié)里所示的尺寸分別為圖5

33、-5-6 彎曲角與彎曲半徑a-彎曲角；R-彎曲半徑 圖5-5-7 彎頭立面投影及端節(jié)展開 2繪制展開圖 可任選中間節(jié)或端節(jié)展開。圖557所示為端節(jié)展開圖。二個端節(jié)的樣板拼合就是中間節(jié)展開樣板。 3將樣板緊包在管子上，畫出切割線(氧氣切割時，切割線寬約5mm)，切割后，以節(jié)背基準線對準焊接，即成90°兩節(jié)蝦米腰彎頭。(二)三通制作鋼管焊接三通接其形狀有正交、斜交和Y形之分；按其管徑分等徑和異徑。各種三通制作方法基本相同。下面以斜交異徑三通為例說明其制作過程。1求接合線 繪制三通正面圖和側(cè)面圖。正面圖中的支管與主管的接合線按下述方法求出。將側(cè)面圖中的支管端面分若干等分，自等分點

34、作支管端面的垂直線，在側(cè)面圖上得到垂直線與主管的各交點，從各交點向右引水平線，與正面圖支管端面的對應(yīng)垂直線相交，把對應(yīng)交點連成曲線即為正面圖中支管與主管的接合線。如圖558中的和所示。2支管展開圖，在正面圖中作支管端面延長線，其長為支管圓周長，并作相同的等分，自等分點作垂線，與接合線上所引的對應(yīng)水平線相交，將對應(yīng)交點連成曲線即得到支管展開圖，如圖558中的所示。圖5-5-8 斜交異徑三通展開圖 3主管展開圖 由C和D引下垂線，其長為主管圓周長之半，并從中點7上下照錄側(cè)面圖中對應(yīng)弧段的各點，自各點引DC平行線與接合線各點的對應(yīng)下垂線相交，將對應(yīng)交點連成曲線，得出主管開孔實形展開圖。工地往往只畫支管展開圖，