张松

（南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266000）

0 引言

在空调冷媒管路系统中，会出现大量的弯管。目前弯管的设计主要采用三维软件或二维软件设计。在采用Pro/E管道模块进行三维管路设计时，软件会自动计算管子的长度，指导下料加工，但是限于资金和应用的熟练程度［1］，部分企业仍采用二维软件设计管路，对于管子的下料尺寸完全依靠技术人员用手工计算获得，对于复杂的管路，手工计算容易出现错误。针对手工计算繁琐易出错的情况，我们依据管子的折弯原理，开发了弯管长度计算程序，来解决这个问题。

1 弯管原理

图1

小管径弯管主要依据矢量弯管原理［2］，利用数控弯管机加工。所谓矢量弯管原理，就是将管形用管子中心线表示，把两直线段延长线交点作为线段的起始点，相邻两相交点连线的距离和方向，作为矢量的大小和方向，依据折弯顺序，用矢量将管子有序表示，如图1所示。

2 弯管计算方法

在设计程序的时候，必须充分了解矢量弯管原理，弄清管子几何坐标与机床加工坐标之间的相互关系［3］。弯管主要由直线段和圆弧段组成，弯管的几何参数包括直线段长度、空间转角、弯曲角度三个要素。管子在弯管机上的折弯由直线进给、空间转角、弯曲三个基本动作组成。直线段长度：端点到直线与圆弧切点之间的距离或直线与两圆弧切点之间的距离，即弯管机折弯之前的直线进给距离。空间转角：相邻两个弯不在一个平面上，第二个弯所在的平面与第一个弯所在的平面的夹角，即弯管机夹头的旋转角度。……