郜明明，于满家

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110000）

管件指的是将普通管子进行连接处理成为管路技术结构的零部件，根据不同管件在技术连接上存在的差异性可以将管件分为法兰管件、承插式管件、螺纹管件和焊接管件四种；不同管件在结构和用途方面也有所不同，主要分为：弯管、三通、四通管、岔管等。不同的分类都可以划分不同的管件。现如今水利工程或水电站的工程中都会使用钢管技术和PCCP管技术相配套，使用的大多数为焊接管件，具有材料厚度较大、直径参数的钢结构特点。需要根据具体环境和所处的技术条件，在施工现场进行生产准备工作。

1 放样下料的内涵及传统焊接管配件制作工艺概述

所谓放样是需要根据施工图纸和设计方案的要求并遵循正投影原理将组件按照实际施工中需要的特征和大小严格以1:1的规格刻画在施工拌料之上。下料则是指在钢板材料上对工程需要板件材料切割成所需要的形状。

传统焊接管配件制作主要有两种形式，一种是根据管配件的分部件的形状进行计算并按照1:1的比例进行放样，将放大的样在钢板中画出，采用手工或者机器的方式下料后卷圆。另一种方式是使用同样的方法进行计算，根据计算出的尺寸得到所需图形，并对多个图形排版。部件配套高后工作人员就可以算出钢板的宽度，并将其卷圆校正后切割组队。三通和补强板都更加倾向使用第二种方法。但是随着工程的的推进对新技术和新材料提出了更高的要求，如果坚持使用传统的焊接管配件将不能满足工程需要，阻碍工程进度和施工，并无法更好的服务于人民群众，因此工作人员需要探索出新的制作工艺改变这一状况。

2 传统放样下料技术的不足之处

随着水利工程的不断发展，对管件的需求和标准也愈加庞大，深水头、大直径的管件设计应用在更多的环节，传统的下料方式已经远远无法满足工程需要，其表现在如下几个方面：

2.1 工程流程复杂多样，容易出现偏差

在传统的焊接管件制作过程中需要有完善且具体的放样和下料操作环节，必须要提前拥有管件的示意图。示意图能够在钢板材料或者管体上按照1比1进行绘制获得，但是如果工程需要参数更大的管件时在展开的示意图绘制中需要获得更多的取点和周长。因此在实际操作中需要按照一定比例和工具在复杂的工作流程中进行制作，更容易出现操作误差和技术的偏差。

同时对工装和工具具有较高的标准。钢板放样后进行切割并卷圆通常使用半自动切割机器，对制作的轨道和精密性要求更加严格，如果精准度不够在后续的下料时由于直线度差距较大影响了组对质量。

2.2 无法满足工程施工的需求

（1）工作强度大且流程复杂，而生产力水平又较为低下，特别是在进行手工计算环节和放样画线过程中需要技术工人拥有更高的综合能力和素质。通过使用数学模型进行手工计算也要求技术工人具有良好的运算能力和图形分析能力，并要有丰富的工作经验和选点能力，这都对技术工人提出了不低的要求。拥有丰富经验和开拓视野的工人是工程所需要的，这就要求技术工人需要不断探索和学习新的技术，如信息化技术、计算机技术等。只有不断的提高自身综合能力才能更好的推动新工艺的变革。

（2）在放样和下料环节过程中技术精准度不够且无法保障产品加工的质量，产品失败率较高浪费了大量资金和资源。使用测量器也较为落后无法获取精准数值，在使用过程中逐渐累积误差等情况，进而导致技术实施中精度水平的不足。气体切割的工作人员所具备的能力和水平也有所差异，对下料操作中获得标准尺寸也有一定影响，所以在完成针对维护管件整体性操作中要结合一定程度的修割才能保证实现，如果通过修割也无法完成将会为后续工作的焊接环节带来困难。且管件和支管的组成部分更是无法得到质量的保障。

（3）生产和加工环节对工具的应用和技术要求较高。使用在钢板材料上进行放样切割后开展管件加工活动需要使用半自动切割工具，并且对轨道技术组件制作的精准度提出了一定标准。

（4）卷圆加工容易出现扭曲情况。在卷圆加工过程中实际使用的的钢板材料已经具备了双线结构和其他异形机构的特点，导致在实际加工中卷板机设备使用的上辊技术和下辊技术的组件对钢板造成压力出现不同表现，进而导致钢板材料在讲过加工时出现扭曲为工作带来不便。

（5）具有较大安全隐患。先进行切割后再进行卷圆，由于部件具有各自形态，在吊装过程中极为不稳定。先卷圆后切割会留下较大安全隐患。针对这种情况大多数出现在大直径钢管，在转台或者管件固定还是划线和气割，工作人员都需要登高进行作业，如果操作不当严重甚至危害生命。

针对上述手段不足之处，就必须对传统焊接管件的下料进行有针对性的改善，以此来提高工作质量和效率。

3 焊接管件制作放样下料创新：基于Excel电子表格软件和AutoCAD绘图软件

随着计算机技术和通信技术的发展，各种不同作用的办公软件进入加工企业当中并起到了推进作用，使得管件下料的技术得到了质的飞跃。其中对Excel电子表格软件和AutoCAD绘图软件的使用在工程中运用的更加广泛。

3.1 Excel电子表格软件计算各点坐标

根据推导出的轨迹和查阅的相关手册等数据将不同函数方程在Excel表格中运算和统计，并使用电子表格函数的方程式对各个坐标确定，使用复制粘贴功能补充数值坐标。表1为使用Excel表格计算出的异径斜三通的坐标表格。

表1 异径斜三通的坐标表格

3.2 运用AutoCAD软件绘制展开图

通过AutoCAD软件功能中的多段线功能能够将坐标值填入命令栏中，并且在绘图中展开曲线图，该软件在各个机械施工领域都已经得到了广泛的使用，通过CAD软件进行绘图工作能够提高制图的精准性。传统的方式下对于大型管件的展开图需要大量绘制线，不同的工程项目都需要不同管件，每次绘图都需要逐一绘制大大消耗了时间并拖延了工程进度，影响工作效率。因此通过Excel电子表格软件和AutoCAD绘图软件相互补充和促进来构建出完整的管件图。

二者相结合的优点如下:一方面Excel表格通过设置函数方程后将不同的管件数值输入，包括管件的外径、管道厚度、分节数等数据能够在最短时间算出管件展开图的坐标等。使用AutoCAD软件能够绘制出无线延展的图，工程设计需要什么样的图都能够绘制出，不会受到管径大小的影响。通过二者结合起到相辅相成的作用，在下料放样的绘制展开图中更加准确且效率，减少了大量人工操作造成的不必要问题，甚至能够实现零误差，有效的提高了管配件的质量和生产效率，进一步增加了生产商的经济效益。

4 应用案例

通过对弯管和三通补强板为例进行概述。Excel电子表格软件和AutoCAD绘图软件以及FastCAM软件共同使用的操作流程如下：Excel进行数据的统计计算—AutoCAD绘图制图输出文件—FastCAM进行对文件的修改和压缩—FastPATH自动编程设置切割轨迹—FastNEST手动套料进行再次切割—FastPLOT负责对数据进行校验—输出NC文件后使用U盘拷贝数据到数控机床切割，工作人员要根据数控切割的实际情况手动操作行走轨迹—卷制—手工切割瓦片的连续断点—管件组焊。最后也要有工作人员使用气割将多余的零件割掉。

5 结语

Excel电子表格软件和AutoCAD绘图软件所拥有的优势能够帮助焊接管配件下料更加符合工程的规范并保障产品的质量，针对施工项目的现场展开管件制作，并针对性的提出最先进也最有效的绘图方法，在实际的运用当中经过技术人员的改良更加具有可操作性，能够对管件制作中提高获取下料的精准度，同时更好的避免卷圆加工中出现的形变情况以及应力。在大大提高生产质量，改善管件产品生产流程的前提下也带动了工作人员的效率，对于水利工程和管道技术施工的质量水平都有所帮助。