CATIA在偏心大小头展开图设计中的应用

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　　在天然气和油田生产中，两管连接的部位经常用到大小头零件。大小头零件分为同心大小头和偏心大小头两种，其制造方法主要有两种：(1)在粗管的基础上抽制(2)通过计算，绘出展开图后按展开图下料，将钢板卷制焊接成大小头。同心大小头的计算比较简单，抽制和按展开图卷板都比较容易完成。偏心大小头结构不规则，对工人技术要求高，绘制完成误差大。用CATIA的创成式钣金模块对大小头进行建模，生成展开图，将展开图像成2D工图图纸后，能够用来指导生产。

　　1 三维软件CATIA的特点

　　CATIA软件是法国Dassault公司开发的集CAD/CAM/CAE于一体的三维造型软件。CATIA V5具有强大的功能，主要特点有：

　　a.CATIA V5采用Windows界面，熟悉Office的用户很容易接受CATIA的工作界面，易学易用。

　　b.草图绘利灵活。将草图经过拉伸、旋转等操作，可以得到想耍的三维模型。

　　c.真正的全相关性。任何地方的修改都会自动反映到相关的地方。

　　d.转化工程图过程简单。CATIA可将3D模型自动转化为2D工程图，并可自动添加标注。

　　e.数据交换方便。CATIA可方便的与CAD、PRO/E、NX等软件实现数据交换。

　　2 偏心大小头展开图的设计

　　2.1 偏心大小头特征造型设计

　　进入创成式钣金设计模块(Generativ Sheetmetal Design)，设定钣金件参数：扳厚和弯曲半径。

　　2.1.1 选基准面，进入草图。绘制大小头一端的圆形，并对圆施加约束，之后退出草图。

　　2.1.2 以2.1.1步骤中的基准面为参考面，创建平面1。平面类型选择偏移、偏移距离为大小头长度。在平面1上绘制大小头另一端的圆形，并对圆施加约束，包括圆的直径及相对步骤3.1.1绘制圆的偏心距，之后退出草图。

　　2.1.3 在绘制的两圆上各创建一个点。选择点的类型为曲线上、曲线长度比率输入同一值。

　　2.1.4 创建一条直线。线制为点-点，连接步骤3.1.3中的两点为直线1，见图1。

　　2.1.5 利用漏斗命令，生成偏心漏斗的造型。漏斗类型选择Surfacic Hopper，曲面类型选创建多截面曲面，选择中性层选项;展开位置参考线选择直线1，固定点选择步骤3.1.3中创建的一点，Tear wires项选择直线1。模型见图2。

　　2.2 偏心大小头展开图设计

　　a.利用展开命令：将偏心大小头模型展开，展开图见图3。

　　b.进入工程图模块，将展开图生成2D工程图图纸，工程图见图4。

　　3 绪论

　　同心大小头和偏心大小头，都可以将展开图生成2D工程图纸，以1：1的比例打印出来后做成样板，以样板在钢板上下料，然后卷出大小头。由于展开图非常精确，所以按展开图下料，焊接起来更加容易，管线焊接也更加牢固可靠。

　　由于CATIA的全相关性，修改大小头模型参数(大小头直径、偏心距、长度)，工程图纸都会自动更新，能轻松得到不同参数所对应的工程图纸，操作简单，展开图精确度高，能极大的提高生产效率和生产质量，在生产中具有很好的实用价值。