課題7零件的鈑金加工中國勞動社會保障出版社《零件手工加工》課題7零件的鈑金加工

鈑金是針對金屬薄板（通常在6mm以下）一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖、切、復合、折、鉚接、拼接、成型（如汽車車身）等。如利用板材制作煙囪、鐵桶、油箱油壺、通風管道、彎大小頭、天圓地方、漏斗形等，主要工序是剪切、折彎扣邊、彎曲成型、焊接、鉚接等。一、放樣1.放樣概述

在產(chǎn)品圖樣基礎上，根據(jù)產(chǎn)品的結構特點、制造工藝要求等條件，按一定比例（通常取1∶1）準確繪制結構的全部或部分投影圖，并進行結構的工藝性處理和必要的計算及展開，最后獲得產(chǎn)品制造過程所需要的數(shù)據(jù)、樣桿、樣板和草圖等的操作過程。（1）實尺放樣程序1）線型放樣線型放樣是根據(jù)結構制造需要，繪制構件整體或局部輪廓（或若干組剖面）的投影基本線型。

2）結構放樣結構放樣是在線型放樣的基礎上，依制造工藝要求進行工藝性處理的過程。

3）展開放樣展開放樣是在結構放樣的基礎上，對不反映實形或需要展開的部件進行展開，以求取實形的過程。2.放樣程序放樣過程分析舉例：1）識讀、分析構件圖樣。在識讀、分析構件圖樣的過程中，主要解決以下問題:①弄清構件的用途及一般技術要求，該構件為冶金爐爐殼主體，主要應保證其有足夠的強度，尺寸精度要求并不高。因爐殼內(nèi)還要砌筑耐火磚，所以連接部位允許按工藝要求作必要的變動。②了解構件的外部尺寸、質(zhì)量、材質(zhì)、加工數(shù)量等，并結合本廠的加工能力，確定產(chǎn)品制造工藝。通過分析可知該產(chǎn)品外形尺寸及質(zhì)量較大，需要較大的工作場地和起重能力。加工過程中，尤其在裝配、焊接時，不宜多翻轉(zhuǎn)。又知該產(chǎn)品加工數(shù)量少，故裝配、焊接都不宜制作專門胎具。③弄清各部投影關系和尺寸要求，確定可變動與不可變動的部位及尺寸。

圖2-7-2爐殼主體部分圖2-7-3爐殼線型放樣①確定放樣畫線基準。從該件圖樣看出：主視圖應以中心線和爐上口輪廓線為放樣畫線基準，而俯視圖應以兩中心線為放樣畫線基準。主、俯視圖的放樣畫線基準確定后，應準確地畫出各個視圖中的基準線。②畫出構件基本線型。這里件１的尺寸必須符合設計要求，可先畫出。件３位置已由設計給定，不得改動，亦應先畫出。而件２的尺寸要待處理好連接部位后才能確定，不宜先畫出。至于件１上的孔，則先畫后畫均可。2）線型放樣如圖2-7-3所示。3）結構放樣①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理。首先看Ⅰ部位，它可以有三種連接形式，如圖2-7-4所示。究竟選取哪種連接形式，工藝上主要從裝配和焊接兩個方面考慮。圖2-7-4部位連接形式比較a）外環(huán)焊接

b）、c）內(nèi)、外環(huán)焊接圖2-7-5圓錐臺側板畫法②因構件尺寸（ａ、ｂ、?1、?2）較大，且件2錐度太大，不能采取滾彎成形，需分幾塊壓制成形或手工煨制，然后組對。組對接縫的部位，應按不削弱構件強度和盡量減小變形的原則確定，焊縫應交錯排列，不能選在孔眼位置，如圖2-7-6所示。圖2-7-6焊縫位置③計算料長、繪制草圖和量取必要的數(shù)據(jù)。因為圓筒展開后為一個矩形，所以計算圓筒的料長時可不必制作號料樣板，只需記錄長、寬尺寸即可；做出爐底板的號料樣板（或繪制出號料草圖），這是一個直徑為?２的整圓如圖2-7-7所示。圖2-7-7爐底板號料樣板圖2-7-8圓錐臺結構草圖④依據(jù)加工需要制作各類樣板。圖2-7-9爐殼制作卡形樣板4）展開放樣①作出圓錐臺表面的展開圖，并制作號料樣板。②作出筒體開孔孔型的展開圖，并制作號料樣板。3.放樣臺放樣臺是進行實尺放樣的工作場地，有鋼質(zhì)和木質(zhì)兩種。（1）鋼質(zhì)放樣臺（2）木質(zhì)放樣臺4.樣板、樣桿的制作放樣過程中，在結構放樣和展開放樣之后，即可著手制作各種樣板、樣桿。使用樣板或樣桿進行畫線號料，可以大大提高畫線的效率和質(zhì)量。對于板狀零件一般都制作樣板，型鋼零件則制作樣桿。（1）樣板的分類樣板按其用途通常分為以下幾類：1）號料樣板。它是供號料或號料同時號孔的樣板。2）成形樣板。它是用于檢驗成形加工零件的形狀、角度、曲率半徑及尺寸的樣板。成形樣板又可分為卡形樣板和驗形樣板。3）定位樣板。它用于確定構件之間的相對位置（如裝配線、角度、斜度）和各種孔口的位置和形狀。4）樣桿。樣桿主要用于定位，有時也用于簡單零件的號料。圖2-7-10驗形樣板圖2-7-11裝配定位角度樣板ａ）樣板使用ｂ）樣板（2）制作樣板和樣桿的材料

制作樣板的材料，一般采用0.5～2mm的薄鋼板。當樣板較大時，可用板條拼成花格骨架，以減輕質(zhì)量。中、小型零件多用0.5～0.75mm薄板制作.為節(jié)約鋼材，對精度要求不高的一次性樣板，可用黃板紙或油氈紙制作。制作樣桿的材料一般用25mm×0.8mm、20mm×0.8mm的扁鋼條或鉛條制作。木質(zhì)樣桿也常有應用，但木條必須干燥，以防止收縮變形。（3）樣板、樣桿的制作樣板、樣桿經(jīng)畫樣后加工而成。其畫樣方法主要有以下兩種:1）直接畫樣法。即直接在樣板材料上畫出所需樣板的圖樣。展開號料樣板及一些小型平面材料樣板多用此法制作。2）過渡畫樣法（又稱過樣法）。這種方法分為不覆蓋過樣和覆蓋過樣，多用于制作簡單平面圖形零件的號料樣板和一般加工樣板。圖2-7-12不覆蓋過樣法a）樣板使用

b）樣板圖2-7-13覆蓋過樣法二、號料

利用樣板、樣桿、號料草圖及放樣得出的數(shù)據(jù)，在板料或型鋼上畫出零件真實的輪廓和孔口的真實形狀，以及與之連接構件的位置線、加工線等，并注出加工符號，這一工作過程稱為號料。

圖2-7-14號料1.號料的一般技術要求：（1）熟悉產(chǎn)品圖樣和制造工藝，合理安排各零件號料的先后順序，零件在材料上位置的排布應符合制造工藝的要求。（2）根據(jù)產(chǎn)品圖樣，驗明樣板、樣桿、草圖及號料數(shù)據(jù)；核對鋼材牌號、規(guī)格，保證圖樣、樣板、材料三者的一致性。對重要產(chǎn)品所用的材料，還要核對其檢驗合格證書。（3）檢查材料有無裂紋、夾層、表面疤痕或厚度不均勻等缺陷，并根據(jù)產(chǎn)品的技術要求酌情處理。當材料有較大變形，影響號料精度時，應先進行矯正。（4）號料前應將材料墊放平整、穩(wěn)妥，既要有利于號料畫線并保證畫線精度，又要保證安全且不影響他人工作。（5）正確使用號料工具、量具、樣板和樣桿，盡量減小由于操作不當而引起的號料偏差。例如，彈畫粉線時，拽起的粉線應在欲畫線的垂直平面內(nèi)，不得偏斜；用石筆劃出的線不應過粗。（6）號料畫線后，在零件的加工線、接縫線及孔的中心位置等處，應根據(jù)加工需要打上鏨印或樣沖眼。同時，按樣板上的技術說明，應用涂料標注清楚，為下道工序提供方便。要求文字、符號、線條端正、清晰。2.合理用料（1）集中套排由于各種零件材料的材質(zhì)、規(guī)格是多種多樣的，為了做到合理使用原材料，在零件數(shù)量較多時，可將使用相同牌號材料且厚度相同的零件集中在一起，統(tǒng)籌安排，長短搭配，凸凹相就，這樣可以充分利用原材料，提高材料的利用率，如圖2-7-15所示。

圖2-7-15集中套排號料（2）余料利用（3）分塊排料法生產(chǎn)中，為提高材料的利用率，在工藝許可的條件下，常用“以小拼整”的結構。圖2-7-16分塊排料法ａ）整體圓環(huán)ｂ）二分之一圓環(huán)ｃ）四分之一圓環(huán)3.型鋼號料

圖2-7-17型鋼號料（1）整齊端口長度號料

（2）中間切口或異形端口號料（3）在型鋼上號孔的位置4.二次號料對于某些加工前無法準確下料的零件（如某些熱加工零件、有余量裝配等），往往在一次號料時留有充分的余量，待加工后或裝配時再進行二次號料。圖2-7-18小型零件在平臺上二次號料5.號料允許誤差名稱允許誤差（mm）直線±0.5曲線±0.5結構線±1鉆孔±0.5減輕孔±2料寬和料長±1兩孔（鉆孔）距離±0.5鉚接孔距±0.5樣沖眼和線間±0.5鏨子（主印）±0.5

表2-7-1常用號料允許誤差值三、展開放樣

將金屬板殼構件的表面全部或局部，按其實際形狀和大小，依次鋪平在同一平面上，這種方法稱展開。展開放樣是金屬結構制造中放樣工序的重要環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容是完成各種不同類型的金屬板殼構件的展開。

空間各種線段的投影特性：圖2-7-19垂直線的投影ａ）垂直于XOY面的線ｂ）垂直于XOZ面的線ｃ）垂直于ZOY面的線圖2-7-20平行線的投影ａ）平行于XOY面的線ｂ）平行于XOZ面的線ｃ）平行于ZOY面的線圖2-7-21一般位置直線的投影圖2-7-22曲線的投影ａ）、ｂ）平面曲線ｃ）空間曲線圖2-7-23直角三角形法求實長ａ）一般位置線段AB的直觀圖ｂ）、ｃ）直角三角形投影作圖法ｄ）投影圖外作圖求實長

例：圖2-7-24所示為工廠常見的圓方過渡接頭的立體圖和主、俯視圖。俯視圖中四個全等的等腰三角形表示其平面部分，各等腰線為圓方過渡線（平面與曲面的分界線）。這些線均為一般位置直線，在視圖中不反映實長。為展開需要，還需在曲面部分作出一些輔助線，如Ｂ—２、Ｂ—３（２、３點為１/４圓角的等分點），這些輔助線也是一般位置直線，投影不反映實長。上述各線的實長，實際放樣時多直接在主視圖中作出。為使圖面清晰，將求實長作圖移至主視圖右側。即以各線段正面投影高度差（距離差）ＣＤ為一直角邊，以各線的水平投影長ｆ１、ｆ２為另一直角邊，畫出兩直角三角形，則三角形的斜邊即為所求線段的實長。圖2-7-24直角三角形法求實長舉例圖2-7-26旋轉(zhuǎn)法求實長舉例例：圖2-7-26所示為一個斜圓錐，為作出斜圓錐表面的展開圖，須先求出其圓周各等分點與錐頂連線（素線）的實長。由圖2-7-26可知，這些素線除主視圖兩邊輪廓線（Ｏ′—１′、Ｏ′—５′）外，均不反映實長。實長線求法：以Ｏ為圓心，Ｏ至２、３、４各點的距離為半徑畫同心圓弧，得到與水平中心線Ｏ—５的各交點。由各交點引上垂線交１′—５′于２′、３′、４′點，連接２′、３′、４′與Ｏ′，則Ｏ′—２′、Ｏ′—３′、Ｏ′—４′即為所求三條素線的實長。例：圖2-7-29所示為一個頂口與底口垂直的圓方過渡接頭,利用換面法移出作圖求出其表面各線的實長。圖2-7-29換面法求實長舉例

圖2-7-30求柱體斜口曲線實長圖2-7-31換面法求平面曲線實長2.展開放樣的方法：平行線法主要用于表面素線相互平行的立體。例：作斜切圓管的展開圖，如圖2-7-32所示。圖2-7-32斜切圓管的展開放射線法適用于表面素線相交于一點的錐體。三角形法是以立體表面素線（棱線）為主，并畫出必要的輔助線，將立體表面分割成一定數(shù)量的三角形平面，然后求出每個三角形的實形，并依次畫在平面上，從而得到整個立體表面的展開圖。圖2-7-33正圓錐的展開ａ）等分作圖ｂ）展開圖例：作正圓錐的展開圖，如圖2-7-33所示。例：正四棱錐筒的展開，如圖2-7-34所示。圖2-7-34

正四棱錐筒的展開四、彎形1.彎形概述把平板毛坯、型材、管材等彎成一定的曲率、角度，從而形成一定形狀的零件，這樣的加工方法稱為彎形。彎形在金屬結構制造中應用很多，它可以在常溫下進行，也可以在材料加熱后進行，但大多數(shù)彎形是在常溫下進行的。圖2-7-35材料的彎曲變形過程2.鋼材的彎曲變形過程及特點3.彎形坯料長度計算:

A=

(r+X0t)

/180°

式中A—圓弧部分中性層長度，mm；r—內(nèi)彎形半徑，mm；

x０—中性層位置系數(shù)；t—材料厚度，mm；α—彎形角，（°）。內(nèi)面彎形成不帶圓弧的直角制件時，其彎形部分可按彎形前后毛坯體積不變的原理進行計算，一般采用經(jīng)驗公式Ａ＝0.5ｔ計算。表2-7-2彎形中性層位置系數(shù)x０r/t0.250.50.812345678101214≥16x00.20.250.30.350.370.40.410.430.440.450.460.470.480.490.5圖2-7-38常見的彎形形式ａ）、ｂ）、ｃ）內(nèi)面帶圓弧的制件ｄ）內(nèi)面帶直角的制件例：把厚度ｔ＝4mm的鋼板坯料，彎成圖2-7-38ｃ所示的制件，若彎形角α＝120°，內(nèi)彎形半徑r＝16mm，邊長L１＝60mm、L２＝120mm，求坯料長度L是多少？解：r／t＝16／4＝4查表３—２２得ｘ０＝0.41L＝L１＋L２＋AA＝π（r＋x０t）α／１８０°＝3.14×（16＋0.41×4）×120°／180°＝36.93mmL＝60＋120＋36.93＝216.93mm例：把厚度t＝３mm的鋼板坯料，彎成圖2-7-38ｄ所示的制件，若L１＝60mm，L２＝100mm，求坯料長度Ｌ。解：因彎形制件內(nèi)面帶直角，所以Ｌ＝L１＋L２＋Ａ＝Lｌ