1、2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,1,鈑金制作技能實(shí)訓(xùn),深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)中心 金工實(shí)訓(xùn)室鉗工分室,2.展開放樣,2.展開放樣,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,2,先有付出，才有杰出！,歡迎各位來金工實(shí)訓(xùn)室參加鈑金制作實(shí)訓(xùn)！ 本課程指導(dǎo)教師： 劉富覺,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,3,功夫不負(fù)有心人！,祝你快樂，祝你成功！ 本課程指導(dǎo)教師： 陳斐明,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,4,第二章 展開放樣技術(shù),本章主要內(nèi)容： 展開原理?yè)Q面逼近 展開放樣的基本要求 1.展開三原則 2.展開三處理 3.常用三樣板 4.展開精度控制 幾何法展開的三個(gè)基本方法與典型實(shí)例 1.放射

2、線法與大小頭展開 2.平行線法與彎頭展開 3.三角形法與天圓地方展開 展開訓(xùn)練,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,5,第一節(jié) 展開原理,1. 展開放樣的基本思路 什么是展開放樣 所謂展開，實(shí)際是把一個(gè)封閉的空間曲面沿一條特定的線切開后鋪平成一個(gè)同樣封閉的平面圖形。它的逆過程，即把平面圖形作成空間曲面，通常叫成形過程。實(shí)際生產(chǎn)工作中，往往是先設(shè)計(jì)空間曲面后再制作該曲面，而這個(gè)曲面的制造材料大都是平面板料。因此，用平板做曲面，先要求得與之相應(yīng)的平面圖形，即根據(jù)曲面的設(shè)計(jì)參數(shù)把它的平面坯料的圖樣畫出來。這一工藝過程就叫展開放樣。實(shí)際工作中，有人把它簡(jiǎn)稱為展開，也有人把它簡(jiǎn)稱為放樣，本書中采用前者

3、的說法。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,6,按預(yù)先設(shè)定的三角網(wǎng)絡(luò)把曲面網(wǎng)格化，并在曲面上任取其一個(gè)三角面元abc。連接它的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C得到一個(gè)與三角面元abc對(duì)應(yīng)的平面ABC。為簡(jiǎn)化研究，我們以ABC代替對(duì)應(yīng)的三角面元abc。對(duì)所有的網(wǎng)格都做同樣替代處理，我們就可以得到一個(gè)與曲面貼近的，由眾多小三角平面構(gòu)成的多棱面。多棱面與原曲面當(dāng)然會(huì)存在差別，但是，只要網(wǎng)格數(shù)目足夠多，他們的誤差可以足夠小，小到我們?cè)试S的公差范圍內(nèi)。把曲面換成與之相近、由小平面組成的多棱面，再用多棱面的展開圖去近似替代該曲面的理論展開圖，這就是換面逼近的基本思路。多棱面的展開是容易的，只要在同一平面上把這些小平

4、面按相鄰位置和共用邊逐個(gè)畫出來就得到了多棱面的展開圖。,1. 展開的基本思路-換面逼近,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,7,換面逼近示意圖,圖2-1-0 換面逼近示意圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,8,2、換面逼進(jìn)的幾個(gè)例子,共頂點(diǎn)三角形替換 梯形替換 三角形替換 曲面替換,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,9,共頂點(diǎn)三角形替換,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,10,梯形替換,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,11,三角形替換,圖中斜口大小頭 上下口均為圓，但直 徑不同；上口圓中心 在下口圓面的投影與 下口圓中心同心；此 外上下口所在平面之 間有15夾角。需要 展

5、開的是以上、下口 圓為邊界的周邊蒙 面。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,12,曲面替換,所謂曲面替換是在換面逼近時(shí)，直接用已知的、易展開曲面（如圓柱面、正圓錐面）的曲面元去替代復(fù)雜曲面的對(duì)應(yīng)曲面元，以取得更好的逼近效果，從而使復(fù)雜曲面的展開工作更簡(jiǎn)便，更快捷。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,13,3. 展開放樣的一般過程,由換面替換的過程我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)，展開的步驟可以概括為兩大步， 即：1.求實(shí)長(zhǎng) . 畫出相關(guān)視圖； . 用等分法處理選定的基準(zhǔn)圖線； . 通過各等分點(diǎn)素線的投影去求素線的實(shí)長(zhǎng) 。 2.畫展開圖 .一般選擇直且短的邊作為剖開線，然后根據(jù)對(duì)圖形的了解，選擇 基準(zhǔn)線，安

6、排好圖面； .逐一畫出替換面，并對(duì)展開點(diǎn)進(jìn)行必要的復(fù)核； . 圓滑連接各展開點(diǎn)，求得展開曲線；繼而連接其他圖形各點(diǎn)，完成展開圖。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,14,所謂求實(shí)長(zhǎng)，就是通過各等分點(diǎn)素線的投影去求素線的實(shí)長(zhǎng)。 設(shè)計(jì)圖是展開放樣的依據(jù)，其表示方式是視圖。眾所周知，視 圖上小面元的形狀及其組成線段是實(shí)物形狀、實(shí)際組成線段在該視 圖上的投影，它們的長(zhǎng)度不一定反映實(shí)際長(zhǎng)度。而畫展開圖必須是 1：1的實(shí)際長(zhǎng)度，因此，怎樣通過視圖上各等分點(diǎn)處素線線段的投 影去求該素線線段的實(shí)長(zhǎng)是展開放樣至關(guān)重要的第一步。 求實(shí)長(zhǎng)常用的方法，一是選擇與實(shí)際線段平行、投影反映實(shí)長(zhǎng) 的投影面（先看基本視圖，

7、后選向視圖），在該面視圖上對(duì)應(yīng)量 ??；二是通過相互關(guān)聯(lián)的幾個(gè)視圖上對(duì)應(yīng)投影之間的函數(shù)關(guān)系去設(shè) 法求得。二者可以通過幾何作圖，也可以通過計(jì)算求得。,.求實(shí)長(zhǎng),2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,15,展開的重點(diǎn)是畫展開曲線，即展開圖樣的邊線。展開曲線是一般平面曲線，要畫這種曲線，通常先在圖紙上求出曲線上一定數(shù)量的、足以反映其整體形狀的點(diǎn)；之后再圓滑連接各點(diǎn)，得出所求曲線“近似版”。此版盡管是近似的，卻可以設(shè)法達(dá)到事先要求的準(zhǔn)確度，因?yàn)榍€的準(zhǔn)確性跟點(diǎn)的數(shù)量有關(guān)，越多越準(zhǔn)。展開時(shí)，為了作圖的方便，點(diǎn)的布置通常采用等分的辦法；在曲線變化急劇的區(qū)域，適當(dāng)插入一些更細(xì)的分點(diǎn)，以求得事半功倍的效果。,.

8、畫展開圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,16,第二節(jié) 展開放樣的基本要求與方法,一、展開三原則 展開三原則是展開時(shí)必須遵循的基本要求。 1、準(zhǔn)確精確原則：這里指的是展開方法正確，展開計(jì) 算準(zhǔn)確，求實(shí)長(zhǎng)精確，展開圖作圖精確，樣板制作 精確?？紤]到以后的排料套料、切割下料還可能存 在誤差，放樣工序的精確度要求更高，一般誤差 0.25mm。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,17,2、工藝可行原則：放樣必須熟悉工藝，工藝上必須通得過才行。也就是說，大樣畫得出來還要做的出來，而且要容易做，做起來方便，不能給后續(xù)制造添麻煩；中心線、彎曲線、組裝線預(yù)留線等以后工序所需的都要在樣板上標(biāo)明。 3、

9、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則：對(duì)一個(gè)具體的生產(chǎn)單位而言，理論上正確的并不一定是可操作的，先進(jìn)的并不一定是可行的，最終的方案一定要根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)要求、工藝因素、設(shè)備條件、外協(xié)能力、生產(chǎn)成本、工時(shí)工期、人員素質(zhì)、經(jīng)費(fèi)限制等等情況綜合考慮，具體問題具體分析，努力找到經(jīng)濟(jì)可行，簡(jiǎn)便快捷、切合實(shí)際的經(jīng)濟(jì)實(shí)用方案，絕不能超現(xiàn)實(shí)，脫離現(xiàn)有工藝系統(tǒng)的制造能力。,1.展開三原則,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,18,2.展開三處理,展開三處理是實(shí)際放樣前的技術(shù)處理，它根據(jù)實(shí)際情況，通過作圖、分析、計(jì)算來確定展開時(shí)的關(guān)鍵參數(shù)，用以保證制造精度。 1、板厚處理 上面所說的空間曲面是純數(shù)學(xué)概念的，沒有厚度，但實(shí)際中的這種面只存

10、在于有三度尺寸的板面上。是板料就會(huì)有厚度，只不過是厚度有厚有薄而已。板料成形加工時(shí)，板材的厚度對(duì)放樣有沒有影響？答案是肯定的，不可能沒有影響；板材的厚度越大，影響越大，而且隨著加工工藝的不同，影響也不同。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,19,我們把Lb的一塊鋼條彎曲成曲率為R的圓弧條時(shí)，發(fā)現(xiàn)上面(弧內(nèi)側(cè))的長(zhǎng)度變短了，下面（弧外側(cè)）的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了。根據(jù)連續(xù)原理，其中間一定存在一個(gè)既不伸長(zhǎng)也不縮短的層面。這個(gè)層面我們叫它中性層。那么，這個(gè)中性層的位置在哪里呢？實(shí)踐證明，中性層的位置跟加工的工藝和彎曲的程度有關(guān)。如采用一般的彎曲工藝，當(dāng)R4時(shí)，中性層的位置在板料的中間。這一客觀事實(shí)給我們的啟

11、示是：如果設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)圓弧條要我們加工，加工前的展開料長(zhǎng)應(yīng)該按中徑上的對(duì)應(yīng)弧段計(jì)算。顯然，該圓弧條的展開長(zhǎng)度是L。如此類推，倘要用厚度為鋼板卷制一個(gè)圓筒，其展開長(zhǎng)度應(yīng)按中徑計(jì)算，即L=。這是一個(gè)很重要的結(jié)論，因?yàn)榘粗袕秸归_，更準(zhǔn)確一點(diǎn)，按中性層展開就是我們鈑厚處理的基本原則。,板厚處理,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,20,板厚對(duì)展開長(zhǎng)度的影響(=w=n+),2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,21,三徑關(guān)系,設(shè)計(jì)圖上往往給出的是外徑（w）或者是內(nèi)徑（n），展開 時(shí)要換算出中徑（）。它們之間的關(guān)系是： =w=n 中性層位置，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 R0RX0 式中X0按下表取值： 表

12、2-1 中性層位移系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值 （表中，中性層距里邊的距離為X0，板厚為，X0=中性層位移系數(shù)）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,22,一點(diǎn)說明,工作中常有這樣的情況：有人說話時(shí)只講數(shù)目 而不提單位，畫圖時(shí)只寫數(shù)字而沒標(biāo)單位。請(qǐng)注意， 這里不標(biāo)單位不是沒有單位，也不是錯(cuò)誤或疏忽，而 是習(xí)慣做法，采用了默認(rèn)單位。機(jī)械制造行業(yè)默認(rèn)的 單位是毫米。 如圖2-2-1中展開長(zhǎng)度為314，指的是314毫米。 而110指外徑是110毫米。 以后均應(yīng)如此，恕不重述。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,23,一般板料切割時(shí)切口垂直于板面。由于厚度的存在，成形后板的內(nèi)外表面端線不在同一平面，直接影響按端頭

13、裝配時(shí)的接口間隙、角度和彎曲半徑。圖中，內(nèi)半圈管外皮相接、外半圈管里皮相接。此時(shí)中間形成空隙 ，其大小H=2sin（/2）。同時(shí)由于中徑處存在偏離，不能直接在立面圖中原定位置相接，造成彎曲半徑增大。,厚度對(duì)裝配的影響,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,24,再看圖2-2-2，我們來討論厚度對(duì)彎頭裝配間隙、角度和彎曲半徑的影響。 已知： 直徑 管口角度 管壁厚度 彎曲半徑 R 圖2-2-2 厚度對(duì)彎頭裝配的影響,厚度對(duì)裝配的影響示意圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,25,為了避免或減少板厚對(duì)彎頭裝配的影響，在彎頭展開時(shí)，應(yīng)先作接口的位置和坡口設(shè)計(jì)，然后再據(jù)此展開放樣。 圖2-2-2a

14、中的做法，就是按內(nèi)半圈外皮相接、外半圈里皮相接，分別調(diào)整內(nèi)、外半圈的半節(jié)角度來保證尺寸、形狀、狀、位置方面的精度要求。這種處理辦法叫角度調(diào)整法。 而圖2-2-2b中的做法是以中徑斜面為準(zhǔn)（斜角為/2），內(nèi)外倒坡口來形成正確的接口形狀的（一般應(yīng)用于厚板），這種處理辦法叫坡口調(diào)整法；至于圖2-2-2c中的做法則是以中徑斜面為準(zhǔn)（斜角為/2），將內(nèi)半圈外皮處、外半圈板里皮處用錘子錘平或用切割器修平來達(dá)到目的的（一般應(yīng)用于26mm薄板），這種處理辦法叫管口修平法。,管口角度的調(diào)整與修平,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,26,圖2-2-2a 角度調(diào)整法,角度調(diào)整法,為了避免或減少板厚對(duì)彎頭裝配的影

15、響，在彎頭展開時(shí)，應(yīng)先作接口的位置和坡口設(shè)計(jì)，然后再據(jù)此展開放樣。圖2-2-2a中的做法，就是按內(nèi)半圈外皮相接、外半圈里皮相接，分別調(diào)整內(nèi)、外半圈的半節(jié)角度來保證尺寸、形狀、狀、位置方面的精度要求。這種處理辦法叫角度調(diào)整法。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,27,圖2-2-2b 坡口調(diào)整法,坡口調(diào)整法,圖2-2-2b中的做法是以中徑斜面為準(zhǔn)（斜角為/2），內(nèi)外倒坡口來形成正確的接口形狀的（一般應(yīng)用于厚板），這種處理辦法叫坡口調(diào)整法；,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,28,圖2-2-2c 管口修平法,管口修平法,圖2-2-2c中的做法則是以中徑斜面為準(zhǔn)（斜角為/2），將內(nèi)半圈外皮處、

16、外半圈板里皮處用錘子錘平或用切割器修平來達(dá)到目的的（一般應(yīng)用于26mm薄板），這種處理辦法叫管口修平法。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,29,（1）接縫位置 單體接縫位置安排或者是組合件接口的處理看起來 無足輕重，實(shí)際上是很有講究的。放樣時(shí)通常要考慮的 因素有： a、要便于加工組裝； b、要避免應(yīng)力集中； c、要便于維修； d、要保證強(qiáng)度，提高剛度； e、要使應(yīng)力分布對(duì)稱，減少焊接變形等。,接口處理,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,30,管口位置、接頭方式與坡口方式,（2）管口位置與接頭方式 管口位置和接頭方式一般由設(shè)計(jì)決定。其一般的原 則是： a、遵循設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范，既要滿

17、足設(shè)計(jì)要求，也 要考慮是否合理； b、考慮采用的工藝和工序，分辨哪些線是展開時(shí)畫的 還是成形后畫的； c、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)，綜合處理，分辨哪些線是展開時(shí)畫的還 是現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)再畫的。 （3）坡口方式 坡口的方式主要跟板厚和焊縫位置有關(guān)。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,31,余量處理俗稱“加邊”，就是在展開圖的些邊沿預(yù)留 一定的加寬量。這些必要的余量因預(yù)留的目的不同而有 不同的稱呼，如搭接余量、翻邊余量、包邊余量、咬口 余量、加工余量等等。 余量數(shù)據(jù)主要通過分析計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)估算、上機(jī)測(cè)算 等方法來取得，然后經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐檢測(cè)核對(duì)、修正定尺。,余量處理,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,32,3. 展

18、開三方法,前面講過，要把換面后的替換面在同一平面上畫出 來，必須掌握替換面構(gòu)成各線的實(shí)際長(zhǎng)度。求出這些實(shí) 際長(zhǎng)度，也就是求實(shí)長(zhǎng)，有兩個(gè)途徑：一是通過計(jì)算， 二是通過幾何作圖。其他宣稱的各種展開方法，如表格 法、比例法等等，都是由此衍生出來的。由這兩個(gè)途徑 產(chǎn)生了兩個(gè)方法，加上極具前景的計(jì)算機(jī)輔助展開和輔 助切割，展開的方法可以歸納為三種： 1）幾何法展開 2）計(jì)算法展開 3）計(jì)算機(jī)輔助展開,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,33,1）幾何法展開 幾何法展開，準(zhǔn)確一點(diǎn)，應(yīng)叫幾何作圖法展開。展開過程中，求實(shí)長(zhǎng)和畫展開圖都是用幾何作圖的方式來完成的。幾何法展開又可細(xì)分為許多實(shí)用方法，常用的有三種

19、：a 、放射線法 ；b 、平行線法； c、三角形法 2）計(jì)算法展開 計(jì)算法展開，顧名思義，要通過計(jì)算。其實(shí)在展開過程中，它只是用計(jì)算的方法求實(shí)長(zhǎng)，畫展開圖還是用幾何作圖。,幾何法與計(jì)算法,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,34,3）計(jì)算機(jī)輔助展開 計(jì)算機(jī)在鈑金設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用之一即是計(jì)算機(jī)輔助展開和計(jì)算機(jī)輔助切割，在數(shù)控切割機(jī)上，二者甚至可以同時(shí)完成。計(jì)算機(jī)輔助展開的應(yīng)用軟件不少，多以薄鈑件設(shè)計(jì)為主，兼有展開功能；方法上則分參數(shù)建模和特征造型兩大類；,CAD&CAM,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,35,4. 常用三樣板,1）樣板的應(yīng)用與分類 為了避免損傷鋼板，我們一般不在鋼板上直接

20、放樣，而是通過放樣，制作樣板，再靠準(zhǔn)樣板去鋼板上畫線。 放樣時(shí)一般要做三個(gè)樣板： a.下料用的展開樣板； b.成形時(shí)檢測(cè)彎曲程度的成形樣板； c.組裝時(shí)檢測(cè)相對(duì)角度、相互位置的組裝樣板。 后兩個(gè)樣板俗稱卡樣板。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,36,2）外包樣板、內(nèi)鋪樣板與平料樣板 樣板因使用場(chǎng)合的不同而有不同的形式，常用的有 外包樣板、內(nèi)鋪樣板與平料樣板。 平料樣板只把圖形拓給平鋼板，并不參加成形過 程；而外包樣板和內(nèi)鋪樣板拓形時(shí)要隨鋼板的形狀彎 曲，因此計(jì)算展開長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)該按樣板彎曲狀態(tài)下的中徑 考慮展開長(zhǎng)度。,外包樣板、內(nèi)鋪樣板與平料樣板,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,37,

21、制作樣板的材料常用的有厚紙板、油毛氈和薄鐵皮。這些材料各有其長(zhǎng)，根據(jù)需要選用：厚紙板性價(jià)比小，適宜作小樣板；油毛氈拼接方便，適宜畫大的展開圖，應(yīng)用廣泛，但不能多次使用；薄鐵皮做的樣板盡管價(jià)格偏高，但強(qiáng)度與剛度都好，精確耐用，便于保存，特別適于批量生產(chǎn)，更是作卡樣板的首選材料。,樣板的材料與制作,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,38,五. 展開精度控制,樣板既然叫樣板，就不能走樣，必須很精確。用行話說，樣 板必須精度高，誤差小。影響樣板精度的主要因素有 ： 1、原理誤差：展開的原理是逐步逼近。逐步逼近的每一步都是近似的，當(dāng)然每一步的結(jié)果都有誤差，這種誤差就是原理誤差。 2、實(shí)長(zhǎng)誤差：實(shí)長(zhǎng)誤

22、差指求實(shí)長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的誤差，它與求實(shí)長(zhǎng)的方法和計(jì)算、作圖等操作有關(guān)。 3、作圖誤差：作圖誤差屬于操作誤差，其中的累積誤差應(yīng)予特別注意。 4、樣板制作誤差：樣板制作誤差即樣板加工過程中產(chǎn)生的誤差。 樣板使用時(shí)，還有一個(gè)下料誤差應(yīng)予關(guān)注。下料誤差指用樣板 劃線時(shí)的劃線誤差（亦稱落料誤差）和切割誤差，應(yīng)該說，它并不 算展開的精度控制范圍，說它的目的在于提醒。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,39,第三節(jié) 幾何三法與典型實(shí)例,一、常用畫線工具與幾何畫線 1、常用劃線工具 鈑金冷作工以劃為主的常用劃線工具有： 1）15m盤尺、3m卷尺、1m長(zhǎng)尺、300鋼尺、150鋼尺、150寬座角尺、大三角板、吊墜

23、； 2）劃規(guī)、分規(guī)、地規(guī)、劃針、劃針盤、石筆、粉線、墨斗； 3）中心沖、手錘； 4）展開平臺(tái)。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,40,2. 幾何畫線基礎(chǔ) 1）長(zhǎng)直線、大圓弧的畫法； 2）特殊角度、一般角度的畫法； 3）直線、圓弧、角度的等分； 4）直線曲線的吻接； 5）常見曲線的畫法（正弦曲線、橢圓、四心圓、擺 線、漸開線、阿基米德螺線）。,一.常用畫線工具與幾何畫線,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,41,二、大小頭與放射線法,1.大小頭的表面特性 大小頭上下口平行，是圓管變徑時(shí)使用的連接件，有同心和偏心之分。同心大小頭表面是正圓錐面，偏心大小頭表面是斜圓錐面，它們都是直紋面。 所

24、謂直紋面，指一條母線按某種特定的規(guī)則沿著一條基線運(yùn)動(dòng)時(shí)在空間劃出來的曲面。母線在基線各點(diǎn)都有一條位置線，這線叫該點(diǎn)的素線。顯然，曲面由素線構(gòu)成。 立管變徑時(shí)，連接件常采用同心大小頭。水平管路變徑，要求嚴(yán)格時(shí)用 90偏心大小頭。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,42,1.同心大小頭的展開,2.同心大小頭的展開 1）已知條件：大頭中徑 D=120； 小頭中徑 X=60；高 h=100； 大、小口平面互相平行，且小頭 圓心在大頭平面的投影與大頭 圓心重合。,圖2-3-0 同心大小頭的展開圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,43,2）展開步驟： （1）以水平面為大頭基面，根據(jù)已知條件作立面

25、圖，即作HSSA，其中HS=h， SA=D /2；過H作HBSA，HB=X/2； （2）將錐臺(tái)斜邊AB延長(zhǎng)與中軸線HS的延長(zhǎng)線交于O；以O(shè)為圓心,以O(shè)A、OB為半徑分別畫?。?（3）在OA弧上量取AD弧，使其弧長(zhǎng)等于底圓周長(zhǎng)（L=D）； （4）連OD，交OB弧與C；則扇形ABCD為所求展開圖形。,展開步驟（1）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,44,3）注意：不宜先在OB弧上量取小頭圓周長(zhǎng)。因?yàn)镺B 上的量取誤差將在外?。∣A?。┥铣霈F(xiàn)誤差放大,可 能導(dǎo)致超出允許的公差范圍。 4）也可以通過計(jì)算展開扇形的圓心角來確定OD。圓心角可按下式計(jì)算： 將本題已知條件代入，=103.4 5）如圖2

26、-3-0，在AA下方拼畫半個(gè)俯視圖，將底圓6等 分并過等分點(diǎn)畫出素線；對(duì)展開圖亦作同樣等分并過 等分點(diǎn)畫出素線；,展開步驟（2）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,45,1）已知條件： 大頭中徑 x 小頭中徑 s 斜錐臺(tái)高 h 偏心距 e 斜錐臺(tái)上下口面平行且關(guān)于 中面0S7對(duì)稱。 2）展開分析 在0S6中，0S（點(diǎn)劃線）是 斜錐的高，S6（虛線）是素線 06（粗線）在俯視圖上的投影。 因?yàn)?S垂直于底面，故0S6是 直角三角形；0S6為直角；而 素線06是該直角三角形的斜邊。 這就是我們求斜錐素線實(shí)長(zhǎng)的依 據(jù)。,圖2-3-1a 斜錐的已知條件與實(shí)長(zhǎng)分析,2.偏心大小頭的展開,2020/9

27、/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,46,(2) 錐臺(tái)實(shí)際上是以同一斜錐切掉上面小錐形成的，顯然，展開圖組成上也有同樣關(guān)系。展開時(shí)我們先處理大錐，后解決小錐。 3）按已知條件畫立面圖、俯 視圖。 注意：畫立面圖時(shí)應(yīng) 以中徑為準(zhǔn)。如果已知條 件給定的是外徑或中徑，就 必須根據(jù)板厚先求出中徑。,展開分析,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,47,4）利用OS7為90，求實(shí)長(zhǎng)。 5）畫展開圖 以01為剖開線，在合適處垂直方 向作中線07； 以0點(diǎn)為圓心，各分點(diǎn)素線實(shí)長(zhǎng)為 半徑畫得如圖1、2、3、4、5、6弧； 以7點(diǎn)為圓心，1/12底圓周長(zhǎng)為半 徑畫弧，交6弧于二個(gè)6點(diǎn)，再以兩 6點(diǎn)為圓心，1/12底圓周長(zhǎng)

28、為半徑畫 弧，交5弧于二個(gè)5點(diǎn)；如此下去，同 法求至兩個(gè)1點(diǎn)；,求實(shí)長(zhǎng),圖2-3-1b 斜錐展開-求實(shí)長(zhǎng),2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,48,圖2-3-1c 斜錐展開圖,畫展開圖,3.4 檢查所得13個(gè)點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度，如與計(jì)算所得的底圓周長(zhǎng)誤差大于3mm，應(yīng)及時(shí)修正； 3.5 圓滑連接各點(diǎn)得大口展開線； 3.6 如圖連接0點(diǎn)與各點(diǎn)，并在上述各線上由0點(diǎn)起量取小錐相應(yīng)實(shí)長(zhǎng)；圓滑連接所得各點(diǎn)即成小口展開線； 3.7 連接大、小口對(duì)應(yīng)端點(diǎn)，完成整個(gè)展開圖。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,49,4.放射線展開法 按上述步驟展開的方法叫放射線展開法。放射線法常用于錐形曲面的展開，其展開基本

29、過程是： 1） 針對(duì)素線有同一頂點(diǎn)的錐面，根據(jù)其結(jié)構(gòu)，依照一定的規(guī)則，將該曲面劃分為N個(gè)共一頂點(diǎn)、彼此相連的三角微面元；對(duì)每個(gè)三角曲面元，都用其三頂點(diǎn)組成的平面三角形逐個(gè)替代，即用N個(gè)三角形替代整個(gè)曲面，其替代誤差隨著N的增加而減??；,放射線法（1）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,50,2） 在同一平面上按同樣的結(jié)構(gòu)和連接規(guī)則組合畫出這些呈放射狀分布的三角形組，逐步得到模擬整個(gè)曲面的近似展開圖形；因?yàn)楣惨豁旤c(diǎn)這些三角形的邊形成一組放射線； 3） 利用這一組放射線我們可以將其他相似的展開曲線、開孔線等畫出來； 4） 確定替代元的數(shù)量N是很重要的實(shí)際問題，N過大，增大工作量和勞動(dòng)時(shí)間；N太

30、小，精度達(dá)不到要求；N一般根據(jù)誤差大小、加工工藝和材料性質(zhì)等因素通過實(shí)踐選擇。,放射線法（2）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,51,三、彎頭的展開與平行線法,1.圓管焊接彎頭及其主要參數(shù) 彎頭是用于管路轉(zhuǎn)彎時(shí)的連接件。按口徑分類，彎 頭可分為等徑彎頭和異徑彎頭；按制作方式分類，彎頭 有彎制、壓制、擠制和焊制之分；按截面形狀分類，則 可以分為圓管彎頭、方管彎頭、方圓管轉(zhuǎn)換彎頭、異徑 彎頭 、異形轉(zhuǎn)換彎頭等。 我們這里講的彎頭展開，指的是一節(jié)節(jié)組焊而成的 “蝦米彎”，主要包括等徑圓彎頭、異徑圓彎頭、方圓管轉(zhuǎn) 換彎頭 。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,52,焊制彎頭的幾個(gè)主要參數(shù)：（

31、參看圖2-3-2a） 彎頭角度：指彎頭兩個(gè)管口面間的夾角； 彎頭直徑：指彎頭管材的外徑、內(nèi)徑或中徑； 彎曲半徑：指管段軸線的內(nèi)切圓半徑。即管口中心到 了兩管口面交線的距離； 彎頭節(jié)數(shù)：彎頭的端節(jié)是中間節(jié)的一半，兩個(gè)端節(jié)合 起來是一節(jié)，再加上中間節(jié)數(shù)，合稱彎頭 的節(jié)數(shù)；,焊制彎頭及其主要參數(shù),2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,53,2.平行線法 平行線展開法常用于素線互相平行的柱形曲面的展開，其展開的基本過程如下： 1）針對(duì)曲面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，依照設(shè)定的規(guī)則，將該曲面劃分為N個(gè)彼此相連的梯形微面域（微面域以下稱面元）；梯形的平行邊一般選在曲面的素線處；N一般根據(jù)誤差大小、加工工藝和材料性質(zhì)等因素通

32、過實(shí)踐選擇； 2）對(duì)每個(gè)梯形微面元，都用其四頂點(diǎn)組成的平面梯形逐個(gè)替代，即用N個(gè)梯形替代整個(gè)曲面，其替代誤差隨著N的增加而減??；,平行線法（1）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,54,3）根據(jù)視圖的尺寸、位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即：“長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等”的三等關(guān)系和上下、左右、前后的方位關(guān)系，用與各視圖相關(guān)的平行線求取相貫點(diǎn)的位置、每個(gè)梯形各邊的實(shí)際長(zhǎng)度； 4）在同一平面上按同樣的結(jié)構(gòu)和連接規(guī)則組合畫出這些梯形，于是得到模擬曲面的近似展開圖形。彎頭、三通等柱形表面的展開放樣都是平行線展開法的典型例子。,平行線法（2）,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,55,1）彎頭展開的已知 條件與要求

33、 已知條件 彎頭角度 =90； 管子外徑 W=60； 彎曲半徑 r=150 彎頭節(jié)數(shù) n=3； 樣板厚度 =0.5 圖2-3-2a 彎頭的已知條件,3.等徑彎頭的展開,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,56,2）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，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(zhǎng)度誤差1。 3）展開準(zhǔn)備 求半節(jié)角度：按節(jié)數(shù)計(jì)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。,等徑彎頭的已知條件與展開要求,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)

34、系列課程,57,1.求實(shí)長(zhǎng)： 1）按已知條件先畫半節(jié)彎頭角度 線BOK，進(jìn)而畫出半節(jié)彎頭 立面圖1177，其中OS=R： 2）以立面圖管口線為俯視 圖中心線，拼畫半個(gè)俯視圖； 3） 如圖，12等分俯視圖管 口圓并過各等分點(diǎn)作OB的 垂線，則各垂線夾在半節(jié) 角兩邊線中間的線段長(zhǎng) 就是過各分點(diǎn)的素線 之實(shí)長(zhǎng)。 圖2-3-2b 彎頭實(shí)長(zhǎng)圖,求實(shí)長(zhǎng),2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,58,畫展開圖,展開圖畫圖步驟： （1）計(jì)算展開長(zhǎng)度： L=p（60+0.5）=190； （2）作平行素線組：在OS延長(zhǎng)線上取AB=190，12等分AB，過各等分點(diǎn)作AB垂線； （3）求端口展開曲線 ：過各實(shí)長(zhǎng)線上端點(diǎn)

35、引AB平行線求出各展開點(diǎn)，圓滑連接各展開點(diǎn)； （4）畫全節(jié)展開圖,圖3-2-2c 彎頭展開圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,59,彎頭制作時(shí)常用外包樣板直接在管子上號(hào)料；較大 口徑的卷制彎頭也可以先卷成管后再在管上號(hào)料、切割 作彎頭。這樣，直管號(hào)料就成了一項(xiàng)重要的操作。 1）首先要計(jì)算準(zhǔn)直管管長(zhǎng)； 2）下料時(shí)應(yīng)先在管端圓周四等分處沿軸向畫出四條素線，作為外包樣板對(duì)位時(shí)的基準(zhǔn)線，并按事先計(jì)算的數(shù)據(jù)標(biāo)出定位點(diǎn)； 3）按基準(zhǔn)點(diǎn)線用樣板畫線，有誤差要分析，及時(shí)調(diào)整糾正； 4）各基準(zhǔn)線處也是彎頭組裝時(shí)的重要的對(duì)位點(diǎn)，為了防止工作中所畫線被檫掉，最好在基準(zhǔn)線處打上幾點(diǎn)樣沖眼或作上其他標(biāo)記。,直管號(hào)

36、料,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,60,圖2-3-2d 直管號(hào)料圖,直管號(hào)料圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,61,四、相貫線,1、相貫線的概念 相貫線是空間曲面之交，是兩個(gè)面方程的公共解。相貫線是空 間曲線,由于實(shí)際應(yīng)用中都采用視圖來傳遞設(shè)計(jì)加工信息，因而圖紙 上顯示的相貫線通常是它的投影曲線。以后，我們常說的相貫線， 指的都是空間相貫線對(duì)某個(gè)面的投影線，而其本身反倒很少提及， 一旦提起，還特別點(diǎn)明。 相貫線的作用： 設(shè)計(jì)、繪圖的需要； 用于展開放樣。 2.相貫線的畫法 要畫相貫線先找相貫線上的點(diǎn)，這些點(diǎn)我們稱之為相貫點(diǎn)，將 相貫點(diǎn)圓滑連接成線，并把這線當(dāng)作相貫線。,2020

37、/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,62,3.相貫點(diǎn)的求取 相貫點(diǎn)的求取方法有： （1）視圖法：視圖法從三個(gè)視圖的內(nèi)在關(guān)系（尺寸、位置）入手，通過三視圖之間的三等關(guān)系和方位關(guān)系，在同一視圖上畫出每個(gè)相貫曲面具備這種關(guān)系的點(diǎn)的位置線；從這些位置線的交點(diǎn)去求出相貫點(diǎn)。視圖法主要應(yīng)用于關(guān)鍵點(diǎn)、極限點(diǎn)的求取上。 （2）素線法:（見圖2-3-4 ） （3）軌跡法：（見圖2-3-5 ） （4）輔助截面法： （5）換面法：,相貫點(diǎn)的求取,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,63,圖2-3-4a 截面法求相貫點(diǎn),截面法,輔助截面法 采用一組截面去 截兩個(gè)相貫曲面 或者采用二組截 面分別對(duì)應(yīng)截兩 個(gè)曲面,從截得的

38、截線入手求相貫 點(diǎn)。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,64,圖2-3-4b 素線法求相貫點(diǎn),素線法,二個(gè)直紋面相貫，用其中一個(gè)曲面上二條素線組成的平面去截另一個(gè)曲面，從點(diǎn)所具有某種特性的入手，分析并畫出這些截線從而求出相貫點(diǎn)。這種求相貫點(diǎn)的方法叫素線法。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,65,圖2-3-5 軌跡法求相貫點(diǎn),軌跡法,從點(diǎn)所具有某 種特性的入手，通 過三視圖之間的關(guān) 系，在同一視圖上 畫出每個(gè)相貫曲面 具有該特性的點(diǎn)的 軌跡；從這些對(duì)應(yīng) 軌跡的交點(diǎn)去求出 相貫點(diǎn)。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,66,五、三通的展開,1. 三通及其主要參數(shù) 三通是管路引出一個(gè)分支

39、管時(shí)的連接件。支管與主管口徑相同時(shí)的三通叫等徑三通，口徑不同時(shí)則叫異徑三通；支管中心線與主管中心線相交，交角為90叫正三通，否則叫斜三通；如果中心線不相交，那就叫偏三通；還有，支管與主管截面形狀都不同的三通叫異形三通。本次實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)只能放在難度不大的圓管三通制作上 。 圓管三通的主要參數(shù)有：三通的角度；主管、支管的直徑；支管對(duì)主管的偏心距；其他相關(guān)大小尺寸。圓管三通的展開與圓管彎頭一樣采用平行線法展開。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,67,2. 等徑斜三通的展開 1）已知條件如圖2-3-3a所示： 主管外徑88.5 支管外徑 88.5 中心線夾角 45 樣板厚度 0.5 主、支管管端到

40、開口的最 段距離均為50。,等徑斜三通,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,68,2）展開要求 （1）求作支管的外包樣板和主管的開孔樣板； （2）方法正確，作圖精確。 3）展開分析 (1) 本題兩等徑管相貫，中心線相交；正因?yàn)榈葟剑势湎嘭灳€不能偏向任何一方，因此在立面圖中相貫線只能是中心線夾角的平分線； (2) 從圖中A0B 和A0D看支管，其實(shí)就是兩個(gè)不同角度彎頭里邊的一半，因此支管的展開跟彎頭的展開方法是一樣的； (3) 展開曲線應(yīng)該是相位相差180的兩個(gè)半波正弦曲線相連而成。,等徑斜三通展開分析,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,69,3.求實(shí)長(zhǎng)（見圖2-3-3b ） （1）按外

41、包樣板卷筒中徑畫支管立面圖； （2）配畫支管半個(gè)截面園并6等分該半圓； （3）求支管各等分點(diǎn)處素線實(shí)長(zhǎng)。 4. 畫支管展開圖 （1）按展開長(zhǎng)度（89）和等份數(shù)（12）作平行線組； （2）按相應(yīng)實(shí)長(zhǎng)在對(duì)應(yīng)平行線上取展開點(diǎn)； （3）圓滑連接各點(diǎn)并完成展開圖。 5.畫主管開孔展開圖。（見圖2-3-3c）,展開步驟,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,70,圖2-3-3b 斜三通支管展開圖,支管展開圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,71,圖2-3-3c 斜三通主管開孔展開圖,開孔展開圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,72,3.異徑斜三通的展開（見圖2-3-7 ） 1）已知條件與要求

42、（1）已知條件： 支管外徑70； 主管外徑80； 軸線相交且夾角45； 中面上的相貫點(diǎn)到管端距離均為50； 兩軸線所在面為對(duì)稱中面；,異徑斜三通,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,73,（2）制作斜三通上插管的外包樣板和主管的開孔樣板； （3）分析：本題的關(guān)鍵是畫立面圖上兩管的相貫線。要畫相貫線，先求線上的關(guān)鍵點(diǎn)，然后連點(diǎn)成線。相貫點(diǎn)的求得，我們用前面學(xué)過的軌跡法或來解決，即通過畫出主管、支管表面距中面17等距離點(diǎn)的軌跡并求其交點(diǎn)的辦法進(jìn)行。支管的展開和主管開孔的展開與等徑三通展開相同。 2）求相貫點(diǎn)： 3）插管展開： 4）開孔展開圖：,展開步驟,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,74

43、,圖2-3-7a 異徑斜三通的相貫線,相貫線,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,75,圖2-3-7b 異徑斜三通主管開孔展開圖,開孔圖,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,76,六、方圓頭的展開與三角形法,1.方圓頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 方圓頭是連接圓管與方管的連接件。一般我們把大的一頭叫地，小的一頭叫天，因而方圓頭有時(shí)叫”天方地圓”，有時(shí)候叫”天園地方”。 方圓頭的主要參數(shù)有： 1）方口的對(duì)邊尺寸mn； 2）圓口的中徑； 3）指定點(diǎn)高度h； 4）兩個(gè)端面之間的夾角；5）偏心距； 6）板厚。,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,77,方圓頭的展開我們采用三角形展開法，三角形展開 法的基本程序是：

44、 1）針對(duì)某曲面的結(jié)構(gòu)，依照一定的規(guī)則，將該曲面劃分為N個(gè)彼此相連的三角微面域； 2）對(duì)每個(gè)三角微面元，都用其三頂點(diǎn)組成的平面三角形予以替代，即用N個(gè)三角形替代整個(gè)曲面，其替代誤差隨著N的增加而減??； 3）在同一平面上按同樣的結(jié)構(gòu)和連接規(guī)則組合畫出這些三角形，于是得到曲面的近似展開圖形； 4）N根據(jù)誤差大小、加工工藝和材料性質(zhì)等因素通過實(shí)踐選擇。,三角形法,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,78,3.方圓頭的展開（見圖2-3-8 ） 1）已知條件與展開要求 天圓-中徑 j ； 地方-邊長(zhǎng)（對(duì)邊中距）mn ； 小錐高度 k； 上下口面夾角a（15）； 該天圓地方有一個(gè)對(duì)稱中面，點(diǎn) （B在圓面的投影）對(duì)圓中心的相對(duì) 位置為（-s，n/2）； 求作該天園地方的展開下料樣板。,已知條件與展開要求,圖2-3-8a 方圓頭的已知條件,2020/9/16,金工實(shí)訓(xùn)系列課程,79,1）畫立面圖 2）畫俯視圖 3）求實(shí)長(zhǎng)（如圖2-3-8b） 4）畫展開圖（如圖2-3-8c）,展開步驟,202