1、冷作工專業(yè)基礎(chǔ)知識,二一三 年 一 月,一、基 本 概 念,將金屬板材、管材及型材，在基本不改變斷面特征的情況下加工成各種制品的綜合工藝稱為冷作（統(tǒng)稱金屬制作）。,從事冷作工作的工人叫冷作工，又叫鉚工。冷作工工作包括鉚、放樣、板金、沖壓、煨曲（即加熱彎曲）、裝配等。,冷作常與焊接、金屬切削、熱處理、檢驗(yàn)等工藝結(jié)合，以形成完整的產(chǎn)品制造過程。,冷作加工的板料，既有厚板，又有薄板。厚度在2毫米以下的薄板加工，通常稱為板金工作。 冷作加工用的金屬板材、管材和型材統(tǒng)稱為成型材料。,冷作加工的基本工序： 有矯正、放樣、下料、切割、彎曲、沖壓、裝配和鉚接焊接等。 按其性質(zhì)可分為備料、放樣、加工成形和裝配聯(lián)

2、接四大部分,二、鋼板變形的矯正 鋼板的變形有彎曲、扭曲、波浪、翹曲等，對下料、加工、裝配都有影響，使工件的質(zhì)量難以保證，因此，在下料、切割、成形之前，必須對鋼板的變形加以矯正。,1、矯正方法,按矯正的方式分：有手工矯正和機(jī)械矯正 按矯正時(shí)的工件溫度分：冷矯正(常溫)和熱矯正（火焰加熱）,2、手工矯正工具及設(shè)備 手工矯正用的主要工具有大錘、手錘和型錘，主要設(shè)備是平臺,3、薄板變形的矯正,薄板的變形有中間凸起、邊緣呈波浪形、彎曲等,1） 中間凸起,2）邊緣呈波浪形,3）彎（扭）曲,劃線的目的： 標(biāo)志出中心線、輪廓線、定位線等,三、劃線和下料,劃線的要求： 線條均勻清晰，最重要的是保證尺寸的準(zhǔn)確,劃

3、線的種類： 1、平面劃線 2、立體劃線 如相貫線,劃線的目的： 標(biāo)志出中心線、輪廓線、定位線等,三、劃線和下料,劃線的要求： 線條均勻清晰，最重要的是保證尺寸的準(zhǔn)確,劃線的種類： 1、平面劃線 2、立體劃線 如相貫線,劃線常用工具,劃針、圓規(guī)、角尺、樣沖、曲線尺等（ 15m盤尺、3m卷尺、1m長尺、300鋼尺、150鋼尺、150寬座角尺、大三角板、吊墜 、粉線、墨斗； ）,四、展 開 放 樣,放樣是冷作鈑金工產(chǎn)品制造中的重要一環(huán)，一般冷作鈑金結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸較大，其設(shè)計(jì)的圖樣是按一定比例縮小繪制，但在實(shí)際制造中必須確定每個(gè)零件或構(gòu)件的形狀和尺寸，以作為制造和裝配的依據(jù)，這就需要通過放樣才能解決

4、。,放樣是按1：1的比例（或一定的比例）在放樣臺上畫出構(gòu)件的輪廓，準(zhǔn)確地定出其尺寸，作為制造樣板、加工和裝配的依據(jù)，這一過程稱為放樣。 放樣有實(shí)尺放樣、光學(xué)放樣、計(jì)算機(jī)放樣，其中實(shí)體放樣是最基本、應(yīng)用最廣泛的放樣方法，實(shí)體放樣比例是1：1，它不但能準(zhǔn)確的反映結(jié)構(gòu)實(shí)際形狀和尺寸，幫助確定一些結(jié)構(gòu)在圖樣上未標(biāo)出的尺寸，為零件和樣板的制造提供了依據(jù)，而且還確定了零件之間的相對位置，可作為裝配的依據(jù)。,將構(gòu)件的各個(gè)面，依次攤開在一個(gè)平面上，在平面上所得的展開圖形，畫展開圖的過程為展開放樣。 求作展開圖的方法有二種：一種是作圖法，一種是計(jì)算法，對于比較復(fù)雜的工件，廣泛采用的是作圖法，對于形狀簡單的工件，

5、則用計(jì)算法就可以求得其展開尺寸而作出展開圖。,（一）、常用的計(jì)算公式：,1、常用三角函數(shù)公式如下：,2、圓的計(jì)算公式如下：,表一 圓管直徑與圓周等分?jǐn)?shù)的關(guān)系,（二）、展開的基礎(chǔ)知識,1、可展與不可展表面的判斷 工件表面根據(jù)其展開性質(zhì)，可分為可展和不可展兩類，若構(gòu)件表面能全部平整地平攤在一個(gè)平面 上，而不發(fā)生撕裂或皺折，這種表面稱為可展表面，如圓柱體、多邊平面立體、錐體，它們的素線均為直線，相鄰兩條素線構(gòu)成一個(gè)平面或單向彎曲的曲面，因而能全部平整地?cái)傇谝粋€(gè)平面上，所以說是可展的。相反則為不可展的，如球體和環(huán)，球和環(huán)的素線均為曲線，而另一方向又是彎曲的，即雙向彎曲，所以無法平整地?cái)傇谝粋€(gè)平面上，所

6、以它們是不可展的。,2、線段實(shí)長的判斷和求作,求作線段實(shí)長是作展開圖的重要環(huán)節(jié)，視圖中有些線段能直接反映實(shí)長，有些則不能，這就需要先對其進(jìn)行判斷，再進(jìn)行求作，通常以下列三種方法。,1）、線段實(shí)長判定,空間直線在視圖中的投影通常是以下三種情況： 前二種均能反映出實(shí)長，第三種當(dāng)空間線段傾斜于所有投影面時(shí)，其投影均小于實(shí)際長度，即不反映實(shí)長，要求得其實(shí)長，則可用旋轉(zhuǎn)法。,1）、線段實(shí)長判定,空間直線在視圖中的投影通常是以下三種情況： 前二種均能反映出實(shí)長，第三種當(dāng)空間線段傾斜于所有投影面時(shí)，其投影均小于實(shí)際長度，即不反映實(shí)長，要求得其實(shí)長，則可用旋轉(zhuǎn)法。,2）、旋轉(zhuǎn)法求實(shí)長,旋轉(zhuǎn)法求實(shí)長就是把空間一

7、般位置的直線，繞一定軸旋轉(zhuǎn)到平行于某投影面進(jìn)行投影，該投影即為實(shí)長。,3）、直角三角形法求實(shí)長,三、展開放樣方法,冷作鈑金工件的形狀各種各樣，無論何種種形狀的表面，一般將其分成若干基本幾何體，然后再展開，展開放樣的方法有平行法、放射線法、三角形法三種。 展開放樣時(shí)求實(shí)長，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、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,1、平行法展開放樣（圓柱、棱柱面的展開）,展開時(shí)將工件的表面看作由無數(shù)條相互平行的

8、素線組成，取兩 條相鄰素線及其兩端線所圍成的小面積作為平面，將每個(gè)小平面的真實(shí)大小依次畫在平面上，即得到構(gòu)件的展開圖。該展開方法為平行線展開法，此法適用于素線相互平行的構(gòu)件展開（如：上斜口圓管、上斜口四棱管、圓柱面等）。,1、平行法展開放樣（圓柱、棱柱面的展開）,展開時(shí)將工件的表面看作由無數(shù)條相互平行的素線組成，取兩 條相鄰素線及其兩端線所圍成的小面積作為平面，將每個(gè)小平面的真實(shí)大小依次畫在平面上，即得到構(gòu)件的展開圖。該展開方法為平行線展開法，此法適用于素線相互平行的構(gòu)件展開（如：上斜口圓管、上斜口四棱管、圓柱面等）。,用平行線法作斜切正四棱柱面的展開圖,用平行線法作斜切直立圓柱面的展開圖,2

9、、放射線展開法（正圓錐面、正棱錐面的展開）,展開時(shí)將錐面看作由匯交錐頂?shù)囊幌盗兴鼐€和底線組成，素線和底線錐面分成若干個(gè)小三角形，每個(gè)三角形作為一個(gè)平面，將各個(gè)三角形依次畫在平面上，即得到構(gòu)件的展開圖。該展開方法為放射線展開法，此法適用于素線或素線延長線匯交于一點(diǎn)的構(gòu)件。,用放射線展開法作正四棱錐臺的放樣展開圖,用放射線法作正圓錐面的放樣展開圖,用放射線法作斜圓錐面的放樣展開圖,3、三角形法（斜口矩形按管的展開）,展開時(shí)將其表面分成若干個(gè)三角形，求出各個(gè)三角形的邊長，依次畫出各個(gè)三角形的實(shí)形，即得到構(gòu)件的展開圖。該展開為三角形法，此法適用于素線或素線延長線不能交匯于一點(diǎn)的構(gòu)件。,4、簡單彎曲件的

10、展開料長計(jì)算,對于形狀簡單的工件或型鋼的彎曲，可以通過計(jì)算求得展開尺寸。由于鋼材彎曲時(shí)，內(nèi)、外分別為受壓和受拉影響，則一般以中間層為計(jì)算展開的依據(jù)，但不同的斷面、不同的彎曲程度，中間層的位置也就不同。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))的長度變短了，下面（弧外側(cè)）的長度變長了。根據(jù)連續(xù)原理，其中間一定存在一個(gè)既不伸長也不縮短的層面。這個(gè)層面我們叫它中性層.按中性層展開就是我們鈑厚處理的基本原則。因此在計(jì)算展開前首先要確定中性層的位置，然后才能進(jìn)行計(jì)算展開。計(jì)算展開的步驟為： 1）、將構(gòu)件的曲線部分和直線部分在切點(diǎn)處分段。 2）、分別確定每段的中性層位置，并計(jì)算各段的

11、展開長度。 3）、求各段的總和得到整個(gè)構(gòu)件的展開長。 4）、根據(jù)加工要求和技術(shù)要求加放余量。,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)）,對于圓鋼、扁鋼的彎曲，一般都是以中心線作為展開依據(jù)，扁鋼在折角彎曲時(shí)，則是以內(nèi)層作為展開的依據(jù)。 對于角鋼的彎曲稍微復(fù)雜點(diǎn)，它分為開切口彎和不開切口彎二種，同時(shí)又有向外、向內(nèi)方向彎曲，因此不同的彎曲方式，其中性層的位置也就不同，通常不開切口的彎曲，是以其重心（Z00.3b，其中b為角鋼翼邊寬），開切口的彎曲，若是圓角彎曲，則以角鋼邊厚1/2作為展開依據(jù)，折角彎曲，則是以內(nèi)層作為展開依據(jù)。,(四)、復(fù)雜構(gòu)件的展開,對于形狀復(fù)雜的工件，一般采用作圖法 1、開孔圓錐管的展開 展開時(shí)用放射線法，先作出圓錐管的展 開圖，然后在展開圖的相應(yīng)位置上開孔。,2、斜圓錐管的展開 如果圓錐的軸線與底面不垂直，則該圓錐稱為斜圓錐，其展開是采用放射線法展開。由于斜圓錐的頂點(diǎn)至底圓的距離（即斜圓錐表面各素線的長度）都不相等，故展開圖時(shí)必須分別求出各素線的實(shí)長。斜圓錐管的展開，應(yīng)先畫出整個(gè)圓錐面的展開，再畫截去頂部即可得到展開圖。,3、上圓下方（即天圓地方）接管展開 它