冷作工基础知识

（一）、常用的计算公式：
• 1、常用三角函数公式如下：
Sinα=a/c
Cosα=b/c tanα=a/b Cotα=b/a
2、圆的计算公式如下：
周长L=2πR 弧长=απR/180 弦长=2RSin（α/2）
表一 圆管直径与圆周等分数的关系
圆周等分数 n 圆管直径d/mm
圆管直径d/mm
圆周等分数 n
2）、旋转法求实长
•
旋转法求实长就是把空间一般位置的直线， 绕一定轴旋转到平行于某投影面进行投影，该 投影即为实长。
3）、直角三角形法求实长
三、展开放样方法
• 冷作钣金工件的形状各种各样，无论何种种形状的表面， 一般将其分成若干基本几何体，然后再展开，展开放样的 方法有平行法、放射线法、三角形法三种。 • 展开放样时求实长，有两个途径：一是通过计算，二是通 过几何作图。其他宣称的各种展开方法，如表格、比例法 等等，都是由此衍生出来的。由这两个途径产生了两个方 法，加上计算机辅助展开和辅助切割，展开的方法可以归 纳为三种： 1）几何法展开 2）计算法展开 3）计算机辅助展开
≧100
100～200 200～400 400～600
8
12 16 20
600～1000
1000～1500 1500～2000 ﹥2000
24
32 40 48
（二）、展开的基础知识
• 1、可展与不可展表面的判断
• 工件表面根据其展开性质，可分为可展和不可展两类， 若构件表面能全部平整地平摊在一个平面 上，而不发生 撕裂或皱折，这种表面称为可展表面，如圆柱体、多边平 面立体、锥体，它们的素线均为直线，相邻两条素线构成 一个平面或单向弯曲的曲面，因而能全部平整地摊在一个 平面上，所以说是可展的。相反则为不可展的，如球体和 环，球和环的素线均为曲线，而另一方向又是弯曲的，即
• 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，通常称为板 金工作。 • 冷作加工用的金属板材、管材和型材统称 为成型材料。
•冷作加工的基本工序： 有矫正、放样、下料、切割、弯曲、冲 压、装配和铆接焊接等。 按其性质可分为备料、放样、加工成形 和装配联接四大部分．
二、钢板变形的矫正
原则。因此在计算展开前首先要确定中性层的位置，然后才能进行计算展开。
计算展开的步骤为：
1）、将构件的曲线部分和直线部分在切点处分段。 2）、分别确定每段的中性层位置，并计算各段的展开长度。 3）、求各段的总和得到整个构件的展开长。 4）、根据加工要求和技术要求加放余量。
中性层位置，可用下列经验公式计算。 R0＝R＋X0δ
用平行线法作斜切正四棱柱面的展开图
用平行线法作斜切直立圆柱面的展开图
2、放射线展开法（正圆锥面、正棱锥面的展开）
• 展开时将锥面看作由汇交锥顶的一系列素线和底线组
成，素线和底线锥面分成若干个小三角形，每个三角形作
为一个平面，将各个三角形依次画在平面上，即得到构件 的展开图。该展开方法为放射线展开法，此法适用于素线
或素线延长线汇交于一点的构件。
用放射线展开法作正四棱锥台的放样展开图
Hale Waihona Puke 用放射线法作正圆锥面的放样展开图
用放射线法作斜圆锥面的放样展开图
3、三角形法（斜口矩形按管的展开）
• 展开时将其表面分成若干个三 角形，求出各个三角形的边长，依 次画出各个三角形的实形，即得到 构件的展开图。该展开为三角形法， 此法适用于素线或素线延长线不能
1、平行法展开放样（圆柱、棱柱面的展开） •
展开时将工件的表面看作由无数条相互平行的素线 组成，取两 条相邻素线及其两端线所围成的小面积作为 平面，将每个小平面的真实大小依次画在平面上，即得到 构件的展开图。该展开方法为平行线展开法，此法适用于 素线相互平行的构件展开（如：上斜口圆管、上斜口四棱
管、圆柱面等）。
冷作工专业基础知识
二〇一三 年 一 月
一、基 本 概 念
• 将金属板材、管材及型材，在基本不改变 断面特征的情况下加工成各种制品的综合 工艺称为冷作（统称金属制作）。 从事冷作工作的工人叫冷作工，又叫铆工。 冷作工工作包括铆、放样、板金、冲压、煨 曲（即加热弯曲）、装配等。 冷作常与焊接、金属切削、热处理、检验等 工艺结合，以形成完整的产品制造过程。
定一些结构在图样上未标出的尺寸，为零件和样板的制造 提供了依据，而且还确定了零件之间的相对位置，可作为 装配的依据。
•
将构件的各个面，依次摊开在一个平面上，在平面
上所得的展开图形，画展开图的过程为展开放样。
•
求作展开图的方法有二种：一种是作图法，一种是
计算法，对于比较复杂的工件，广泛采用的是作图法，对 于形状简单的工件，则用计算法就可以求得其展开尺寸而 作出展开图。
(四)、复杂构件的展开
• 对于形状复杂的工件，一般采用作图法 1、开孔圆锥管的展开
展开时用放射线法，先作出圆锥管的展 开图，然后
在展开图的相应位置上开孔。
• 2、斜圆锥管的展开
• 如果圆锥的轴线与底面不垂直，则该圆锥称为斜圆
锥，其展开是采用放射线法展开。由于斜圆锥的顶点至底
圆的距离（即斜圆锥表面各素线的长度）都不相等，故展 开图时必须分别求出各素线的实长。斜圆锥管的展开，应 先画出整个圆锥面的展开，再画截去顶部即可得到展开图。
3、薄板变形的矫正
薄板的变形有中间凸起、边缘呈波浪形、弯曲等 1） 中间凸起
2）边缘呈波浪形
3）弯（扭）曲
三、划线和下料
• 划线的目的：
标志出中心线、轮廓线、定位线等
• 划线的要求：
线条均匀清晰，最重要的是保证尺寸的准确
• 划线的种类：
1、平面划线 2、立体划线 如相贯线
• 划线常用工具
形实形而得到展开图。
• 展开步骤
1）画立面图 2）画俯视图 3）求实长 4）画展开图
L3

L1
B′
A′


A″
B″ （在立面图圆口线下方拼接半个俯视图）
L2
B″
展开图
B″
B′
A′
″
式中X0按下表取值：
表2-1
中性层位移系数经验值
（表中，中性层距里边的距离为X0δ，板厚为δ，X0=中性层位移系数）
R/δ
0.1
0.25
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
＞4
X0
0.28
0.32
0.37
0.42
0.44
0.455
0.475
0.5
•
对于圆钢、扁钢的弯曲，一般都是以中心线作为展开 依据，扁钢在折角弯曲时，则是以内层作为展开的依据。 • 对于角钢的弯曲稍微复杂点，它分为开切口弯和不开 切口弯二种，同时又有向外、向内方向弯曲，因此不同的 弯曲方式，其中性层的位置也就不同，通常不开切口的弯 曲，是以其重心（Z0≈0.3b，其中b为角钢翼边宽），开切 口的弯曲，若是圆角弯曲，则以角钢边厚1/2作为展开依据， 折角弯曲，则是以内层作为展开依据。
• 3、上圆下方（即天圆地方）接管展开
• 它是用于连接方管和圆管的过渡管，一般采用三角形展
开法展开。前面讲过，三角形展开法的原理是将构件的表
面分成一组开者多组三角形，然后求出各组三角形每边实 长，并把它们依次画在平面上而得到展开图。 • 方圆接管展开时，只要将局部锥面分成若干个小三角形， 求出平面和锥面的小三角形的各边实长，并依次画出三角
钢板的变形有弯曲、扭曲、波浪、翘曲等，对下料、 加工、装配都有影响，使工件的质量难以保证，因此，在 下料、切割、成形之前，必须对钢板的变形加以矫正。
1、矫正方法
按矫正的方式分：有手工矫正和机械矫正
按矫正时的工件温度分：冷矫正(常温)和热矫正（火焰加热）
2、手工矫正工具及设备
手工矫正用的主要工具有大锤、手锤和型锤，主要设备 是平台
和尺寸，以作为制造和装配的依据，这就需
要通过放样才能解决。
•
放样是按1：1的比例（或一定的比例）在放样台上画
出构件的轮廓，准确地定出其尺寸，作为制造样板、加工 和装配的依据，这一过程称为放样。
•
放样有实尺放样、光学放样、计算机放样，其中实体
放样是最基本、应用最广泛的放样方法，实体放样比例是
1：1，它不但能准确的反映结构实际形状和尺寸，帮助确
双向弯曲，所以无法平整地摊在一个平面上，所以它们是
不可展的。
2、线段实长的判断和求作
•
求作线段实长是作展开图的重要环节，视图中有些线 段能直接反映实长，有些则不能，这就需要先对其进行判 断，再进行求作，通常以下列三种方法。
1）、线段实长判定
•
空间直线在视图中的投影通常是以下三种情况：
•
前二种均能反映出实长，第三种当空间线段倾斜于所有 投影面时，其投影均小于实际长度，即不反映实长，要求 得其实长，则可用旋转法。
交汇于一点的构件。
4、简单弯曲件的展开料长计算
• 对于形状简单的工件或型钢的弯曲，可以通过计算求得展开尺寸。由于钢材 弯曲时，内、外分别为受压和受拉影响，则一般以中间层为计算展开的依据， 但不同的断面、不同的弯曲程度，中间层的位置也就不同。我们把L×b×δ的 一块钢条弯曲成曲率为R的圆弧条时，发现上面(弧内侧)的长度变短了，下面 （弧外侧）的长度变长了。根据连续原理，其中间一定存在一个既不伸长也不缩 短的层面。这个层面我们叫它中性层.按中性层展开就是我们钣厚处理的基本
划针、圆规、角尺、样冲、曲线尺等（ 15m盘尺、3m卷尺、1m长尺、 300㎜钢尺、150㎜钢尺、150㎜宽座角尺、大三角板、吊坠 、粉线、墨斗； ）
四、展 开 放 样
放样是冷作钣金工产品制造中的重要一
环，一般冷作钣金结构的形状和尺寸较大，
其设计的图样是按一定比例缩小绘制，但在
实际制造中必须确定每个零件或构件的形状