“天圆地方”构件的钣金操作

1.“天圆地方”构件的钣金操作（字幕）

“天圆地方”是常见的一种钣金构件，它的上底面为圆形，下底面通常为长方形或者正方形，在管道施工中也叫作变径，可以作为一种过渡接头，用来将圆形截面变成方形截面。

下面，我们就来看看在已知底面边长、直径以及棱长的条件下，加工一个“天圆地方”构件的操作过程。

(1)画展开图。展开图一般是先画在硬塑料板上，然后从塑料板上将展开图剪下，再按塑料板的形状来裁剪板料。（动画）

我们知道，“天圆地方”构件的表面可以看作是由4个侧面大三角形和若干小三角形组合而成的，在这里大三角形的底边与构件的底边相同，侧边近似等于构件的棱长；同样的，小三角形的侧边也近似的等于构件的棱长，这时如果我们假设构件表面由n个小三角形组成，那么这些小三角形的底边长度就近似的等于构件上底面圆周长的1/n。因此，在画“天圆地方”展开图时，只要将这些大、小三角形按原来的顺序铺展开来就可以了。

画展开图的具体步骤是：

1.画侧面三角形的展开图。在硬塑料板上画一条线段，长度为构件的底面边长，分别以线段的两个端点为圆心、构件的棱长为半径画圆弧，两个圆弧在线段的正上方会有一个相交点，该点与线段组成的三角形即为“天圆地方”构件的一个侧面三角形的展开图。

2.画小三角形的展开图。以侧面三角形的顶点为起点，使用圆规以构件上底面圆周长的1/12长度向顶点的一侧画等长的3个圆弧，第3个圆弧会与刚刚画侧面三角形展开图时用到的长圆弧相交于一点，这一交点与侧面三角形的顶点、底边的一个端点组成的图形即为“天圆地方”构件表面3个小三角形的展开图。

3.画半侧面三角形的展开图。继续以画小三角形展开图时获得的交点为圆心，构件的棱长为半径画圆弧，它会与以底边端点为圆心、底面边长的1/2为半径画的圆弧交于一点，最后，放好三角尺，使用划针依次连接好这三点，获得的图形可以看作是“天圆地方”构件侧面三角形的半个展开图。

使用同样的方法画出另外3个小三角形的展开图和另一个半侧面三角形的展开图，依次连接各小三角形的顶点，可以得到一个近似于圆弧的折线，它的长度应该约等于构件底面圆周长的一半。也就是说，这个展开图只是整个构件展开图的一半，操作中可以做出两个同样的展开图再组合成一个完整的构件。

画好展开图以后，要沿着各边界线向外放约2厘米的长度，留出一定的加工余量，并划出加工余量线。

将硬塑料板按照加工余量线裁剪下来。为便于板料的弯曲折叠，在裁好硬塑料板后还要在底边加工余量范围内剪出两个约30°的锐角。

(2)裁料。将剪好的硬塑料板放在白铁皮上面，用手按紧，使用划针在板料上面划出塑料板的外形。划线要两只手配合进行，一只手握住划针移动，另一只手要压着硬塑料板紧跟着移动。

然后还要在板料上面划出构件展开图的具体轮廓，和画展开图时用到的各个交点的位置，并用划针依次连接好各点，这些连接线可以作为下一步弯曲时的边界线。使用同样的方法在板料上面画出构件的另外一部分的放样图。

使用手剪刀沿着放样边界线剪裁板料，在裁剪板料时，要注意剪刀刀口应该垂直对准剪切标记线，刀口闭合时要保持上下刀片贴紧。

(3)连接。构件的两部分展开图裁剪出来以后，可以通过咬接的方式连接成为一个完整的形体。首先要分别在两块板料上做出咬口，它的操作过程是：

将板料在平板上打成直角折边，然后将折边翻转向上，把折边向里拍打，注意折边与板料之间应留出大于板料厚度的间隙。接着，再在板料的同一侧用木锤打出第二个折边，这次的折边要稍大于第一个折边，同时把第二个折边拍打成斜度为45°的角，最后弯成一个双扣。在板料的另一侧拍打一个折边，弯出一个单扣。

用同样的方法在第二块板料的两个边缘分别弯出双扣和单扣。

板料的咬口做好以后，要对板材进行手工弯曲，使其初步具有构件的外形。

弯曲时将划好的弯曲线对准平板的边沿，左手压住板料，右手用力向下弯板料。

两块板料都弯曲好以后就可以进行连接了。将板料的单、双扣折边互相套合在一起，用手锤轻击接口的端面，保证板料端面平齐。然后，敲打咬缝，将咬口边敲凹，使板料咬接紧密、严实。

使用同样的方法将板料的另外一对咬口连接好。

为了保证咬接的牢固，可以再从构件的内侧继续敲打咬缝。

(4)手工矫正。矫正主要使用木锤进行，将构件套在圆杠上，使用木锤由板料的边缘逐渐向中心敲击。捶击时，要求速度要快、力量要轻，直到将构件矫成要求的形状。

2.90°弯管构件的钣金操作（字幕）

90°弯管也叫作直角弯管，在管道施工中，它主要用来连接两个直径相同而且相互垂直的圆管。在制作直角弯管时，为了简化作图和节约材料，常常采用多节斜

口圆管拼接的方法。

制作直角弯管的操作步骤是：（动画）

(1)放样

常见的弯管大多由5节斜口短管组成，其中，中间三节短管是两面斜口的全节，端部两节短管是由一个全节分成的两个半节。

制作短管前，首先要知道端面的倾斜角度即短管的斜口角度，对于由5节短管组成的90°弯管，我们可以假设半节短管的斜口角度为α，那么全节短管的斜口角度就为2α，根据90°弯管的正视图可以得到，α+2α+2α+2α+α=90°，由此可以求得每节短管的斜口角度。

下面我们来看一下90°弯管展开图的画法。

可以看出，如果变换排列方向5节短管恰好也可以拼接组成一个与弯管直径相同的直圆管，这时保留各节短管的边界线，将直圆管表面展开就能获得90°弯管各短管的展开图了。

沿着边界线依次将每一节短管的展开图裁剪下来。

按照裁剪好的展开图形状，在白铁皮上划出展开图的形状，为了节省工时，可以使用划针依次划好各节短管的展开图，最后再一起裁剪。

(2)咬接。板料裁剪下来以后，要通过咬口将板料两端连接起来才能成为管状。板料两端的连接可以使用单平咬接的方式。

单平咬接也称单咬卧扣，主要用于各种薄板制件的纵向咬缝，以及强度和密封性能要求不高的咬口等。

在做咬口前，先要剪去板料的四个角，这样可以便于咬口的扣合，然后将板料放在平板上，用木锤拍打伸出的板料折边部分，使其成为90°。然后再将板料翻转，使折边向上，用木锤向下拍打折边，使其成为30°～50°。

用同样的方法将板料另一端的折边打好，板料两端咬口做好以后就可以将板料弯曲扣合了。在扣合前，最好用木锤由板料一端再继续向里敲打几下，以便于更好的弯曲。将板料压在圆杠上用力弯曲板料，直到两端的折边互相扣合在一起，用铁锤将咬缝敲合在一起。在折打扣合后，最好用木锤将咬缝及其周围的板料再轻轻敲打一遍，使咬接紧密、严实，同时也有利于圆管的成型。使用相同的方法将其余几节短管做好。

短管做成以后，可以将相应的放样塑料板套合在短管上，检查尺寸是否符合要求，同时为了保证各节短管连接的准确，要在各节圆管上画出弯管构件的中轴线。