钣金展开放样技术

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图2-3-0 同心大小头的展开图 2.同心大小头的展开 1）已知条件：大头中径 φD=120； 小头中径 φX=60；高 h=100； 大、小口平面互相平行，且小头 圆心在大头平面的投影与大头 圆心重合。
′
′
α
T1
已知条件
T2 画展开图
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°
°

图2-3-1b 斜锥展开---求实长
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画展开图
⑸ 圆滑连接各点得 大口展开线； ⑹ 如图连接0点与 各点，并在上述 各线上由0点起量 取小锥相应实长； 圆滑连接所得各 点即成小口展开 线； ⑺ 连接大、小口对 应端点，完成整 个展开图。
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展开图
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பைடு நூலகம்
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展开步骤（2）
5）注意：不宜先在OB弧上量取小头圆周长。因为OB上 的量取误差将在外弧（OA弧）上出现误差放大,可能 导致超出允许的公差范围。 6）也可以通过计算展开扇形的圆心角来确定OD。圆心 角可按下式计算：

D X
2
（D X） 4h
2
150 S
等径弯头的已知条件与展开要求
2）展开要求 ① 用平行线法作外径φ60管的外包全节样板。 ② 方法正确。 ③ 作图精确：几何作图误差≤0.25，展开长度误差 ≤〒1。 3）展开准备 ① 求半节角度：按节数计算半节（端头）截面倾斜 角度；（αb =α/2n）。 ② 展开三处理：按管径、材料板厚、连接方式和制 作工艺决定展开中径、接口位臵和余量。
展开点
190±1 6°7° 6° 2° 1° B
7′ 6′ 5′ 4′ 3′ 2′ 1′ K 1° 2°
60°
15°
O
1 2 3
S 6 4 5
7
A 1 2
3
4
5
6
7
6
5
4
3
2
1
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直管下料
弯头制作时常用外包样板直接在管子上下料；较大 口径的卷制弯头也可以先卷成管后再在管上下料、切割 作弯头。这样，直管下料就成了一项重要的操作。 1）首先要计算准直管管长； 2）下料时应先在管端圆周四等分处沿轴向画出四条素 线，作为外包样板对位时的基准线，并按事先计算 的数据标出定位点； 3）按基准点线用样板画线，有误差要分析，及时调整 纠正； 4）各基准线处也是弯头组装时的重要的对位点，为了 防止工作中所画线被檫掉，最好在基准线处打上几 点样冲眼或作上其他标记。
①
⑦
⑥
⑤
图2-3-1c 斜锥展开图
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三、弯头的展开
1.圆管焊接弯头及其主要参数 弯头是用于管路转弯时的连接件。按口径分类，弯 头可分为等径弯头和异径弯头；按制作方式分类，弯头 有弯制、压制、挤制和焊制之分；按截面形状分类，则 可以分为圆管弯头、方管弯头、方圆管转换弯头、异径 弯头 、异形转换弯头等。 我们这里讲的弯头展开，指的是一节节组焊而成的 “虾米弯”，主要包括等径圆弯头、异径圆弯头、方圆 管转换弯头 。
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CAD&CAM
3）计算机辅助展开 计算机在钣金设计制造中的应用之一即是计算 机辅助展开和计算机辅助切割，在数控切割机上， 二者甚至可以同时完成。计算机辅助展开的应用软 件不少，多以薄钣件设计为主，兼有展开功能；方 法上则分参数建模和特征造型两大类；
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2. 展开三方法
要把展开图在同一平面上画出来，必须掌握替换面构 成各线的实际长度。求出这些实际长度，也就是求实 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，如表格法、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， 加上极具前景的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
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图2-3-1a 斜锥的已知条件与实长分析
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展开分析
(2)锥台实际上是以同一斜锥切掉上面小锥形成的，显 然，展开图组成上也有同样关系。展开时我们先 处理大锥，后解决小锥。 3）按已知条件画立面图、俯视图。 注意：画立面图时应以中径为准。如果已知条 件给定的是外径或中径，就必须根据板厚先求 出中 径。 4）利用∠OS7为90°，求实长。 5）画展开图 ⑴ 以01为剖开线，在合适处垂直方向作中线07； ⑵ 以S点为圆心，各分点素线实长为半径画得如图1、2、 3、4、5、6弧；
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几何法与计算法
1）几何法展开
几何法展开，准确一点，应叫几何作图法展开。展 开过程中，求实长和画展开图都是用几何作图的方 式来完成的。几何法展开又可细分为许多实用方法， 常用的有三种：a 、放射线法 ；b 、平行线法； c、 三角形法
2）计算法展开
计算法展开，顾名思义，要通过计算。其实在展 开过程中，它只是用计算的方法求实长，画展开图 还是用几何作图。
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求实长

立面图
⑶ 以7点为圆心，1/12 底圆周长为半径画弧，交 6弧于二个6点，再以两 6点为圆心，1/12底圆周 长为半径画弧，交5弧于 二个5点；如此下去，同 法求至两个1点； ⑷ 检查所得13个点的曲 线长度，如与计算所得的 底圆周长误差大于3mm， 应及时修正；
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2.等径弯头的展开
1）弯头展开的已知 条件与要求 ⑴已知条件 弯头角度 α=90°； 管子外径 φW=60； 弯曲半径 r=150 弯头节数 n=3； 样板厚度 δ=0.5
φ 60
图2-3-2a 弯头的已知条件
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90 °
15°
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R150
60.5
7′ 6′ 5′ 4′ 3′ 2′ 1′ K
图2-3-2b
60°
15°
1 2 3S 4 5 67 B
弯头实长图
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画展开图
展开图画图步骤： （1）计算展开长度： L=p（60+0.5）=190；
图3-2-2c 弯头展开图
R
（2）作平行素线组：在OS延长线上取AB=190， 12等分AB，过各等分点作AB垂线； （3）求端口展开曲线 ：过各实长线上端点引AB 平行线求出各展开点，圆滑连接各展开点； （4）画全节展开图
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焊制弯头及其主要参数
焊制弯头的几个主要参数：（参看图2-3-2a） 弯头角度：指弯头两个管口面间的夹角； 弯头直径：指弯头管材的外径、内径或中径； 弯曲半径：指管段轴线的内切圆半径。即管口中心到 了两管口面交线的距离； 弯头节数：弯头的端节是中间节的一半，两个端节合 起来是一节，再加上中间节数，合称弯头的节数；
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3. 常用放样三样板
1）样板的应用与分类 为了避免损伤钢板，我们一般不在钢板上直接放样， 而是通过放样，制作样板，再靠准样板去钢板上画 线。 放样时一般要做三个样板： a.下料用的展开样板； b.成形时检测弯曲程度的成形样板； c.组装时检测相对角度、相互位臵的组装样板。 后两个样板俗称卡样板。
管件制作培训
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一、 展开放样的基本原则与方法
1、展开放样三原则
1.1、准确精确原则：展开方法必须正确，展开计算准确， 求实长精确，展开图作图精确，样板制作精确。考虑 到以后的切割下料还可能存在误差，放样工序的精确 度要求更高，一般误差≤0.25mm。 1.2、工艺可行原则：放样必须熟悉工艺，工艺上必 须通得过才行。也就是说，大样画得出来还要做的出 来，而且要容易做，做起来方便，不能给后续制造添 麻烦；中心线、弯曲线、组装线预留线等以后工序所 需的都要在样板上标明。
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求实长
1.求实长： 1）按已知条件先画半节弯头角度 线∠BOK，进而画出半节弯头 立面图1′177′，其中OS=R： 2）以立面图管口线为俯视 图中心线，拼画半个俯视图； 3） 如图，12等分俯视图管 口圆并过各等分点作OB的 垂线，则各垂线夹在半节 角两边线中间的线段长 就是过各分点的素线 O 求实长 之实长。
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4、样板的材料与制作
制作样板的材料常用的有厚纸板、油毛毡和薄铁 皮。这些材料各有其长，根据需要选用：厚纸板性价 比小，适宜作小样板；油毛毡拼接方便，适宜画大的 展开图，应用广泛，但不能多次使用；薄铁皮做的样 板尽管价格偏高，但强度与刚度都好，精确耐用，便 于保存，特别适于批量生产，更是作卡样板的首选材 料。
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展开步骤（1）
2）展开步骤： （1）以水平面为大头基面，根据已知条件作立面图，即 作HS⊥SA，其中HS=h， SA=φD /2；过H作 HB∥SA，HB=φX/2； （2）将锥台斜边AB延长与中轴线HS的延长线交于O；以 O为圆心,以OA、OB为半径分别画弧； （3）在OA弧上量取AD弧，使其弧长等于底圆周长 （L=πφD）； （4）连OD，交OB弧与C；则扇形ABCD为所求展开图形。
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直管下料图
32.2 40.2 48.2
× 2×48.2
2×40.2 2×32.2
（k为切割与修整余量）
2×40.2
40.2
15°
15°
15°
图2-3-2d
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直管下料图
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四、三通的展开
1. 三通及其主要参数 三通是管路引出一个分支管时的连接件。支管与主管 口径相同时的三通叫等径三通，口径不同时则叫异径 三通；支管中心线与主管中心线相交，交角为90°叫 正三通，否则叫斜三通；如果中心线不相交，那就叫 偏三通；还有，支管与主管截面形状都不同的三通叫 异形三通。本次实训的重点只能放在难度不大的圆管 三通制作上 。 圆管三通的主要参数有：三通的角度；主管、支管的 直径；支管对主管的偏心距；其他相关大小尺寸。圆 管三通的展开与圆管弯头一样采用平行线法展开。
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等径斜三通
2. 等径斜三通的展开 1）已知条件如图2-3-3a所示： 主管外径ψ88.5 支管外径ψ 88.5 中心线夹角 45° 样板厚度 0.5 主、支管管端到开口的最 短距离均为50。
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等径斜三通展开分析
2）展开要求 （1）求作支管的外包样板和主管的开孔样板； （2）方法正确，作图精确。 3）展开分析 (1) 本题两等径管相贯，中心线相交；正因为等径，故其 相贯线不能偏向任何一方，因此在立面图中相贯线 只能是中心线夹角的平分线； (2) 从图中∠A0C 和∠A0D看支管，其实就是两个不同 角度弯头里边的一半，因此支管的展开跟弯头的展 开方法是一样的； (3) 展开曲线应该是相位相差180°的两个半波正弦曲线 相连而成。
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二、大小头的展开放样
1.大小头的表面特性 大小头上下口平行，是圆管变径时使用的连接 件，有同心和偏心之分。同心大小头表面是正圆锥 面，偏心大小头表面是斜圆锥面，它们都是直纹面。 所谓直纹面，指一条母线按某种特定的规则沿着一 条基线运动时在空间划出来的曲面。母线在基线各 点都有一条位臵线，这线叫该点的素线。显然，曲 面由素线构成。 立管变径时，连接件常采用同心大小头。水平管路 变径，要求严格时用 90°偏心大小头。
. 360
将本题已知条件代入，α=103.4° 7）如图2-3-0，在AA′下方拼画半个俯视图，将底圆6等 分并过等分点画出素线；对展开图亦作同样等分并过 等分点画出素线；
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2.偏心大小头的展开
1）已知条件：大头中径Φx 。 小头中径Φs，斜锥台高 h，偏心距 e，斜锥台上 下口面平行且关于中面 0S7对称。 2）展开分析 ⑴在△0S6中，0S是斜锥的 高，06（粗线）是素线， S6（虚线）在俯视图上的 投影。因为0S垂直于底面， 故△0S6是直角三角形； ∠0S6为直角；而素线06 是该直角三角形的斜边。 这就是我们求斜锥素线实 长的依据。
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1.3、经济实用原则：对一个具体的生产单位而言，理 论上正确的并不一定是可操作的，先进的并不一定是 可行的，最终的方案一定要根据现有的技术要求、工 艺因素、设备条件、外协能力、生产成本、工时工期、 人员素质、经费限制等等情况综合考虑，具体问题具 体分析，努力找到经济可行，简便快捷、切合实际的 经济实用方案，不能超现实，脱离现有工艺系统的制 造能力。