钣金展开知识

1、常用管件的展开及型材的下料,由 胡海波 创建,钣金展开培训讲义,什么是展开放样,什么是展开放样 所谓展开， 实际是把一个封闭的空间曲面沿一条特定的线切开后铺平成一个 同样封闭的平面图形如图2-1所示。 。它的逆过程，即把平面图形作成空间曲面，通常叫成形过 程。实际生产工作中，往往是先设计空间曲面后再制作该曲面，而这个曲面的制 造材料大都是平面板料。因此，用平板做曲面，先要求得相应的平面图形，即根 据曲面的设计参数把平面坯料的图样画出来。这一工艺过程就叫展开放样。实际 工作中， 有人把它简称为展开， 也有人把它简称为放样,钣金展开在机械制造部门有着广泛的应用，依靠施工图把工件的实际大小和形状画到

2、施工板料或纸板上的过程叫放样。放样是施工下料的第一道工序，与钣金展开、下料有着极其密切的关系，所以学好钣金的放样与展开是学好钣金修理的第一步，必须本着认真钻研、循序渐进的态度学好它。我司不是机械制造行业，没有专门的钣金工，我司的设备维修工主要从事设备维修及管道安装，在工作中会碰上制作多节虾米弯头、焊接三通、方变圆等非标管件的制作及钢结构件的制作。需要相应的钣金放样知识。,放样的基本知识,第一节 放样的基本知识 用图解法作展开图的第道工序就是放样。 放样(又叫放大样)就是依照施工图把工件的实际大小和形状画到施工板料或样板材料上的过程。学习放样图与钣金构件展开图，首先必须学好放样展开图的基础知识，

3、这就需要了解常用几何作图方法，各种几何形体的分析，断面图在放样图中的应用，放样图与施工图的关系， 放样在钣金展开中的作用等知识。只有熟练地掌握了放样的基本技能，才能为钣金展开的正确操作打好基础。在放样工作与钣金工作中，由于所作图形大都是在平面板料上作出，单纯依靠直尺量具是很难测量的，所以除必要的量具外，大都借助于划线工具来保证图形的 准确度。本节将重点从基础人手，引深放样的基本知识。,曲面可以看作是一动线在空间运动的轨迹。该动线称为母线，母线处于曲面上任一位置时，称为素线。母线作不规则运动形成不规则曲面；作规则运动形成规则曲面。 根据母线的形状，可将曲面分为直线面和曲线面。 （1）直线面 凡可

4、以由母线运动而形成的曲面均为直线面（如锥面、柱面）。也可以说，通过曲面上任意一点，只要能在此面上作出一条直素线，该曲面便是直线面。在直线面中，连续两素线（指无限接近的相邻两素线）彼此平行或相交的曲面称为单曲面，如图柱面和圆锥面等；连续两素线彼此交叉的曲面称为扭曲面，如单叶双曲回转面和锥状面等（参看图6-11，dg）。此外，在直线面中，根据连续两素线是否能位于同一平面内，又分为可展曲面和不可展曲面。其中单曲面的连续连素线彼此平行或相交，故为可展曲面；扭曲面的连续两素线彼此交叉，故为不可展曲面。 （2）曲线面 只能由曲母线运动而形成的曲面称为曲线面（如球面、圆环面）。在曲线面中，若母线在运动过程中

5、不改变其形状或大小，则形成定线曲面，如各种曲线回转面和曲柱面；若母线在运动中不断按一定规律改变其形状或大小，则形成变线曲面，如羊角曲面和椭圆抛物面等,展开放样的基本要求与方法,1.展开三原则 展开三原则是展开时必须遵循的基本要求。 1) 准确精确原则：这里指的是展开方法正确，展开计算准确，求实长精确， 展开图作图精确，样板制作精确。考虑到以后的排料套料、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0.25 。 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

6、预留线等以后工序所需的都要在样板上标明。 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，绝不能超现实，脱离现有工艺系统的制造能力,2.展开三处理,展开三处理是实际放样前的技术处理，它根据实际情况，通过作图、分析、 计算来确定展开时的关键参数，用以保证制造精度。 1) 板厚处理 上面所说的空间曲面是纯数学概念的，没有厚度，但实际中的这种面只存在

7、 于有三度尺寸的板面上。是板料就会有厚度，只不过是厚度有厚有薄而已。板料 成形加工时，板材的厚度对放样有没有影响？答案是肯定的，不可能没有影响； 板材的厚度越大，影响越大，而且随着加工工艺的不同，影响也不同.按中径展开，更准确一点，按中性层展开就是 我们钣厚处理的基本原则,板厚处理考虑的是板料厚度； 外包样板和内铺样板号料，弯曲的是样板，板厚处理考虑的是样板的厚度。 3) 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

8、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,2) 接口处理 接缝位置 单体接缝位置安排或者是组合件接口的处理看起来无足轻重， 实际上是很有 讲究的。放样时通常要考虑的因素有： 要便于加工组装； 要避免应力集中； 要便于维修； 要保证强度，提高刚度； 要使应力分布对称，减少焊接变形等。,3) 余量处理 余量处理俗称“加边”，就是在放出的展开图某些边沿加宽一定的“多余” 边量。这些必要的余量因预留的目的不同而有不同的称呼，如搭接余量、翻边余 量、包边余量、咬口余量、加工余量等等。 余量处理的问题在“量”上，到底余多少？留大了增加加工工作量，留少了 下道工序没办法加工

9、。 留是常识， 留得合适是水平。 这个量， 有时图纸上有标注， 更多的时候要放样者自己把握。 如何把握？在实际工作中并不一定是一个计算问 题，有时更多是一个实践问题，需要去“试”，试出一个结果来，往往更靠得住。 举一个例子。咬口是薄板常用的连接方式，且如今咬口大多用辘骨机成形。 咬口余量怎么取？它跟机器的性能、调整的状况、板料的长短、操作的方法等， 都有关系。因此，余量数据的取得，应该先粗算下料，上机成形，然后测量比较、 修正定尺,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：

10、, 放射线法。这种方法在换面逼近时使用的面元是三角形，但这些三角形 放射线法 共一顶点，常用在锥面的展开中 。 平行线法。这种方法在换面逼近时使用的面元是梯形，常用在柱面的展 开中。 （3）三角形法。这种方法在换面逼近时使用的面元是三角形，可用于柱面、 锥面等各种曲面的展开 。,常用三样板,4. 常用三样板 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。这样做的好处一是避免把展开放样时的诸多辅助 线和中心点都划在或打在钢板上，造成钢板表面损伤；二是样板重复使用，在多 件制作时的优越性更明显，而且借助样板我们可以在钢板上套

11、料排图，能使材料 得到充分利用。 放样时一般要做三个样板。除了下料用的展开样板 展开样板外，还有成形时检测弯曲 展开样板 程度的成形样板 成形样板和组装时检测相对角度、 相互位置的组装样板 这两种样板通常 组装样板。 成形样板 组装样板 又叫作卡样板 卡样板。 卡样板 2) 外包样板、内铺样板与平料样板 样板因使用场合的不同而有不同的形式，常用的有外包样板、内置样板与平 料样板。平料样板用得最多，此前我们提到的样板都是成形前的平料样板。,但有 时候我们需要在成形后的钣料上画线，这时就要用到外包样板或内铺样板了。管 外画线， 用外包样板； 筒内画线， 用内铺样板。 如制作直径不很大等径焊接弯头，

12、 工艺上宜先卷制成管子，后切割成管段，再组焊弯头，这种情况下就要准备外包 样板。而在大管大罐内画线开孔那就要用内铺样板。 特别指出的是： 平料样板号料， 弯曲的是板料， 板厚处理考虑的是板料厚度； 外包样板和内铺样板号料，弯曲的是样板，板厚处理考虑的是样板的厚度。 3) 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,一、基本几何图形画法,钣金作

13、业的放样展开都由基本图形组成，这里仅介绍几个常用 基本图形的画法。 1见图22，作已知线段AB的垂直平分线 作图步骤： (1)分别以线段两端A、B为圆心，以大于1/2AB、小于AB为半径 画弧，交AB线上下于O、O，两点； (2)连OO，OO，即为线段朋的垂直平分线。,弯头的展开,正 弯头是化工管道中最常用的零件之一,在大口径(直径大于350mm)的管道中,这种零件一般都是用板材卷焊而成。下料时,首先在板材上画展开图,画法多采用找点描线法。这种方法的特点是找点越多,所描曲线越准确,但给下料放样带来了麻烦;若找点过少,则曲线不光滑,下料成型时给焊接造成困难,甚至影响零件质量。确定弯头曲率半径和弯

14、头直径,弯头的展开,焊制弯头的几个主要参数： 1.弯头角度：指弯头两个管口面间的夹角； 2.弯头直径：指弯头管材的外径、内径或中径； 3.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； 4.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； 关于弯头节数，目前没有统一的规定。有的把中间节的数量称为节数，有的 把组成弯头的段数称为节数 。,展开准备 求半节角度：按节数计算半节（端头）截面倾斜角度；（b =/2n） 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、 接口位置和余量。 因为是外包样板，画立面图时，管口直径

15、应该选择包在管外的样板卷筒的中 径,2.柱面展开图绘制 柱面的展开图 由于柱面各棱线或素线互相平行，当柱面的底面垂直其棱线或素线时，柱面的展开图是一个矩形，其高度是柱面的高，长度是柱底面的周长，因此柱面的展开常采用平行线法，其展开图有下列特点： 底面的周边展开成一条直线段； 各棱线或素线在展开图中都和底面周边展开成的直线段相互垂直。 画截头柱面的展开图时，应首先画出完整锥面的展开图，然后在展开图上找出各棱线或一些素线，再连接起来，即完成作图。详见例2作图过程。,步骤,1、画端节的正视图 2、画端节的投影圆 3、将投影圆10（或12）等分 4、等分节点延交至端节（梯形斜腰），取得素线实长 5、按

16、放样弯头管口直径展开线段， 10（或12）等分线段 6、从等分点按各等分点素线实长画垂直线段 7、平滑连线各端点，取得端节的展开图 8、端节的展开图对称复制得到中间节的展开图。,三通的展开,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。 如果在一个连接件上同时引出二个 支管，那就是四通了。这里我们只介绍三通，因为只要会做三通，用同样的方法 再做一个支管不就成了四通！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

17、三通。列出这么些三通的目的不仅是提出一个分类名称，还想 告诉大家： 从展开和制造的角度看， 加工时它们一个比一个难。 因为课时的限制， 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。,方圆头的展开,方圆头的展开与三角形法 1.方圆头的结构特点 1.方圆头的结构特点 方圆头是连接圆管与方管的连接件。一般我们把大的一头叫地，小的一头叫 天，因而方圆头有时叫”天方地圆”，有时候叫”天圆地方”。分析一下方圆头 的结构， 我们发现它总是由平面部分和斜锥面部分组成的

18、， 平面部分都是三角形， 斜锥部分则是 4 个 1/4 斜锥。,方圆头展开看起来复杂，实际上道理比较简单，只不过是一个前面学过的斜 锥展开而已。展开的关键在于弄清锥顶所在点，然后向圆所在面投影。方圆头平 口时等高，实长只跟俯视图投影而变；方圆头有一个对称面时，要展开 23 个 斜锥；方圆头有二个对称面时，只要展开一个斜锥。画展开图时，不要颠倒了顶 点，直线边组成折线相连，都是直线；弧线边弧弧相连，全部曲线。 方圆头的主要参数有： 方口的对边尺寸 mn； 圆口的中径； 指定点高度 h； 两个端面之间的夹角；偏心距；板厚,方圆头的展开我们采用三角形展开法 三角形法比放射线法、 三角形展开法。 平行线法适用 三角形展开法 范围更广，只是作图手续多一些，工作量大一些。三角形展开法的基本程序是： 1) 针对某曲面的结构，依照一定的规则，将该曲面划分为 N 个彼此相连的 三角微面