钣金放样展开(图)
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第1章展开放样基本知识常永清齐鲁石化培训中心1.1 基本几何作图法有些零件的形状虽然是多种多样,有时甚至是复杂的,但是任何一个复杂的图形,都是由直线、曲线、角度和圆等构成的。
1.1.1 画线的方法1.1.1.1 垂直平分线的画法1.1.1.2 过直线上定点作垂线的画法齐鲁石化培训中心图1-2 作直线上定点的垂线图1-1 垂直平分线的画法1.1.1.4 与已知直线成定距离的平行线的画法齐鲁石化培训中心图1-4 平行线画法1.1.1.5 等分任一线段的画法齐鲁石化培训中心图1-6 三等分画椭圆图1-5 等分线段画法1.1.1.6 已知长轴不知短轴画椭圆 1、三等分面法2. 四等分画法;3.已知短轴不知长轴面椭圆;4.四圆心法画椭园(近似画法)齐鲁石化培训中图1-7 四等分画椭圆图1-8 已知短轴画椭圆图1-9 四圆心法画椭圆心5.同心园法画椭圆齐鲁石化培训中心图1-10 同心圆法画椭圆6.平行四边形法画椭圆齐鲁石化培训中心如图1-11所示,已知长轴为 AB, 短轴为 CD, 其作图步骤是:(1) 先作十字线得交点为 0, 通过已知长短轴的A 、B 、C 、D 四点分别作AB 与 CD 的平行线,成交为矩形得交点为 E 、F 、 G 、H 。
将OA 及AE 线段分别作 4 等分,从 C 作 AE 线上各等分点的连线,见图1-11a ;(b ) (2) 从D 作 OA 线上各等分点的连线并延长交于从 C 与AE 各等分点的连线上得交点 1、2、3, 见图 1-11b 。
将 A-1-2-3-B 顺序连成曲线即可得四分之一椭圆弧; (3) 同理分别画出其他三边曲线即可完成椭圆作图。
齐鲁石化培训中心图1-11 平行四边形画椭圆#圆的五等分法已知一圆和圆心O,将该园分成五等分,并内接五边形。
①作两条相垂直的直径AB和CD的交点O;②以OB 线的中点G为圆心,GC为半径画圆弧交OA线于O点;③以弦长CH为半径,以C点为起点,在圆周上依次截取五等分。
引言:计算机辅助设计(如:Solidworks/Radan/Ug/ProE/Catia等)在钣金加工行业中的普遍使用,导致众多刚从事钣金设计人员可以轻松的通过软件将零件展开,但却不知道其展开原理,本文就钣金件的展开图绘制作了一简要说明。
一.什么是展开图展开图的立体表面可看作由若干小块平面组成,把表面沿适当位置裁开,按每小块平面的实际形状和大小,无褶皱地n开在同一平面上,称为立体表面展开,展开后所得的图形称为展开图,工作过程俗称放样,其主要目的是为下料做准备,常用的展开作图有平行线法,放射线法和三角形法等。
使用哪种方法做展开图恰当,应视构件表面形状而定。
二.常见绘制办法1.平行线法展开Ø 平行线法展开的基本原理平行线展开的原理是将零件的表面看作由无数条相互平行的素线组成,取两相邻素线及其两端所围成的微小面积作为平面,只将第一小平面的真实大小,依次画在平面上,就得到了表面的展开图。
Ø 平行线法展开的特征只有当圆柱形状形体所有彼此平行的素线都平行于某个投影面时,平行线法展开才可以应用Ø 平行线法展开的作图步骤A.任意等分断面图。
B.在与该视图素线垂直方向上截取一线段使其长度等于正断面C.将交点依次连接,完成展开图2.放射线展开法Ø 放射线展开法的原理Ø 放射线展开法的作法l 针对素线有同一顶点的锥面,根据其结构,依照一定的规则,将该曲面划分为N个共一顶点、彼此相连的三角微面元;对每个三角曲面元,都用其三顶点组成的平面三角形逐个替代,即用N个三角形替代整个曲面,其替代误差随着N的增加而减小;l 在同一平面上按同样的结构和连接规则组合画出这些呈放射状分布的三角形组,逐步得到模拟整个曲面的近似展开图形;因为共一顶点这些三角形的边形成一组放射线;l 利用这一组放射线我们可以将其他相似的展开曲线、开孔线等画出来;l 确定替代元的数量N是很重要的实际问题,N过大,增大工作量和劳动时间;N太小,精度达不到要求;N一般根据误差大小、加工工艺和材料性质等因素通过实践选择。
*第十章钣金零件及表面展开图将机件表面按其实际形状和大小,摊平在一个平面上,称为机件表面展开。
展开后所得到的平面图形,称为该机件表面的展开图。
画展开图的实质就是根据立体的投影图,求出立体表面展开后的实形。
求立体表面展开后实形的方法有图解法和计算法两种。
图解法是根据展开原理得到的,关键是求线段的实长和曲线的展开长度,而计算法是用解析计算代替图解法中的展开作图过程。
在计算机辅助设计中,也可以通过展开程序展开设计的零件。
第一节平面立体表面展开图展开平面立体时,应根据平面立体的视图所表达的投影关系,求出平面立体各表面的真实形状和大小,并依次地画出在同一平面上。
一、棱柱的表面展开棱柱管的各条棱线相互平行,如果从某棱线处断开,然后将棱面沿着与棱线垂直的方向打开并依次摊平在一个平面内,就得到了棱柱管的展开图。
这种绘制展开图的方法称为平行线法。
作图时应当求出各条棱线之间的距离和棱线的各自实长,并且展开后各棱线仍然保持互相平行的关系。
例10-1求作斜口直立四棱柱管的展开图(图10—1)。
分析:从图10-1可以看出,四棱柱的四条棱线均为铅垂线,其正面投影反映了棱线的实长;下底面ABCD为水平面,其水平投影反映了实形。
因为棱线垂直于下底面,所以棱线必然垂直于下底面的四条边,则棱线之间的距离就是下底面四边形的边长,并且展开后下底面的四条边成一直线。
作图方法与步骤如图10-1所示:1.选棱线AE为基准棱线,确定AE在展开图中的位置,且取AE = a″e″。
ab = a″b″=10。
2.过A点作棱线AE的垂直线,且在该垂直线上截取线段AB = ab、BC = bc、CD = cd、DA = da,得B、C、D、A点。
3.过B、C、D、A点分别作直线平行于棱线AE,并分别截取线段BF = b′f ′、CG = c′g′、DH=d′h′、AE=a′e′,得F、G、H、E点。
4.依次连接E、F、G、H、E各点,即得到斜口直立四棱柱管的展开图,如图10-1 (b)所示。
样板长S1等分长y1展开长S2等分长y2序号等分角序号等分角0000115115230230345345序号等分角序号等分角0000115115230230345345公式符号示意图(mm)说明①一般是成品管下料。
③展开高度以上下接触点的垂直高度为准。
② 要注意打坡口和不打坡口的情况。
④此图为12等分时的样图。
已知条件输入区(mm)填写区条件推出区圆管外直径D11620圆管中径D3810.51内皮半径r2805端节角度α17.5外皮半径r1810红色数字为要更填的已知条件放样数据结果区(mm)成品管下料展开钢板下料展开5094.025092.52212.25212.19114.22320.23端节任一素线长Ln(外皮接触)A区B区素线长素线长A区B区素线长素线长111.25323.21124.87309.5824中半径r3807.5样板板厚t端节任一素线长Ln(内皮接触)141.82292.63110.59323.87114.86319.60125.45309.01多节任意度数圆管弯头计算(2.2)材料厚度δ5弯头弯曲半径R1650管等分数n142.29292.17端节任一素线长Ln(中性层接触)序号等分角序号等分角0000115115230230345345606075759090105105120120135135150150165165180180※展开图样图素线长素线长110.92323.54A区B区270.38292.40114.54319.91125.16309.29142.05125.16142.05292.40按实际等分数可以增加,这是12等分时的数据。
蓝色数据为放样必用的数据164.07189.71217.23244.74114.54110.92309.29319.91323.54270.38244.74217.23189.71164.07。
一、弯头的放样弯头又称马蹄弯,根据角度的不同,可以分为直角马蹄弯和任意角度马蹄弯两类,它们均可以采用投影法进行展开放样。
图3-1直角马蹄弯图3-2 任意角度马蹄弯1.任意角度马蹄弯的展开方法与步骤(己知尺寸a、b、D和角度)。
(1)按已知尺寸画出立面图,如图3-3所示。
(2)以D/2为半径画圆,然后将断面图中的半圆6等分,等分点的顺序设为1、2、3、4、5、6、7。
(3)由各等分点作侧管中心线的平行线,与投影接合线相交,得交点为1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'。
(4)作一水平线段,长为πD,并将其12等分,得各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
(5)过各等分点,作水平线段的垂直引上线,使其与投影接合线上的各点1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'引来的水平线相交。
(6)用圆滑的曲线将相交所得点连结起来,即得任意角度马蹄弯展开图。
图3-3 任意角度马蹄弯的展开放样图2、直角马蹄弯的展开放样(己知直径D)由于直角马蹄弯的侧管与立管垂直,因此,可以不画立面图和断面图,以D/2为半径画圆,然后将半圆6等分,其余与任意角度马蹄弯的展开放样方法相似。
图3-4 直角弯展开图二、虾壳弯的展开放样虾壳弯由若干个带斜截面的直管段组成,有两个端节及若干个中节组成,端节为中节的一半,根据中节数的多少,虾壳弯分为单节、两节、三节等;节数越多,弯头的外观越圆滑,对介质的阻力越小,但制作越困难。
1、90°单节虾壳弯展开方法、步骤:(1)作∠AOB=90°,以O为圆心,以半径R为弯曲半径,画出虾壳弯的中心线。
(2)将∠AOB平分成两个45°,即图中∠AOC、∠COB,再将∠AOC、∠COB各平分成两个22.5°的角,即∠AOK、∠KOC、∠COD与∠DOE。
(3)以弯管中心线与OB的交点4为圆心,以D/2为半径画半圆,并将其6等分。
(4)通过半圆上的各等分点作OB的垂线,与OB相交于1、2、3、4、5、6、7,与OD相交于1'、2'、3'、4'5'、6'、7',直角梯形11'77'就是需要展开的弯头端节。
一、弯头的放样弯头又称马蹄弯,根据角度的不同,可以分为直角马蹄弯和任意角度马蹄弯两类,它们均可以采用投影法进行展开放样。
图3-1直角马蹄弯图3-2任意角度马蹄弯1.任意角度马蹄弯的展开方法与步骤(己知尺寸a、b、D和角度)。
(1)按已知尺寸画出立面图,如图3-3所示。
(2)以D/2为半径画圆,然后将断面图中的半圆6等分,等分点的顺序设为1、2、3、4、5、6、7。
(3)由各等分点作侧管中心线的平行线,与投影接合线相交,得交点为1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'。
(4)作一水平线段,长为πD,并将其12等分,得各等分点1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1。
(5)过各等分点,作水平线段的垂直引上线,使其与投影接合线上的各点1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'引来的水平线相交。
(6)用圆滑的曲线将相交所得点连结起来,即得任意角度马蹄弯展开图。
图3-3 任意角度马蹄弯的展开放样图2、直角马蹄弯的展开放样(己知直径D)由于直角马蹄弯的侧管与立管垂直,因此,可以不画立面图和断面图,以D/2为半径画圆,然后将半圆6等分,其余与任意角度马蹄弯的展开放样方法相似。
图3-4 直角弯展开图二、虾壳弯的展开放样虾壳弯由若干个带斜截面的直管段组成,有两个端节及若干个中节组成,端节为中节的一半,根据中节数的多少,虾壳弯分为单节、两节、三节等;节数越多,弯头的外观越圆滑,对介质的阻力越小,但制作越困难。
1、90°单节虾壳弯展开方法、步骤:(1)作∠AOB=90°,以O为圆心,以半径R为弯曲半径,画出虾壳弯的中心线。
(2)将∠AOB平分成两个45°,即图中∠AOC、∠COB,再将∠AOC、∠COB各平分成两个22.5°的角,即∠AOK、∠KOC、∠COD与∠DOE。
(3)以弯管中心线与OB的交点4为圆心,以D/2为半径画半圆,并将其6等分。
(4)通过半圆上的各等分点作OB的垂线,与OB相交于1、2、3、4、5、6、7,与OD相交于1'、2'、3'、4'5'、6'、7',直角梯形11'77'就是需要展开的弯头端节。