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1、第3章 钣 金 成 形,3.1 钣金基础知识 3.2 钣金展开放样工艺 3.3 手工成形,3.1 钣金基础知识,3.1.1 冷作钣金工作内容 3.1.2 常用工、夹、量具和器具 3.1.3 手工剪切下料,3.1.1 冷作钣金工作内容,1.放样(展开) 2.号料 3.下料 4.矫正 5.加工成形 6.装配,3.1.2 常用工、夹、量具和器具,1.锤子 2.衬垫工具 3.划线工具 4.起重工具 5.常用夹具 6.常用量具,1.锤子,图3-1 锤子 a)錾口锤 b)专用锤 c)方木锤 d)木锤,2.衬垫工具,图3-2 衬垫工具 a)型锤 b)方杠 c)圆杠 d)型胎 e)平台,3.划线工具,图3-3
2、 划线工具 a)划针 b)粉线 c)墨斗 d)样冲 e)划规 f)划针盘 g)划线规 h)弓形夹头 i)V型块 j)划线平台,4.起重工具,(1)油压千斤顶 油压千斤顶是利用液压来举重物的。 (2) 螺旋千斤顶 它是利用螺旋原理来工作的,如图3-5所示。,4.起重工具,图3-4 手动立式油压千斤顶,5.常用夹具,(1)松紧螺钉 俗名花篮螺钉，又称平山套、管梭子等。 (2)磁力夹具 目前的磁力夹具主要是用于压紧构件的压马，其种类很多，常用的有钢板压马、螺旋压马和电磁压马等。 (3)大弯卡 由圆钢锻制而成的大弯卡如图3-8a所示，主要用于弯曲型钢时将型钢压在平台上。 (4)固定销 固定销分为圆锥形
3、和方形两种。 (5)扳弯器 扳弯器是利用杠杆原理制成的，力臂长，重臂短，在人工施加推力时，可产生很大的弯曲力，使工件弯曲变形。 (6)台虎钳 台虎钳主要用在工作台上夹持工件，以便于加工。 (7)卡兰 卡兰是夹紧工件的一种工具，它没有具体的规格，可根据工作要求和被夹紧工件的厚度和刚度(抵抗变形的能力)来制造。 (8)夹具 夹具在装配时对工件的作用有四种方式：夹紧、压紧、拉紧、顶紧。,图3-5 螺旋千斤顶,图3-6 利用松紧螺钉拉紧钢板,图3-7 螺旋压马的形式与作用,图3-8 大弯卡及固定销,图3-9 大弯卡及固定销用法,图3-10 扳弯器的外形,图3-11 利用扳弯器弯曲扁钢圈,6.常用量具,
4、(1)钢直尺 钢直尺用于测量长度，如图3-12所示。 (2)角尺 角尺分为直角尺和活角尺，如图3-13所示。 (3)钢卷尺 钢卷尺为大、小两类。 (4)线锤 如图3-14所示，装配和定位时，线锤用于测量工件的垂直度或进行定位。 (5)水平尺 水平尺是检验构件平面水平度和垂直度的主要工具。 (6)软管水平仪 软管水平仪是较大的结构在找水平时经常使用的一种工具，由一根较长的橡胶管和两根短玻璃管组成。 (7)水准仪 水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。 (8)经纬仪 经纬仪主要由望远镜、竖直度盘、水平度和基座等部分组成。,图3-12 钢直尺,图3-13 角尺,图3-14 线锤,图3-15 利用线锤
5、测量构件的垂直度,3-16.TIF,图3-17 水平尺,3.1.3 手工剪切下料,1.剪刀的种类 2.剪刀的使用方法,3.1.3 手工剪切下料,图3-18 铁剪刀 a)普通剪刀 b)大剪刀 c)弯头剪刀,1.剪刀的种类,(1)普通剪刀 如图3-18a所示，常用的规格为10、12，剪切刃为直线，用于剪切直线轮廓钣料零件，可剪切1mm以下的薄钢板,是较为普通的一种。 (2)大剪刀 如图3-18b所示，规格比普通剪刀要大，可剪2mm厚的薄钢板。 (3)弯头剪刀 如图3-18c所示，常用的规格为10、12，剪切刃为曲线，专门用于剪切曲线轮廓钣料零件。,2.剪刀的使用方法,(1)直线剪切 (2)圆弧剪切
6、,(1)直线剪切,图3-19 剪刀的握法,(1)直线剪切,图3-20 直线剪切,(2)圆弧剪切,图3-21 外圆弧剪切,(2)圆弧剪切,图3-22 内圆弧剪切,3.2 钣金展开放样工艺,3.2.1 钣金展开基础 3.2.2 钣金展开的工艺处理 3.2.3 薄板制件的咬缝,3.2.1 钣金展开基础,1.图解法展开 2.编程计算公式法展开,1.图解法展开,(1)平行线法展开 平行线法是作展开图的基本方法之一。 (2)三角形法展开 把形体表面划分成若干个三角形平面或三角形曲面，然后求得三角形各边长的实长，再由已求得的三角形边长依次拼画出各个三角形，就能做出制件的表面展开图，这种方法称为三角形法。 (
7、3)放射线法展开 放射线法展开的原理是构件由棱锥面或圆锥面围成，若沿构件表面的棱线或素线剪开，然后把各棱线或各素线绕锥顶摊在一个平面上，则所得表面展开的各棱线或各素线依然汇交于一点，作出的展开图上各棱线或各素线也汇交于一点。,图3-23 斜口长方形筒体展开图,图3-24 圆管展开图,图3-25 上斜切口圆管展开图,图3-26 簸箕展开图,图3-27 正方锥台展开图,图3-28 五角星展开图,图3-29 圆锥展开图,2.编程计算公式法展开,(1)展开原理 根据画法几何形体展开的原理，对形体进行分类后，用解析计算的方法对各种形体展开所需要的线段实长或曲线建立表达式，即对各种空间形体的展开问题用这些
8、计算公式来代替平面表示，然后利用计算机的编程运算能力直接得出展开实形所需要的尺寸，这就是编辑计算公式法展开的基本原理。 (2)展开步骤,3.2.2 钣金展开的工艺处理,1.各种形体及组合件的板厚处理 2.展开图合理排样 3.厚板制件接口的形状 4.加工余量,1.各种形体及组合件的板厚处理,(1)平板构件的板厚处理 图3-30所示的制件是由平板弯折成斜角制成的。 (2)曲面构件的板厚处理 具有一定厚度的金属平板弯曲时，板的外皮被拉伸而变长，里皮被压缩而变短，只有中心层材料既不拉长又不压缩。 (3)曲面组合制件的板厚处理 图3-32所示为等径直角柱管，由于下料的金属板厚较大，且切断面和板面是垂直的
9、，当下料成形后两圆柱管相接，如按外层尺寸展开，则组合后的角度大于90；若按里层尺寸展开，则组合角度小于90；若按中心层尺寸展开，组合后角度为90，但两圆柱管接口处会出现较大的间隙，如图3-32a所示的处，而且板厚越大，间隙越大，因此，下料应考虑板厚影响。,图3-30 平板弯折的板厚处理,图3-31 圆柱管的板厚处理,图3-32 等径直角柱管,2.展开图合理排样,把各个展开图的形状和大小排列在金属平板上，称为排样。排样应力求紧凑，以达到最大限度利用钣料，使下料过程中减少边角料，节省工时，提高工作效率。排样应根据展开图形状特征灵活应用。,3.厚板制件接口的形状,图3-33 在展开图上放出加工余量,
10、4.加工余量,(1)焊接时的加工余量 (2)咬口时的加工余量 咬口连接方式适于板厚小于1.2mm的普通钢板、厚度小于1.5mm的铝板和厚度小于0.8mm的不锈钢板。 (3)构件边缘卷制圆管时的加工余量 构件的边缘卷圆管不仅可以避免边缘飞边，扎伤使用人员，还可以提高构件的刚度。,图3-34 板、的加工余量=0,图3-35 板、的加工余量=L/2,图3-36 平接咬口 a)、b)单平咬口 c)双平咬口,图3-37 角接咬口,图3-38 边缘卷管,3.2.3 薄板制件的咬缝,1.咬缝的形式、咬缝余量及用途 2.咬缝连接方法,1.咬缝的形式、咬缝余量及用途,展开图是按放样图大小绘制的，因此放样图绘制的
11、精度直接影响制件的精度。由于展开图是按制件的板厚为零时绘制的，而实际制件都有一定的板厚，所以按放样图绘制的展开图成形后都会有一定的误差。,2.咬缝连接方法,(1)平式咬缝的弯制方法 (2)立式咬缝的弯制方法 (3)角式咬缝的弯制方法 角式咬缝的弯制方法见表3-4。 (4)角式复合咬缝的弯制方法 角式复合咬缝的弯制方法见表3-5。,3.3 手工成形,3.3.1 弯曲 3.3.2 卷边 3.3.3 拔缘 3.3.4 拱曲,3.3.1 弯曲,1.折边 2.弯卷 3.凹凸形工件的手工弯压,1.折边,图3-39 短小零件折边,1.折边,图3-40 宽长板折边,1.折边,图3-41 手工折边 a)冂形零件
12、 b)门形零件弯曲 c)口形零件 d)f)口形零件弯曲,2.弯卷,图3-45 凹凸形工件手工弯压 1圆管 2工件 3角钢 4螺栓 5垫块,2.弯卷,图3-42 弧形弯曲程序,2.弯卷,图3-43 弯曲过多,2.弯卷,图3-44 矫圆,3.3.2 卷边,1)在钣料上边划出两条卷边线，如图3-47a所示，L1=2.5d,L2=1413L1。 2)将钣料放在平台上(或方杠、轨道上)，使其露出平台的尺寸等于L2。 3)将钣料向外伸并进行弯曲，直至平台边缘对准第二条卷边线为止，也就是使露出平台的部分等于 L1为止，并使第一次敲打的边缘靠上平台，如图3-47c、d 所示。 4)将钣料翻转，使卷曲部分朝上，
13、轻而均匀地敲打卷边使向里扣逐渐呈圆弧形，如图3-47e 所示。 5)将铁丝放入卷边内，为防止铁丝弹出，先从一端开始，放一段扣一段，全扣完后轻轻敲打，使卷边紧靠铁丝，如图3-47f 所示。 6)翻转钣料，使接口靠住平台的缘角，并使接口咬紧，如图3-47g 所示。,3.3.2 卷边,图3-46 卷边示意图 a)夹丝卷边 b)空心卷边 c)卷边用的铁丝,3.3.2 卷边,图3-47 夹丝卷边过程,3.3.3 拔缘,1.拔缘的原理、特点及应用 2.拔缘工艺,1.拔缘的原理、特点及应用,图3-48 拔缘的类型 a)外拔缘折角弯边 b)内拔缘圆角弯边,2.拔缘工艺,(1)自由拔缘 (2)型胎拔缘 型胎拔缘
14、如图3-51所示，是将坯料加热(加热面略大于拔缘宽度线)，固定于型胎上收放，一次成形。,图3-49 内拔缘工艺过程,图3-50 外拔缘工艺过程,图3-51 型胎拔缘 a)外拔缘 b)内拔缘 1压板 2坯料 3型胎 4钢圈 5凸块,3.3.4 拱曲,1.冷拱曲的原理和工艺 2.热拱曲的原理和工艺,1.冷拱曲的原理和工艺,(1)冷拱曲的原理 冷拱曲是使材料周边起皱向里收缩，使中间部位向外拉伸，逐渐成为凸凹曲面的零件，拱曲零件的边缘因收缩而变厚，底部因拉伸而变薄，如图3-52所示。 (2)冷拱曲的操作步骤,图3-52 拱曲件的厚度变化,图3-53 在凹陷的砧座上拱曲的工艺过程,图3-54 在球形砧座上拱曲的工艺过程,图3-55 在胎膜上拱曲的工艺过程,2.热拱曲的原理和工艺,(1)热拱曲的原理 热拱曲是利用热胀冷缩的原理使金属变形并成形的工艺，变形时有时辅以外力。 (2)热拱曲工艺,图3-56 热拱曲原理及拱曲件形状 a)热拱曲原理 b)热拱曲后零件的形状,
