钣金展开放样技术-课件

钣金制作技能实训深圳职业技术学院工业中心深圳职业技术学院工业中心金工实训室钳工分室金工实训室钳工分室2.2.展开放样展开放样2.展开放样9/10/20221金工实训系列课程先有付出，才有杰出！欢迎各位来金工实训室参加钣金制作实训！本课程指导教师：刘富觉9/10/20222金工实训系列课程功夫不负有心人！祝你快乐，祝你成功！本课程指导教师：陈斐明9/10/20223金工实训系列课程第二章 展开放样技术本章主要内容：本章主要内容：展开原理展开原理换面逼近换面逼近 展开放样的基本要求展开放样的基本要求 1.1.展开三原则展开三原则 2.2.展开三处理展开三处理 3.3.常用三样板常用三样板 4.4.展开精度控制展开精度控制几何法展开的三个基本方法与典型实例几何法展开的三个基本方法与典型实例 1.1.放射线法与大小头展开放射线法与大小头展开 2.2.平行线法与弯头展开平行线法与弯头展开 3.3.三角形法与天圆地方展开三角形法与天圆地方展开展开训练展开训练 9/10/20224金工实训系列课程第一节 展开原理1.1.展开放样的基本思路展开放样的基本思路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。它特定的线切开后铺平成一个同样封闭的平面图形。它的逆过程，即把平面图形作成空间曲面，通常叫成形的逆过程，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。制作该曲面，而这个曲面的制造材料大都是平面板料。因此，因此，用平板做曲面，先要求得用平板做曲面，先要求得与之与之相应的平面图形，相应的平面图形，即根据曲面的设计参数把它的平面坯料的图样画出来。即根据曲面的设计参数把它的平面坯料的图样画出来。这一工艺过程就叫展开放样这一工艺过程就叫展开放样。实际工作中，有人把它。实际工作中，有人把它简称为展开，也有人把它简称为放样，本书中采用前简称为展开，也有人把它简称为放样，本书中采用前者的说法。者的说法。9/10/20225金工实训系列课程 按预先设定的三角网络把曲面网格化，并在曲面上任按预先设定的三角网络把曲面网格化，并在曲面上任取其一个三角面元取其一个三角面元abcabc。连接它的三个顶点连接它的三个顶点A A、B B、C C得到一得到一个与三角面元个与三角面元abcabc对应的平面对应的平面ABCABC。为简化研究，我们以为简化研究，我们以ABCABC代替对应的三角面元代替对应的三角面元abcabc。对所有的网格都做同样替对所有的网格都做同样替代处理，我们就可以得到一个与曲面贴近的，由众多小三代处理，我们就可以得到一个与曲面贴近的，由众多小三角平面构成的多棱面。多棱面与原曲面当然会存在差别，角平面构成的多棱面。多棱面与原曲面当然会存在差别，但是，只要网格数目足够多，他们的误差可以足够小，小但是，只要网格数目足够多，他们的误差可以足够小，小到我们允许的公差范围内。到我们允许的公差范围内。把曲面换成与之相近、由小平把曲面换成与之相近、由小平面组成的多棱面，再用多棱面的展开图去近似替代该曲面面组成的多棱面，再用多棱面的展开图去近似替代该曲面的理论展开图，这就是换面逼近的基本思路的理论展开图，这就是换面逼近的基本思路。多棱面的展。多棱面的展开是容易的，只要在同一平面上把这些小平面按相邻位置开是容易的，只要在同一平面上把这些小平面按相邻位置和共用边逐个画出来就得到了多棱面的展开图。和共用边逐个画出来就得到了多棱面的展开图。1.1.展开的基本思路展开的基本思路-换面逼近换面逼近9/10/20226金工实训系列课程换面逼近示意图图2-1-0 换面逼近示意图 9/10/20227金工实训系列课程2、换面逼进的几个例子 共顶点三角形替换 梯形替换 三角形替换 曲面替换9/10/20228金工实训系列课程 共顶点三角形替换9/10/20229金工实训系列课程 梯形替换梯形替换9/10/202210金工实训系列课程 三角形替换 图中斜口大小头图中斜口大小头上下口均为圆，但直上下口均为圆，但直径不同；上口圆中心径不同；上口圆中心在下口圆面的投影与在下口圆面的投影与下口圆中心同心；此下口圆中心同心；此外上下口所在平面之外上下口所在平面之间有间有1515夹角。需要夹角。需要展开的是以上、下口展开的是以上、下口圆为边界的周边蒙圆为边界的周边蒙面。面。9/10/202211金工实训系列课程 曲面替换 所谓曲面替所谓曲面替换是在换面逼换是在换面逼近时，直接用近时，直接用已知的、易展已知的、易展开曲面（如圆开曲面（如圆柱面、正圆锥柱面、正圆锥面）的曲面元面）的曲面元去替代复杂曲去替代复杂曲面的对应曲面面的对应曲面元，以取得更元，以取得更好的逼近效果，好的逼近效果，从而使复杂曲从而使复杂曲面的展开工作面的展开工作更简便，更快更简便，更快捷。捷。9/10/202212金工实训系列课程3.3.展开放样的一般过程展开放样的一般过程 由换面替换的过程我们容易发现，展开的步骤可以概括为两大步，由换面替换的过程我们容易发现，展开的步骤可以概括为两大步，即：即：1.求实长 .画出相关视图；画出相关视图；.用等分法处理选定的基准图线；用等分法处理选定的基准图线；.通过各等分点素线的投影去求素线的实长通过各等分点素线的投影去求素线的实长 。2.画展开图 .一般选择直且短的边作为剖开线，然后根据对图形的了解，选择一般选择直且短的边作为剖开线，然后根据对图形的了解，选择 基准线，安排好图面；基准线，安排好图面；.逐一画出替换面，并对展开点进行必要的复核；逐一画出替换面，并对展开点进行必要的复核；.圆滑连接各展开点，求得展开曲线；继而连接其他图形各点，圆滑连接各展开点，求得展开曲线；继而连接其他图形各点，完成展开图。完成展开图。9/10/202213金工实训系列课程 所谓求实长，就是通过各等分点素线的投影去求素线的实长。设计图是展开放样的依据，其表示方式是视图。众所周知，视设计图是展开放样的依据，其表示方式是视图。众所周知，视图上小面元的形状及其组成线段是实物形状、实际组成线段在该视图上小面元的形状及其组成线段是实物形状、实际组成线段在该视图上的投影，它们的长度不一定反映实际长度。而画展开图必须是图上的投影，它们的长度不一定反映实际长度。而画展开图必须是1 1：1 1的实际长度，因此，怎样通过视图上各等分点处素线线段的投的实际长度，因此，怎样通过视图上各等分点处素线线段的投影去求该素线线段的实长是展开放样至关重要的第一步。影去求该素线线段的实长是展开放样至关重要的第一步。求实长常用的方法，一是选择与实际线段平行、投影反映实长求实长常用的方法，一是选择与实际线段平行、投影反映实长的投影面（先看基本视图，后选向视图），在该面视图上对应量的投影面（先看基本视图，后选向视图），在该面视图上对应量取；二是通过相互关联的几个视图上对应投影之间的函数关系去设取；二是通过相互关联的几个视图上对应投影之间的函数关系去设法求得。二者可以通过几何作图，也可以通过计算求得。法求得。二者可以通过几何作图，也可以通过计算求得。.求实长求实长9/10/202214金工实训系列课程 展开的重点是画展开曲线，即展开图样的展开的重点是画展开曲线，即展开图样的边线。展开曲线是一般平面曲线，要画这种曲边线。展开曲线是一般平面曲线，要画这种曲线，通常先在图纸上求出线，通常先在图纸上求出曲线上一定数量的、曲线上一定数量的、足以反映其整体形状的点足以反映其整体形状的点；之后再圆滑连接各；之后再圆滑连接各点，得出所求曲线点，得出所求曲线“近似版近似版”。此版尽管是近。此版尽管是近似的，却可以设法达到事先要求的准确度，因似的，却可以设法达到事先要求的准确度，因为曲线的准确性跟点的数量有关，越多越准。为曲线的准确性跟点的数量有关，越多越准。展开时，为了作图的方便，点的布置通常采用展开时，为了作图的方便，点的布置通常采用等分的办法；在曲线变化急剧的区域，适当插等分的办法；在曲线变化急剧的区域，适当插入一些更细的分点，以求得事半功倍的效果。入一些更细的分点，以求得事半功倍的效果。.画展开图9/10/202215金工实训系列课程第二节 展开放样的基本要求与方法展开放样的基本要求与方法 一、一、展开三原则展开三原则 展开三原则是展开时必须遵循的基本要求。展开三原则是展开时必须遵循的基本要求。1 1、准确精确原则准确精确原则：这里指的是展开方法正确，展开计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，一般误差在误差，放样工序的精确度要求更高，一般误差 0.25mm0.25mm。9/10/202216金工实训系列课程 2 2、工艺可行原则：放样必须熟悉工艺，工艺上必须通得放样必须熟悉工艺，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；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。要在样板上标明。3 3、经济实用原则：对一个具体的生产单位而言，理论上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济实用方案，绝不能超现实，脱离现有工艺系统的制造能力。造能力。1.展开三原则9/10/202217金工实训系列课程2.2.展开三处理展开三处理 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。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于有三度尺寸的板面上。是板实际中的这种面只存在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，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。而且随着加工工艺的不同，影响也不同。9/10/202218金工实训系列课程 我们把我们把L Lb b的一块钢条弯曲成曲率为的一块钢条弯曲成曲率为R R的圆弧的圆弧条时，发现上面条时，发现上面(弧内侧弧内侧)的长度变短了，下面（弧外侧）的长度变短了，下面（弧外侧）的长度变长了。根据连续原理，其中间一定存在一个既的长度变长了。根据连续原理，其中间一定存在一个既不伸长也不缩短的层面。这个层面我们叫它不伸长也不缩短的层面。这个层面我们叫它中性层中性层。那。那么，这个中性层的位置在哪里呢？实践证明，中性层的么，这个中性层的位置在哪里呢？实践证明，中性层的位置跟加工的工艺和弯曲的程度有关。如采用