CN86107848A - 钣金展开列线图法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及三通支管、弯头、大小头(变径管)等钣金下料工艺,是在分析、总结传统的钣金分规放样下料工艺的基础上,利用其内在的数学关系提供一种钣金展开列线图法。即按数学公式计算出展开图中每个等分点的线段长度,并把繁杂的计算公式归纳绘制成相应的列线图,大大简化计算时间,不受环境、工作条件、人员技术水平的限制,取消了台板、油纸、辅助工具,缩短加工周期2—3倍,是钣金下料工艺的重大改革。

Description

本发明涉及板金下料工艺。
通常对通风管道,输送物料管道、供热管道以及在冶炼、石油、化工等企业所采用的各种钢制、塑料制造的三通、弯头、大小头(变径管)等的下料工艺尚采用传统的分规放样下料法,即按工件大小选择相应的工作台上铺上油纸,在油底上根据图样用画法几何的要求划线,以求得所需要的展开图形。其划线技术要求较高,未经训练的人员难以掌握,且油纸不能重复利用,浪费很大。这种传统的分规放样下料工艺,是属于几何图解法,制作工序繁杂,不仅浪费时间、人力,而且工效很低。
本发明的目的在于提供一种能够减轻劳动强度,节省油纸、简化工艺、提高工作效率的板金展开列线图法。是利用板金分规放样下料工艺内在的数学关系,即按数学公式计算出展开图中每个等分点的线段长度,并把繁杂的计算公式归纳给制成相应的列线图。
本发明是这样实现的:三通支管、弯头、大小头下料时通常采用分规放样下料工艺,即在油纸上先给出正视图、侧视图,以求得相贯线,画出支管展开图形,再按此图形在钢板上(塑料板上)进行下料,其工艺要求严慎,程序烦琐。
本发明则是根据放样的几何图形,推导出求得展开图中每个线段长度的公用公式,即公式(一)、公式(二)、公式(三),并分别绘制成列线图。用这些列线图可以取代正视图和侧视图,不必放样下料。
公式(一)    三通支管展开公式
Ln=d1〔 1/2 (1-COSαK) 1/(tgα′) 〕
+ d 1 { 0.5℃ s i n α ′ [1 - 1 - ( s i n α K c ) 2 ]}
其中设:
附加系数= 1/2 (1CosαK) 1/(tgα′)
H = 0.5℃ s i n α ′ [1 - 1 - ( s i n α K c ) 2
则Ln=(附加系数+H) 〔图1,表四〕
Ln:三通支管展开图中每等分点的线段长度(mm)。
d1:三通支管轴心直径,当壁薄时可代内径(mm)。
α′:三通夹角“度”〔图1〕。
C:三通母、支管直径之比,C= (d)/(d1)
d:三通母管直径(mm)。
αK:三通支管沿周每等分点的包角“度”〔图3〕。
公式(二)    弯头
LN=(n·tgαo)d2+( 1/2 COSα′K·tgαo)d2
设:Mn=Hc·d2=(n·tgαo)d2,L′n=( 1/2 COSα′K·tgαo)d2
则 LN=Mn+L′n
其中:LN:弯头展开中每等分点的线段长度〔图5〕。
n:弯头曲率半径倍数。
αo:弯头中、半节的包角“度”。
即αo= (α)/(2N) 其中
α:弯头弯曲角度“度”。
N:组成弯头的节数〔图6〕。
d2:弯头轴心直径,当壁薄时可代内径(mm)。
α′K:弯头沿周每等分点的包角“度”〔10〕。
公式(三)    大小头(变径管)
L 1 = ( 2 1 4 + δ 2 ·s i n 45 1 4 2 ) d 3 (m m)
L 2 = ( 2 1 4 + δ 2 ·s i n 90 1 4 + δ 2 ) d 3 (m m)
H 1 ′ = ( 2 1 4 + δ 2 ·s i n 45 1 4 2 )
H 2 ′ = ( 2 1 4 + δ 2 ·s i n 90 1 4 + δ 2 )
则 L1=H′1·d3=(1+H1)d3
L2=H′2·d3=(3+H2)d3见〔图7〕〔图8〕
其中:L1:将大小头的展开图等分时上弦长度(mm)。
L2:大小头展开图的上弦长度(mm)。
δ:组合系数 δ= (H0)/(D -d3)
Ho:大小头(变径管)高度(mm)
D:大小头底直径(mm)。
d3:大小头上口径(mm)。
根据公式(一)、(二)、(三)中Ln、LN、L1、L2绘制出列线图1、图4、图8。
用板金展开列线图法下料,不受环境、工作条件、人员技术水平的限制,取消台板、油纸、辅组工具,简单易行,迅速、准确地求得每个展开线段的实际长度,从而减轻劳动强度,节约油纸,缩短加工周期2-3倍,提高工作效率显著,是板金下料工艺重大改革。
附件图面说明
〔图1〕:三通支管展开列线图。
〔图2〕:三通支管展开图。
〔图3〕:三通支管每等分点包角的图示。
〔图4〕:弯头展开列线图。
〔图5〕:弯头半节展开图(结合例题)。
〔图6〕:120四节弯头正视图。
〔图7〕:大小头展开图。
〔图8〕:大小头(变径管)展开列线图
〔图9〕:三通支管现行分规放样下料工艺。
〔图10〕:弯头半节瓦块现行分规放样下料工艺。
〔图11〕:大小头(变径管)现行分规放样下料工艺。
表一、弯头园周等分数的确定表。
表二、根据已知弯头的弯曲角和给定的节数,选用列线号的表。
表三、三通支管沿园周等分数的确定表。
表四、三通支管中与等分编号相应的附加编号的系数表。
表五、根据三通夹角所选用的公式表。
本发明的其他优点、特征和细节,将由下面实施例给出。实施例结合附图说明。
实施例(一),三通
已知条件:α300mm,d1250mm,C= (d)/(d1) =1.2,α′=60°
求三通支管展开图。
解:A,首先确定周长等分数,因d1=250mm较小,可选为12等分(选表三中α型),并画在钢板上其中园圈号码是周长的等分编号,方形号码是与之相应的附加编号。
B,根据已知条件α′=60°,在表五中选用Ⅳ号公式,即本解题中采用如下公式。
L=(0.8165×+对应附加编号的系数)d1
C,按α型图中等分编号顺序逐个计算每等分点的展开线段长度。
(一)求
Figure 86107848_IMG1
点的长度,永远为零。
(二)求
Figure 86107848_IMG2
点的长度。〔图1〕
将直尺一端对准C=1、2的点并与C轴垂直放置于图面,即得与曲线⑤、⑨、(13)的交点,分别记为P、N、K、此时HP=0.0772 HN=0.261,HK=0.3795,在表四中据α′=60°和附加编号
Figure 86107848_IMG3
查得系数0.0386,代入公式Ⅳ。
(0.8165×0.0772+0.0386)×250=25.4mm
(三)求
Figure 86107848_IMG4
点的长度
在(二)中已求得HN=0.261,在表四中查得
Figure 86107848_IMG5
的系数0.1443,故:(0.8165×0.261+0.1443)×250=89.35mm
(四)求
Figure 86107848_IMG6
点的长度
在(二)中已求得HK=0.3795,
Figure 86107848_IMG7
的系数查得0.2886故:(0.8165×0.3795+0.2886)×250=149.6mm
(五)用上述方法求得
的长度=(0.8165×0.26+0.4329)×250=161.5mm
Figure 86107848_IMG9
的长度=(0.8165×0.0772+0.5385)×250=150.58mm
Figure 86107848_IMG10
的长度=(0.8165×0.5772)×250=144.3mm
从上述的计算中发现,所读取的K、N、P各点的曲线号均与等分编号相对应,例如⑤点时P点就落在⑤号曲线上。其他各点依次类推。又
Figure 86107848_IMG11
点和
Figure 86107848_IMG12
点的H均为HN=0.261,不同点仅在附加系数,其余依次类推。
(六)将上述的数值代入〔图2〕中,并把各点用光滑曲线相连即成三通支管展开图。
实施例(二)    弯头(变径管)
已知条件:d2=600mm,90°四节,1.5.求半节块的展开图。
解:见〔图4〕
A、确定等分教,因d2600mm较大,应选24等分的,在表一中选B型,但为说明方便起见选A型说明之并把它画在钢板上。
B、〔图4〕中直线族是用来求节径高度,而曲线族是用来求附加高度,在表二中选一对组合线,根据α=90°和已知四节选取
Figure 86107848_IMG13
一对组合线,其意义在于本解题时只用
Figure 86107848_IMG14
号直线和 号曲线。其余线暂不用。
C、求节径高度。将直尺的一端对准n=1.5的点并垂直于n轴,与
Figure 86107848_IMG16
号直线交于点B,得数HCB=0.298故:
Mn=HCB·d2=0.298×600 178.8mm
d、按着表-A型图中等分编号顺序逐个计算每等分编号点的附加高度。
(一)求(13)点的附加高度,永远为零。
(二)求⑨号点的附加高度;
将直尺的一端对准⑨号的点(在横轴上),与n轴相垂直,得与
Figure 86107848_IMG17
号曲线的交点G读数HnG=0.0497故
L′=HnG·d2=0.0497×600=29.82mm
(三),求⑤点附加高度:
同上述方法求得交点HnE=0.086,故
L′=HnE·d2=0.086×600=51.6mm
(四)、求点的附加高度:
同上述方法求得交点C,HnC=0.0994,故
L′=HnC·d2=0.0994×600=59.6mm
从上述的计算中看到C、E、G各点均落在
Figure 86107848_IMG18
号曲线上,仅仅用了一条曲线。
(五)、将上述求得的数值分别代入型图中,并用光滑曲线相连即成弯头半节展开图。见〔图5〕。
实施例(三)大小头
已知条件:d3=200mm,D=300mm,Ho=300mm
δ= (H0)/(D-d3) = 300/(300-200) =3
求展开图上弦长度。
解:A、见〔图8〕,其横座标分为两种,一种是δ由0~4.4另一种是δ由4.4~14,分别记为δ1轴、δ2轴,与其相应的有H1和H2纵座标。当使用δ1轴时采用L1、L′1公式,而使用δ2轴时使用H2、L′2公式。
B、因本题中δ=3、故应选δ1轴和H1轴及L1、L′1公式。
Figure 86107848_IMG19
表二
Figure 86107848_IMG20
Figure 86107848_IMG21
Figure 86107848_IMG22
Figure 86107848_IMG23

Claims (1)

  1. 一种板金分规放样下料工艺。特别是板金展开列线图法。其特征在于按公式:
    a,Ln=d1[ 1/2 (1-cosαK) 1/(tgα1) ]
    + d 1 { 0.5℃ s i n α 1 [1 - 1 - ( s i n α K c ) 2 ]}
    及其所示三通支管展开列线图[图1],
    b,LN=(n·tgα0)d2+( 1/2 cosα′k·tgα0)d2
    及其所示弯头展开列线图[图4],
    C , L 1 = ( 2 1 4 + δ 2 ·s i n 45 1 4 2 ) d 3
    L 2 = ( 2 1 4 + δ 2 ·s i n 90 1 4 + δ 2 ) d 3
    及其所示大小头(变径管)展开列线图[图8]给出。式中:
    Ln:三通支管展开图中每等分点的线段长度(mm)。
    d1:三通支管轴心直径,当壁薄时可代内径(mm)。
    α′:三通夹角“度”。
    C:三通母、支管直径之比。C= (d)/(d1)
    d:三通母管直径mm。
    Ln:弯头展开图中每等分点的线段长度mm[图5]。
    n:弯头曲率半径倍数[图10]。
    α0:弯头中半节的包角“度”。
    即α0= (α)/(2N)
    其中:
    α:弯头弯曲角度“度”。
    N:组成弯头的节数[图6]。
    d2:弯头轴心直径,当壁薄时可代内径(mm)。
    αk、α′k:意义同。α′k[图10]。αk[图3]。
    L1:将大小头的展开图两等分时上弦长度[图7]。
    L2:大小头展开图上弦长度(mm)。
    δ:组合系数。δ= (H0)/(D -d3)
    其中:
    H0:大小头(变径管)高度(mm)。
    D:大小头底直径(mm)。
    d3:大小头上口径(mm)。
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