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

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

L_n＝d₁〔 1/2 （1-COSα_K） 1/(tgα′) 〕

${\mathrm{+\; d}}_1\{\frac{\mathrm{0.5℃}}{\mathrm{s\; i\; n\; \alpha \; \prime }}\mathrm{［1\; -}\sqrt{\mathrm{1\; -\; (}\frac{{\mathrm{s\; i\; n\; \alpha }}_K}{c}{)}^2}\mathrm{］\}}$

其中设：

附加系数＝ 1/2 （1Cosα_K） 1/(tgα′)

$\mathrm{H\; =}\frac{\mathrm{0.5℃}}{\mathrm{s\; i\; n\; \alpha \; \prime }}\mathrm{［1\; -}\sqrt{\mathrm{1\; -\; (}\frac{{\mathrm{s\; i\; n\; \alpha }}_K}{c}{)}^2}］$

则L_n＝（附加系数+H） 〔图1，表四〕

L_n：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）。

α_K：三通支管沿周每等分点的包角“度”〔图3〕。

公式（二）    弯头

L_N＝（n·tgα_o）d₂+（ 1/2 COSα′_K·tgα_o）d₂

设：M_n＝H_c·d₂＝（n·tgα_o）d₂，L′_n＝（ 1/2 COSα′_K·tgα_o）d₂

则 L_N＝M_n+L′_n

其中：L_N：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。

α_o：弯头中、半节的包角“度”。

即α_o＝ (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）

$L_1\mathrm{=\; (\; 2}\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}\mathrm{·s\; i\; n}\frac{\mathrm{45}}{\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\delta }}^2}}{\mathrm{)\; d}}_3\mathrm{(m\; m)}$

$L_2\mathrm{=\; (\; 2}\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}\mathrm{·s\; i\; n}\frac{\mathrm{90}}{\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}}{\mathrm{)\; d}}_3\mathrm{(m\; m)}$

设 $H_1\mathrm{\prime \; =\; (\; 2}\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}\mathrm{·s\; i\; n}\frac{\mathrm{45}}{\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\delta }}^2}})$

$H_2\mathrm{\prime \; =\; (\; 2}\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}\mathrm{·s\; i\; n}\frac{\mathrm{90}}{\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}})$

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)

H_o：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L_n、L_N、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

点的长度，永远为零。

（二）求

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H_P＝0.0772 H_N＝0.261，H_K＝0.3795，在表四中据α′＝60°和附加编号

查得系数0.0386，代入公式Ⅳ。

（0.8165×0.0772+0.0386）×250＝25.4mm

（三）求

点的长度

在（二）中已求得H_N＝0.261，在表四中查得

的系数0.1443，故：（0.8165×0.261+0.1443）×250＝89.35mm

（四）求

点的长度

在（二）中已求得H_K＝0.3795，

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

的长度＝（0.8165×0.0772+0.5385）×250＝150.58mm

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

点和

点的H均为H_N＝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

一对组合线，其意义在于本解题时只用

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

号直线交于点B，得数H_CB＝0.298故：

M_n＝H_CB·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

号曲线的交点G读数H_nG＝0.0497故

L′_⑨＝H_nG·d₂＝0.0497×600＝29.82mm

（三），求⑤点附加高度：

同上述方法求得交点H_nE＝0.086，故

L′_⑤＝H_nE·d₂＝0.086×600＝51.6mm

（四）、求点的附加高度：

同上述方法求得交点C，H_nC＝0.0994，故

L′_①＝H_nC·d₂＝0.0994×600＝59.6mm

从上述的计算中看到C、E、G各点均落在

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，H_o＝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。

表二

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，L_n=d₁［ 1/2 （1-cosα_K) 1/(tgα₁) ]

   ${\mathrm{+\; d}}_1\{\frac{\mathrm{0.5℃}}{{\mathrm{s\; i\; n\; \alpha }}_1}\mathrm{［1\; -}\sqrt{\mathrm{1\; -\; (}\frac{{\mathrm{s\; i\; n\; \alpha }}_K}{c}{)}^2}\mathrm{］\}}$

   及其所示三通支管展开列线图[图1]，

   b，L_N=(n·tgα₀)d₂+( 1/2 cosα′_k·tgα₀)d₂

   及其所示弯头展开列线图[图4]，

   ${\mathrm{C\; ,\; L}}_1\mathrm{=\; (\; 2}\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}\mathrm{·s\; i\; n}\frac{\mathrm{45}}{\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\delta }}^2}}{\mathrm{)\; d}}_3$

   $L_2\mathrm{=\; (\; 2}\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}\mathrm{·s\; i\; n}\frac{\mathrm{90}}{\sqrt{\frac{1}{4}{\mathrm{+\; \delta }}^2}}{\mathrm{)\; d}}_3$

   及其所示大小头(变径管)展开列线图[图8]给出。式中：

   L_n：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。

   L_n：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)。

   α_k、α′_k：意义同。α′_k[图10]。α_k[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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