展开放样板厚处理知识解析

前面所述各种构件的展开，都没有考虑板厚的影响。但在实际放样中，一般当构件板厚δ大于1.5mm时，作展开图时必须处理板厚对展开图尺寸的影响，否则会使构件形状、尺寸不准确，以至于造成废品。展开放样中，根据构件制造工艺，按一定规律除去板厚，画出构件的单线图（所谓理论线图），这一过程称为板厚处理。板厚处理的主要内容是：确定构件的展开长度、高度及相贯构件的接口等。

图2-45 异径斜交三通管的展开

1.板料弯形时的展开长度

（1）圆弧弯板的展开长度 如图2-47所示，当板料弯形成曲面时，外层材料受拉而伸长，内层材料受压而缩短，在板厚中间存在着一个长度保持不变的纤维层，称为中性层。既然圆弧弯板的中性层长度弯曲变形前后保持不变，就应取其中性层长度作为圆弧弯板的展开长度。

板料弯形中性层的位置与其相对弯形半径r/δ有关。当r/δ＞5.5时，中性层位于板厚的1/2处，即与板料的中心层相重合；当r/δ≤5.5时，中性层位置将向弯形中心一侧移动。

中性层的位置可由下式计算：

R=r+Kδ （2-1）

式中 R——中性层半径（mm）；

r——弯板内弧半径（mm）；

图2-46 等径直交三通补料管的展开

δ——板料厚度（mm）；

K——中性层位置系数，见表2-1。

其他弯形情况下，通常取K值。

（2）折角弯板的展开长度 没有圆角或圆角很小（r＜0.3δ）的折角弯板，如图2-48所示。可利用等体积法，确定其展开长度。

图2-47 圆弧弯板的中性层

毛坯的体积：

V=LCδ弯形后的工件体积：

若不计加工损耗，则V=V₁得：

表2-1 中性层位置系数K、K₁的值

注：K——适于有压料情况的V形或U形压弯。

K₁——适于无压料情况的V形压弯。

由于实际加工时，板料在折角处及其附近均有变薄现象，因而材料会多余一部分，故式（2-2）需作如下修正：

L=A+B+0.5δ(www.xing528.com)

若材料厚度较小，而工件尺寸精度要求又不高时，折角弯板的展开长度可按其内表面尺寸计算。

2.单件的板厚处理

图2-48 折角弯 板的展开长度

单件的板厚处理主要考虑如何确定构件单线图的高度和径向（长、宽）尺寸。下面举例说明不同单件的板厚处理。

（1）圆锥管的板厚处理 图2-49a所示为一个正截头圆锥管，其基本尺寸为D₀、d3、h及δ由图中可以看出：以板厚中性层位置的垂直高度h₀作为单线图的高度，才能保证构件成形后的高度h；而为正确求出其展开长度，单线图大、小口直径均应取中性层直径，即为D₂、d₂。由此得到圆锥管展开单线图及各尺寸，如图2-49b所示，完成板厚处理。

图2-49 圆锥管的板厚处理

a）圆锥管实样图 b）圆锥管展开单线图

（2）圆方过渡接头的板厚处理 圆方过渡接头由平面和锥面组合而成，如图2-50a所示，其弯形工艺具有圆弧弯板和折角弯板的综合特征。因此板厚处理方法是：圆口取中性层直径；方口取内表面尺寸（精度要求不高时）；高度取上下口中性层间的垂直距离。图2-50b所示为圆方过渡接头经上述板厚处理得到的展开单线图。

3.相贯件的板厚处理

相贯件的板厚处理，除解决各形体的展开长度外，还要重点处理形体相贯的接口线，以便确定各形体表面素线的长度。下面举两例说明相贯件的板厚处理方法。

图2-50 圆方过渡接头的板厚处理

a）实样图 b）单线图

（1）等径直角弯头的板厚处理 厚板制成的两节等径直角弯头，展开时若不经正确的板厚处理，会造成两管接口处不平，中间出现很大的缝隙，而且两管轴线的交角和结构装配尺寸也不能保证，如图2-51a所示。

正确的板厚处理方法是：在保证弯头接口处为平面的前提下，确定两管的实际接口线。由图2-51b可知，弯头内侧两管外表面接触，弯头外侧两管内表面接触，中间自然过渡。所以，展开单线图中，以轴线位置为界，弯头内侧要画出外表面素线，弯头外侧则画出内表面素线，并以此确定展开图上各素线高度（长度）。此外，圆管展开长度还应取中性层周长，而各素线在展开长度方向的位置，仍取其对应的中性层位置。具体作法如下：

1）用已知尺寸画出弯头的主视图和实际接口线。

2）以轴线为界画出内、外圆断面图，并将其4等分，得等分点l、2、3、4、5。由等分点引上垂线，得过各等分点的圆管素线及接口线的交点1′、2′、3′、4′、5′。

3）作展开。在主视图底口延长线上，截取1—1=π（D-δ），并8等分。由等分点引上垂线（素线），与由接口线上各点向右所引水平线相交，对应交点连成光滑曲线，即得弯头单管展开图。

以上两节等径直角弯头的板厚处理方法，也适用于其他类似的构件，如多节圆管弯头等。

图2-51 等径直角弯头的板厚处理

a）未经正确的板厚处理 b）经板厚处理的展开图

图2-52 异径直交三通管的板厚处理

（2）异径直交三通管的板厚处理 如图2-52所示为一个异径直交三通管，由左视图可知，两管相贯是以支管的内表面和主管的外表面相接触。因此，应以支管内柱面与主管外柱面相贯，求出实际接口线，并以此确定两管展开图上各素线的长度。此外，两管的展开长度及其素线的对应位置，仍以中性层尺寸为准。板厚处理的具体方法及展开作图如图2-52所示，不再详细说明。