构件计算展开知识详解

在加工各种板材、型材弯形件时，需要准确计算出弯形件用料长度并确定弯曲线位置。这里举例介绍常见的各种类型弯形件的料长计算方法。

图2-53 板材的弯形件

1.板材弯形料长计算

板材弯形时中性层的位置按式（2-1）确定。

例12 如图2-53所示为一板材弯形件，已知l₁=200mm，l₂=300mm，r=60mm，α=150°，δ=15mm，求料长L。解：由于相对弯形半径，从表2-1中得K=0.45。根据式（2-1）得中性层弯形半径为：

2.圆钢弯形料长计算

圆钢弯形时中性层位置按式（2-1）确定。

例13 图2-54所示为一圆钢双弯90°件。已知l₁=l₂=500mm，R₁=100mm，R₂=150mm，d=12mm，求展开料长L。

解：由于此件两个弯曲弧段的相对弯形半径均大于5.5，所以中性层与弯形件中心线重合。解得：

图2-54 圆钢弯形件

3.扁钢的弯形料长计算

扁钢弯形时中性层的位置按式（2-1）确定。

例14 图2-55所示为一扁钢圈，已知D₁=700mm，D₂=600mm，b=50mm，δ=20mm，求料长L。解：计算相对弯形半径r/δ，判定中性层是否偏移，在计算r/δ时，δ的取值应按弯形方向取值。在此，应取δ=b=50mm。

中性层不发生偏移

L=π（D₁-b）=[3.14×（700-50）]mm

=2041mm

考虑到扁钢圈有一定的宽度，为使弯形后接缝能对齐，实际下料时，可按计算料长留出30～50mm的加工余量，待扁钢圈弯好后再切去；或在下料时，在两端预先切出斜口，具体作法如图2-56所示。

图2-55 扁钢圈

图2-56 扁钢圈斜切口作法

a）结构图 b）展开图

1）画互相垂直的中心线交点为O，以O点为圆心，D₁，D₂为直径分别画扁钢圈的内圆和外圆，外圆与中心线的一个交点为B。

2）取OA=b，连接AB交内圆于C。

3）BC即为所求扁钢圈两端切成的斜切口。

4.角钢的弯形料长计算

角钢的断面是不对称的，所以角钢弯形中性层不在角钢截断面的几何中心，而在其重心位置上。

（1）等边角钢内弯

例15 图2-57所示为一等边角钢内弯工件，已知R=500mm，α=150°，角钢规格为50mm×50mm×4mm，求展开料长L。

图2-57 等边角钢内弯

解：中性层弯形半径R_中=R-Z₀，查得Z₀=14.6mm，则

（2）等边角钢外弯

例16 如图2-58所示，已知等边角钢外弯150°，两端直边长度l₁=l₂=150mm，内圆弧半径R=100mm，角钢规格为45mm×45mm×5mm，求展开料长L。

图2-58 等边角钢外弯

解：中性层弯形半径R_中=R+Z₀，查得Z₀=13mm，则

（3）不等边角钢长边内弯

例17 图2-59所示为一不等边角钢长边内弯件，已知两直边l₁=40mm，l₂=200mm，外圆弧半径R=240mm，弯形角α=120°角钢规格为90mm×56mm×7mm，求展开料长L。

解：中性层弯形半径R_中=R-Y₀，查得Y₀=30mm，则

（4）不等边角钢短边内弯

例18 图2-60所示为一不等边角钢短边内弯件，已知内圆弧半径R=300mm，角钢规格为70mm×45mm×5mm，求展开料长L。

解：中性层弯形半径R_中=R+45-X₀，查得X₀=10.6mm，则

L=2πR_中=[2×3.14×（300+45-10.6）]mm=2100.03mm

图2-59 不等边角钢长边内弯

图2-60 不等边角钢短边内弯(www.xing528.com)

（5）不等边角钢长边外弯

例19 图2-61所示为一不等边角钢长边外弯件，已知外圆弧半径R=250mm，弯形角α=60°，角钢规格为70mm×45mm×5mm，求展开料长L。解：中性层弯形半径R_中=R-70+Y₀，查得Y₀=22.8mm，则

（6）不等边角钢短边外弯

例20 图2-62所示为一不等边角钢短边外弯件，两直边l₁=l₂=400mm，内圆弧半径R=200mm，弯形角α=100°，角钢规格为63mm×40mm×6mm，求展开料长L。

图2-61 不等边角钢长边外弯

图2-62 不等边角钢短边外弯

解：中性层弯形半径R_中=R+X₀，查得X₀=9.9mm，则

5.槽钢弯形料长计算

槽钢弯形分为两种形式：一种是平弯，另一种是立弯（或称旁弯）。

（1）槽钢平弯料长计算 槽钢平弯时，其中性层位置按式（2-1）确定。

例21 已知槽钢平弯90°（见图2-63），两直边长度l₁=300mm，l₂=200mm，内圆弧半径R=400mm，槽钢规格为14a，求展开料长L。

解：中性层弯形半径R_中=R+Kh 查得h=140mm，查表2-1得K=0.42

（2）槽钢立弯料长计算 槽钢立弯时的料长计算，中性层以重心距为准。

例22 图2-64所示为槽钢外弯工件，已知两直边长度分别为l₁=100mm，l₂=200mm，内圆弧半径R=500mm，弯形角α=90°，槽钢规格为14a，求该工件的展开料长L。

图2-63 槽钢平弯

图2-64 槽钢立弯

解：中性层弯形半径R_中=R+Z₀，查得Z₀=16.7mm，则

6.型钢切口弯形时料长及切口的确定

型钢若要弯成折角或小圆角，必须在型钢的适当位置作出一定形状的切口，才能完成弯形。因此，对型钢进行切口弯形时，除需计算其料长外，还要在放样中确定其切口的位置、形状和尺寸。

（1）角钢弯形切口形状及料长

1）角钢内折弯90°的料长及切口形状，如图2-65所示。

图2-65 角钢内折弯90°的料长及切口形状

2）角钢内折弯任意角的料长及切口形状，如图2-66所示（图中为锐角）。

3）角钢内弯90°小圆角的料长及切口形状，如图2-67所示。其中图2-67a所示切口位于分角线上，图2-67b所示为其切口形状及料长；图2-67c所示为切口位于直角边线上，图2-67d所示为其切口形状及料长。图2-67中，

式中 c——弯形面的中心弧长（mm）；

R——内圆弧半径（mm）；

d——角钢的厚度（mm）；

图2-66 角钢内弯任意角料长及切口形状

图2-67 角钢内弯90°小圆角的料长及切口形状

a）、b）切口位于分角线及其切口形状、料长

c）、d）切口位于直角边线及其切口形状、料长

（2）槽钢弯形切口形状及料长

1）槽钢平弯任意角圆角其料长及切口形状，如图2-68所示。

图2-68 槽钢平弯任意角圆角料长及切口形状

式中 c——弯形立面的中心弧长（mm）；

h——槽钢面宽（mm）；

t——翼板厚度（mm）；

α——弯形角（°）。

2）槽钢弯制矩形框其一半料长及切口形状，如图2-69所示。

图2-69 槽钢弯制矩形框料长及切口形状