首页 理论教育 汽车钣金接缝处理与板厚技巧

汽车钣金接缝处理与板厚技巧

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:任何一个钣金件都是由一定厚度的板料制成的。不同情况下,板厚会对钣金构件的尺寸和形状产生一定影响。将这些影响在放样及展开的过程中采取相应措施予以消除的实施技术称为板厚处理。以里皮为准的板厚处理原则适用于所有断面呈折线形状的构件。薄板制件的接口一般采用咬缝结合。可见,接口处的板厚处理也是一个不容忽视的问题。铲坡口时的板厚处理。

汽车钣金接缝处理与板厚技巧

前面从理论上介绍了展开图的画法,但在实际工程中还需要考虑材料性质、板材厚度、制作工艺、使用要求和材料利用的经济合理性等因素。

任何一个钣金件都是由一定厚度的板料制成的。不同情况下,板厚会对钣金构件的尺寸和形状产生一定影响。将这些影响在放样及展开的过程中采取相应措施予以消除的实施技术称为板厚处理。对于薄板构件,若略去板料的厚度,则其对构件误差产生的影响一般在工程允许的公差范围内,因此,在实际工作中,当板厚≤1.5 mm时,可以不考虑板厚处理问题。对于厚板构件,则必须研究、掌握板料厚度处理的规律,并设法将板料厚度略去,画出没有板厚的放样图和展开图,以保证加工后所得到的钣金构件符合设计要求。

1.断面形状为曲面的板厚处理

当金属板较厚(≥1.5 mm),而对制件的尺寸又要求精确的情况下,必须考虑板厚的影响。图4-81表示板材弯曲成形时,其中心层外侧部分将受到拉伸而变长,内侧部分则受到压缩而变短,只是中心层的尺寸不会改变(这里假定板的中心层与板的应变中心层重合,实际上,板料弯曲时长度不变的应变中心层将依弯曲程度的不同而有微观位移,并不一定在板的中心层上,但位移量很小)。绘制厚板卷制构件的展开图时,必须注意这种影响,下料时的展开长度应以中心层的展开长度为准。

图4-81 板材卷曲时板厚的影响

(1)用厚板卷制的圆管,其管口展开长度需用中径计算,如图4-82所示。

图4-82 用中径计算画圆管展开图

管口周长=πD=π(D+D)/2。只有据此下料才能符合制件的尺寸要求,至于制作平面立体的钣金构件,若无弯制部分,则不必考虑板厚的影响,一般可按实际内表面要求的尺寸下料。

(2)圆锥管的板厚处理。如图4-83所示,圆锥管的大小端均以中径为准绘制放样图和展开图。其展开图为一扇形,大端中径弧长为π(D-t/2),小端中径弧长为π(d-t/2),圆弧所对圆心角α=(d-t/2)×180°/L。其中L为锥顶到圆锥管小端的素线长度。

图4-83 圆锥管放样展开时的板厚处理

综上所述,断面形状为曲线时,板厚处理的方法是,以板厚的中心层为准绘制放样图并进行展开,长度以中心层展开长度为准。

2.断面形状为折线时的板厚处理

图4-84所示为将厚度为t的平板折成斜角的断面图。当平板被折成斜角时,可将其视为板料在角点处发生急剧弯折,其里皮弯折处半径是极小的(接近零)圆角,可忽略不计,视里皮长度弯折前后基本不变,即L1+L2,而外皮弯折处则是半径近似等于板厚t的圆角,这时外皮与中心层都有较大的长度变化,因此,这类构件在进行板厚处理时应以里皮为准。以里皮为准的板厚处理原则适用于所有断面呈折线形状的构件。图4-85所示的矩形管就是以里皮为准放样展开的一个实例。其展开图为一个矩形,根据矩形管图进行放样及展开时,高不变,仍为H;长度按视图里皮为准,即2a+2b。对于一些如图4-86所示的弯折平板,长度也同样以里皮为准,即L=A+B+C。

图4-84 将厚度为t的平板折成斜角的断面图

图4-85 矩形管板厚处理

图4-86 向两个不同方向折弯平板的板厚处理

综上所述,当断面形状为折线时,板厚处理的方法是:以里皮长度为准,绘制放样图并展开。

3.接口和咬缝的处理

板厚处理不仅与构件本身的形状有关,而且还与构件的咬接口形式有关。

接口与接缝是两个不同的概念。所谓接口是指构件上由两个或更多个形体相交而形成的结合处,如90°两节圆管弯头的结合处(实际也是形体相贯的相贯处)就称为接口;而所谓接缝,则是指一块板料成形后对应边相接的缝隙,它是本身相对边缘的结合,是零件自身成形的需要,但是,不论是接口还是接缝,都需要进行板厚处理。

薄板制件的接口一般采用咬缝结合。在画展开图时,必须考虑咬缝的形式,留出咬缝的余量,如图4-87所示的管接头中的斜口圆管,在画展开图时就要加上咬缝余量,以备接口的咬缝结合。

(www.xing528.com)

图4-87 薄板制件的接口留出咬缝余量

图4-88所示为两节90°圆管弯头接口处处理前后的情况。图4-88(a)表示两节90°弯头。图4-88(b)为接口处没有进行板厚处理的情况。很明显,由于没有进行板厚处理,不但弯头角度不对,而且接口中部还有缝隙(即缺肉)。图4-88(c)则是经板厚处理的接口处的情况,两节管接口处完全吻合,在加工成形时自然省工省力。可见,接口处的板厚处理也是一个不容忽视的问题。在生产过程中,由于工艺不同,板厚处理的方式也不同,一般可分为铲坡口和不铲坡口两种。

图4-88 90°圆管弯头接口处处理前后情况

(a)两节90°弯头;(b)没有进行板厚处理的接口处情况;(c)经板厚处理的接口处情况

(1)不铲坡口时的板厚处理。

不铲坡口是指下料时沿金属板面的垂直方向切割而形成的直角坡口,常称自然坡口。如图4-89所示为等径直角弯头不铲坡口的板厚处理。

由图4-89可知,弯头内侧管外皮在A处接触,而弯头外侧圆管里皮在B处接角,其他部位则由A到B逐渐地过渡到中心层接触,再过渡到里皮接触。A处坡口在里,B处坡口在外,在作展开图时应根据这一特点,以相互接触位置的相应素线的尺寸为准。

在实际展开过程中,常将断面圆周均分若干等份,本例为8等份,等分点1、2、8画在外皮上,因为它们离A点较近;4、5、6画在里皮上,因为它们离B点较近;3、7两点则在中心层上。然后由1~8向上引垂线与A、B相交,弯头下口至各交点的距离,即为展开图上相应素线的高度。

基于上述理论,放样图可这样绘制:在正面图中画出弯头内侧的外皮、弯头外侧的里皮以及两个端口的线及接口AB的连线。在断面图中画出左边的外皮半圆、右边的里皮半圆以及中心层所在圆,再取等分点就可以依次展开了。

图4-89 等径直角弯头不铲坡口的板厚处理

总之,不铲坡口的板厚处理较为复杂,要对具体形状作具体分析,以构件接触部位的有关尺寸作为放样图和展开图的尺寸标准。

(2)铲坡口时的板厚处理。

铲坡口是将板边切割成一定形状的斜坡。板厚构件在接口处铲坡口,不仅可以调整接口接触部位,还能改善焊接条件,提高焊接强度。常用坡口形状可分为X形和V形两种,如图4-90所示。

图4-90 常用坡口形状

(a)X形坡口;(b)双V形坡口;(c)V形坡口;(d)大V形坡口

仍以90°圆管弯头为例,当铲成X形坡口后,只有板厚中心层接触,因此,放样图只要画出板厚中心层即可。展开图的展开长度和展开高度都以板厚中心层为准。图4-91所示为等径直角弯头铲X形坡口的板厚处理。

4.板厚处理小结

综上所述,可以将板厚处理的一般规则归纳如下:

(1)管件的展开长度,凡断面为曲线的,一律以板厚中心层的展开长度为准;凡断面为折线的,一律以板的里皮为准。

(2)侧面倾斜的构件高度,一般以板厚的中心层高度为准。

(3)相交构件放样图的高度和展开高度,不论铲坡口与否,一般以接触部位为准。若里皮接触则以里皮尺寸为准,外皮接触则以外皮尺寸为准;若中心层接触,则以中心层尺寸为准。

(4)不铲坡口时,某些构件的接口部分往往产生这样的情形:在不同的地方进行外皮接触。这时,在放样图上要把相应的接触部位画出来,展开图上各处的高度也相应地各取接触部位的高度。

图4-91 等径直角弯头铲X形坡口的板厚处理

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈