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防爆正壓柜的幾種特殊結構彎曲薄板工件的鈑金展開圖

發布時間:2020年11月23日 22:39:23 發布者:科億防爆

在實際工程設計時,人們需要把彎曲薄板工件展開繪制成平面圖形,以便于下料制作。這種平面圖被稱為“鈑金展開圖”。對于結構簡單的鈑金工件,例如長方體、圓筒體這樣很規整的結構,只要計算出展開長度就可以很容易地繪制出它們的鈑金展開圖;而對于一些結構特殊的鈑金工件就不太容易了。

對于特殊結構彎曲薄板工件,繪制鈑金展開圖通常采用3種方法:平行線法、放射線法和三角線法。

平行線法是一種按照平行線作圖原理繪制鈑金展開圖的作圖方法。

放射線法是一種利用物體表面棱線(素線)交匯在一點繪制鈑金展開圖的作圖方法。

三角線法是一種利用三角形作圖原理繪制鈑金展開圖的作圖方法。

以下分別討論使用這些方法繪制幾種與防爆正壓柜有關的特殊結構彎曲薄板工件的鈑金展開圖。

1.單斜口圓筒形薄板工件鈑金展開圖的繪制

在繪制這種結構的薄板工件鈑金展開圖時,人們應該首先按照式(5)計算它的圓周展開長度,然后按下述步驟進行工作。

分析可知,圓筒體表面按照軸線展開時,單斜口圓筒形時,這些平行線長短不一而已。法進行繪制,步驟如下:
它的素線是一組與軸線平行的平行線,只是在因而,這種結構工件的鈑金展開圖按照平行線

①按照畫法幾何和機械制圖要求繪制工件的視圖。

②在俯視圖上,將圓分為若干等份(越多越好)。

③從俯視圖的等分點向上作垂線交于主視圖的斜線。

④在主視圖左側按照計算的圓周長度作水平線,并按照圓的等分數等分。

⑤從主視圖左側水平線的等分點向上作垂線。

⑥從主視圖斜線上的各個交點向主視圖左側
作水平線交于相應的垂線。

⑦連接主視圖左側圖形中的各個交點即得到鈑金展開圖。

按照平行線法繪制單斜口圓筒形薄板工件鈑金展開圖的繪制過程,如圖6所示(這里將圓分為12等份)。

這種薄板工件常常用于管道的拐彎連接處。斜口斜面與軸線垂面的夾角稱為“斜口角”,用p表示。當口=45 °時,拐彎為直角彎;當口小于45 °或9大于45 °時,拐彎為銳角彎或鈍角彎。例如,爆炸性危險環境中排風機械的排風管道、正壓型防爆柜的保護性氣體輸送管道,有時可能出現拐彎,就需要使用這種方法繪制圓筒形拐彎連接件的薄板鈑金展開圖。

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圖6單斜口圓筒形薄板工件飯金展開圖繪制過程示意圖

在實際工程應用中,管道拐彎連接處常常需要較為“圓滑”的過渡,以減小拐彎對流體的阻力。這種“圓滑”過渡如圖7所示。

圖7a表示的是管道拐彎連接處“圓滑”過渡制圖過程示意圖。在制圖時,人們應該根據管道直徑和拐彎連接處的要求,按照以下步驟繪制:

①確定拐彎連接處“圓滑”過渡(拐彎)彎曲角度(n)和彎曲半徑(r)。

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     a)                     b)

圖7管道拐彎連接處“圓滑”過渡示意圖 a)管道拐彎連接處“圓滑”過渡b)雙斜口圓筒形示意圖

1、3一直管道2一拐彎過渡部分(雙斜口翻筒形)

②以(拐彎)彎曲角度(d)邊線為邊界線(即直管道部分管道中線)作彎曲半徑(r)的弧線(即拐彎過渡部分管道中線)。

③以管道中線為中線,管道半徑為偏移尺寸,向中線兩邊作線段,即為管道邊線。

④將弧線等分若干份(份數越多拐彎過渡越圓滑)。

⑤連接弧線圓心與弧線等分點,且連線與管道另一邊線相交。由此形成的圓心角便是2倍斜口角(0)。

⑥連接管道邊線上的交點即得到拐彎連接處“圓滑”過渡。

在這種“圓滑”過渡部分中,由于(拐彎)彎曲角度(a)和斜口角(0)大小不同,可能形成多個相互連接的雙斜口圓筒形結構,即圖7b所示結構。在實際作業時,雙斜口圓筒形薄板工件單獨制作,然后連接起來便成為管道拐彎連接處的“圓滑”過渡結構。

至于雙斜口圓筒形薄板工件的鈑金展開圖,請讀者參照單斜口圓筒形薄板工件鈑金展開圖的繪制過程自行繪制。

當然,對于直徑較小的管道可以使用薄壁管材直接壓彎形成這種“圓滑”過渡,沒有必要進行上述這種較為復雜的鈑金制作。

2.圓錐形薄板工件鈑金展開圖的繪制

在繪制這種結構的薄板工件鈑金展開圖時,人們應該首先參照式(5)計算它底邊的圓周展開長度,然后按下述步驟進行工作。

分析可知,圓錐形薄板工件鈑金展開圖為扇形,它表面的素線呈放射狀。因而,這種結構工件的鈑金展開圖按照放射線法進行繪制,步驟如下:

①按照畫法幾何和機械制圖要求繪制工件的視圖。

②確定展開扇形的半徑(R);它等于從圓錐底圓邊緣到頂點的斜面長度(£),即 R=L。

③在俯視圖上,將圓分為若干等份(越多越好)。

④從俯視圖的等分點向上作垂線交于主視圖的底邊。

⑤連接主視圖底線上的各個交點與頂點,得出一組放射線。

⑥在主視圖上方適當位置以頂點為圓心、斜面長度為半徑畫圓弧。

⑦在圓弧線上,以俯視圖等分圓的分段弧長按照等分數量連續地截取弧長。

⑧連接圓弧線上的各個交點與頂點,又得出一組放射線。

⑨圓弧與頂點的起始連線、終端連線與中間的圓弧便組成扇形,即圓錐形薄板工件鈑金展開圖。

按照放射線法繪制圓錐形薄板工件鈑金展開圖的繪制過程如圖4.8所示(這里將圓分為12等份)。

這里表示的是一種這種結構的薄板工件鈑金展開圖的基本繪制方法。對于管道連接,有時候會需要“變徑”連接,這就需要使用圓錐臺形狀的薄板工件(圖9)。正壓型防爆柜的保護性氣體輸送管道就可能存在這種情況。圓錐臺形狀的薄板工件鈑金展開圖,請讀者自行繪制。

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圖8圓錐形薄板工件鈑金

展開圖繪制過程示意圖

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圖9 圓錐臺形狀薄板工件示意圖

3.圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖的繪制

在繪制這種結構的薄板工件鈑金展開圖時,人們應該首先按照適配的圓筒體外徑來確定圓筒體螺旋面的內圓半徑(注意:加入適當的工藝尺寸裕量)以及根據需要來確定它的外圓半徑,然后按下述步驟進行工作。

分析可知,圓筒體螺旋面是由很多部分錐狀面組成的;此時,這些部分錐狀面可以近似為平面三角形。因而,在圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖繪制時,人們可以使用三角線法。但是,三角線法繪制鈑金展開圖的步驟是較為復雜的。這里根據薄板鈑金展開圖三角線法繪制原理,簡單介紹兩種近似繪圖方法:近似計算法和平面拉伸法。

(1)采用近似計算法繪制

近似計算法繪制圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖的繪制步驟如下:

①按照畫法幾何和機械制圖要求繪制工件的視圖。

②計算圓筒體螺旋面的內螺旋線長度(Z)和外螺旋線長度(L);以螺旋線導程(R)為高和以螺旋面內徑(2r)和外徑(2R)為底,分別繪制兩個直角三角形,其斜邊為z和L。

③繪制展開圖:

·以l和L為上下邊、(尺一r)為高作等腰梯形。.

·延長梯形兩斜邊交于0點。

·以0點為圓心、D點到梯形底邊距離為半徑,從圓心0到梯形底邊的垂線開始,分別作弧長為Z和厶的圓弧。

·兩圓弧的封閉面積是一個鈑金零件,即鈑金展開圖。

按照近似計算法繪制圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖的繪制過程如圖10所示。

這樣的幾件工件(圖10e)按照螺旋線導程(h)將鈑金展開圖切口拉開后連接起來就可以在實際工程中獲得應用。

(2)采用平面拉伸法繪制 

圖10近似計算法繪錯鐲筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖繪制過程示意圖

a)視圖b)計算圖c)展開圖

1一螺旋面;2一圓筒體;3一切口

平面拉伸法繪制圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖的繪制步驟如下:

①按照畫法幾何和機械制圖要求繪制工件的視圖。

②按照俯視圖圓環尺寸下料,并沿半徑方向將圓環剪切一個剪切口。

③按照螺旋面的導程沿軸線方向拉開剪切口,這是一個鈑金零件,即鈑金展開圖。但是,剪切口拉開的距離(即螺旋面導程)不要大于圓環內圓半徑。

④將這些零件按要求連接起來,便組成圓筒體螺旋面形薄板工件的鈑金展開圖。

按照平面拉伸法繪制圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開圖的繪制過程如圖11所示。

圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開在防爆正壓柜的制造中同樣獲得了一定的應用,例如,防爆型翅片式管狀電阻加熱元件的翅片就是圓筒體螺旋面形薄板工件。

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a) U c)

圖1l平面拉鋒法繪制圓筒體螺旋面形薄板工件鈑金展開在繪制過程示意圖

1一圈簡體;2一螺旋面;3一剪切口;4一連接件;5、6--零件


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