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防爆正压柜的几种特殊结构弯曲薄板工件的钣金展开图

发布时间:2020/5/3
         防爆正压柜的几种特殊结构弯曲薄板工件的钣金展开图
  在实际工程设计时,人们需要把弯曲薄板工件展开绘制成平面图形,以便于下料制作。这种平面图被称为“钣金展开图”。对于结构简单的钣金工件,例如长方体、圆筒体这样很规整的结构,只要计算出展开长度就可以很容易地绘制出它们的钣金展开图;而对于一些结构特殊的钣金工件就不太容易了。
  对于特殊结构弯曲薄板工件,绘制钣金展开图通常采用3种方法:平行线法、放射线法和三角线法。
  平行线法是一种按照平行线作图原理绘制钣金展开图的作图方法。
  放射线法是一种利用物体表面棱线(素线)交汇在一点绘制钣金展开图的作图方法。
  三角线法是一种利用三角形作图原理绘制钣金展开图的作图方法。
  以下分别讨论使用这些方法绘制几种与防爆正压柜有关的特殊结构弯曲薄板工件的钣金展开图。
  1.单斜口圆筒形薄板工件钣金展开图的绘制
  在绘制这种结构的薄板工件钣金展开图时,人们应该首先按照式(5)计算它的圆周展开长度,然后按下述步骤进行工作。
  分析可知,圆筒体表面按照轴线展开时,单斜口圆筒形时,这些平行线长短不一而已。法进行绘制,步骤如下:
它的素线是一组与轴线平行的平行线,只是在因而,这种结构工件的钣金展开图按照平行线
  ①按照画法几何和机械制图要求绘制工件的视图。
  ②在俯视图上,将圆分为若干等份(越多越好)。
  ③从俯视图的等分点向上作垂线交于主视图的斜线。
  ④在主视图左侧按照计算的圆周长度作水平线,并按照圆的等分数等分。
  ⑤从主视图左侧水平线的等分点向上作垂线。
  ⑥从主视图斜线上的各个交点向主视图左侧
作水平线交于相应的垂线。
  ⑦连接主视图左侧图形中的各个交点即得到钣金展开图。
  按照平行线法绘制单斜口圆筒形薄板工件钣金展开图的绘制过程,如图6所示(这里将圆分为12等份)。
  这种薄板工件常常用于管道的拐弯连接处。斜口斜面与轴线垂面的夹角称为“斜口角”,用p表示。当口=45 °时,拐弯为直角弯;当口小于45 °或9大于45 °时,拐弯为锐角弯或钝角弯。例如,爆炸性危险环境中排风机械的排风管道、正压型防爆柜的保护性气体输送管道,有时可能出现拐弯,就需要使用这种方法绘制圆筒形拐弯连接件的薄板钣金展开图。
  
  图6单斜口圆筒形薄板工件饭金展开图绘制过程示意图
  在实际工程应用中,管道拐弯连接处常常需要较为“圆滑”的过渡,以减小拐弯对流体的阻力。这种“圆滑”过渡如图7所示。
  图7a表示的是管道拐弯连接处“圆滑”过渡制图过程示意图。在制图时,人们应该根据管道直径和拐弯连接处的要求,按照以下步骤绘制:
  ①确定拐弯连接处“圆滑”过渡(拐弯)弯曲角度(n)和弯曲半径(r)。
  
       a)                     b)
  图7管道拐弯连接处“圆滑”过渡示意图 a)管道拐弯连接处“圆滑”过渡b)双斜口圆筒形示意图
  1、3一直管道2一拐弯过渡部分(双斜口翻筒形)
  ②以(拐弯)弯曲角度(d)边线为边界线(即直管道部分管道中线)作弯曲半径(r)的弧线(即拐弯过渡部分管道中线)。
  ③以管道中线为中线,管道半径为偏移尺寸,向中线两边作线段,即为管道边线。
  ④将弧线等分若干份(份数越多拐弯过渡越圆滑)。
  ⑤连接弧线圆心与弧线等分点,且连线与管道另一边线相交。由此形成的圆心角便是2倍斜口角(0)。
  ⑥连接管道边线上的交点即得到拐弯连接处“圆滑”过渡。
  在这种“圆滑”过渡部分中,由于(拐弯)弯曲角度(a)和斜口角(0)大小不同,可能形成多个相互连接的双斜口圆筒形结构,即图7b所示结构。在实际作业时,双斜口圆筒形薄板工件单独制作,然后连接起来便成为管道拐弯连接处的“圆滑”过渡结构。
  至于双斜口圆筒形薄板工件的钣金展开图,请读者参照单斜口圆筒形薄板工件钣金展开图的绘制过程自行绘制。
  当然,对于直径较小的管道可以使用薄壁管材直接压弯形成这种“圆滑”过渡,没有必要进行上述这种较为复杂的钣金制作。
  2.圆锥形薄板工件钣金展开图的绘制
  在绘制这种结构的薄板工件钣金展开图时,人们应该首先参照式(5)计算它底边的圆周展开长度,然后按下述步骤进行工作。
  分析可知,圆锥形薄板工件钣金展开图为扇形,它表面的素线呈放射状。因而,这种结构工件的钣金展开图按照放射线法进行绘制,步骤如下:
  ①按照画法几何和机械制图要求绘制工件的视图。
  ②确定展开扇形的半径(R);它等于从圆锥底圆边缘到顶点的斜面长度(£),即 R=L。
  ③在俯视图上,将圆分为若干等份(越多越好)。
  ④从俯视图的等分点向上作垂线交于主视图的底边。
  ⑤连接主视图底线上的各个交点与顶点,得出一组放射线。
  ⑥在主视图上方适当位置以顶点为圆心、斜面长度为半径画圆弧。
  ⑦在圆弧线上,以俯视图等分圆的分段弧长按照等分数量连续地截取弧长。
  ⑧连接圆弧线上的各个交点与顶点,又得出一组放射线。
  ⑨圆弧与顶点的起始连线、终端连线与中间的圆弧便组成扇形,即圆锥形薄板工件钣金展开图。
  按照放射线法绘制圆锥形薄板工件钣金展开图的绘制过程如图4.8所示(这里将圆分为12等份)。
  这里表示的是一种这种结构的薄板工件钣金展开图的基本绘制方法。对于管道连接,有时候会需要“变径”连接,这就需要使用圆锥台形状的薄板工件(图9)。正压型防爆柜的保护性气体输送管道就可能存在这种情况。圆锥台形状的薄板工件钣金展开图,请读者自行绘制。
  
  图8圆锥形薄板工件钣金
  展开图绘制过程示意图
  
  图9 圆锥台形状薄板工件示意图
  3.圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图的绘制
  在绘制这种结构的薄板工件钣金展开图时,人们应该首先按照适配的圆筒体外径来确定圆筒体螺旋面的内圆半径(注意:加入适当的工艺尺寸裕量)以及根据需要来确定它的外圆半径,然后按下述步骤进行工作。
  分析可知,圆筒体螺旋面是由很多部分锥状面组成的;此时,这些部分锥状面可以近似为平面三角形。因而,在圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图绘制时,人们可以使用三角线法。但是,三角线法绘制钣金展开图的步骤是较为复杂的。这里根据薄板钣金展开图三角线法绘制原理,简单介绍两种近似绘图方法:近似计算法和平面拉伸法。
  (1)采用近似计算法绘制
  近似计算法绘制圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图的绘制步骤如下:
  ①按照画法几何和机械制图要求绘制工件的视图。
  ②计算圆筒体螺旋面的内螺旋线长度(Z)和外螺旋线长度(L);以螺旋线导程(R)为高和以螺旋面内径(2r)和外径(2R)为底,分别绘制两个直角三角形,其斜边为z和L。
  ③绘制展开图:
  ·以l和L为上下边、(尺一r)为高作等腰梯形。.
  ·延长梯形两斜边交于0点。
  ·以0点为圆心、D点到梯形底边距离为半径,从圆心0到梯形底边的垂线开始,分别作弧长为Z和厶的圆弧。
  ·两圆弧的封闭面积是一个钣金零件,即钣金展开图。
  按照近似计算法绘制圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图的绘制过程如图10所示。
  这样的几件工件(图10e)按照螺旋线导程(h)将钣金展开图切口拉开后连接起来就可以在实际工程中获得应用。
  (2)采用平面拉伸法绘制 
  图10近似计算法绘错镯筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图绘制过程示意图
  a)视图b)计算图c)展开图
  1一螺旋面;2一圆筒体;3一切口
  平面拉伸法绘制圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图的绘制步骤如下:
  ①按照画法几何和机械制图要求绘制工件的视图。
  ②按照俯视图圆环尺寸下料,并沿半径方向将圆环剪切一个剪切口。
  ③按照螺旋面的导程沿轴线方向拉开剪切口,这是一个钣金零件,即钣金展开图。但是,剪切口拉开的距离(即螺旋面导程)不要大于圆环内圆半径。
  ④将这些零件按要求连接起来,便组成圆筒体螺旋面形薄板工件的钣金展开图。
  按照平面拉伸法绘制圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开图的绘制过程如图11所示。
  圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开在防爆正压柜的制造中同样获得了一定的应用,例如,防爆型翅片式管状电阻加热元件的翅片就是圆筒体螺旋面形薄板工件。
  
  a) U c)
  图1l平面拉锋法绘制圆筒体螺旋面形薄板工件钣金展开在绘制过程示意图
  1一圈简体;2一螺旋面;3一剪切口;4一连接件;5、6--零件