展开图与焊接图

第18章焊接图和展开图18－1焊接图18－2展开图18－1焊接图一、焊接的图示法和符号标注二、焊接图示例

在化工、冶金、动力、矿山等工业设备的制造中，经常会遇到金属板料制件。在制造这些制件时，首先要将它们的表面按实形展开，然后再下料、成型，最后焊接而成。分离器的表面由4个圆柱表面、2个圆锥表面及1个圆环平面组成。立体图一、焊接的图示法和符号标注吸尘罩的表面由2个圆柱面、1个圆环面、1个四方柱及1个变形接头组成。其中，变形接头又由四个全等的等腰三角形表面和四个相同的局部斜圆锥面所组成。吸尘罩立体图分解图将两个被连接的金属件，用电弧或火焰在连接处进行局部加热，并采用填充熔化金属或加压等方法使其融合在一起的过程，称为焊接。表达这种连接关系的图形，称为焊接图。焊接图焊件1手工电弧焊接过程电焊条焊件2焊接图简例

（a）图所示为两焊件焊接以后的立体结构，其焊接图见图（b）、（c）。（b）图为焊缝图示法，（c）图为焊缝标注法。（a）焊件1焊件2焊缝α.bn×lⅢ（c）（b）bδα1、焊接接头及焊缝的形式

两金属焊件在焊接时的相对位置，有对接、搭接、T形接和角接四种形式，叫做焊接接头形式。如图所示：

焊接后，两焊接件接头缝隙熔接处，叫做焊缝。常见的焊缝形式有对接焊缝、点焊缝和角焊缝等。焊缝焊件1焊件2焊接接头常见焊接接头形式及焊缝形式如图所示：

（a）对接焊缝

（b）点焊缝（C）角焊缝搭接接头T形接接头角接接头对接接头（a）可见焊缝（c）不可见焊缝（b）焊缝剖面

2、焊缝的画法在视图中，可见焊缝用与轮廓线相垂直的细实线表示，如图（a）所示。不可见焊缝则用虚线段表示，如图（c）所示。在垂直于焊缝的剖视图中，焊缝的剖面形状则应涂黑表示，如图（b）所示。在视图中，也可用加粗实线来表示焊缝。角焊缝Ⅰ形焊缝一般情况下，只用粗实线表示可见焊缝。3、焊缝的标注

在视图中，焊缝一般用符号和数字代号来表示，并用指引线指到图样上的有关焊缝处。例如：（a）图所示中的对接接头的焊缝，可用（b）图所示的方法进行标注。其中，Ⅲ表示用手工电弧焊，V为开V形坡口，坡口角度为α，根部间隙为b，有n段焊缝，焊缝长度为l。bδα（a）（b）α.bn×lⅢ1）焊缝符号

焊缝符号一般由基本符号与指引线组成，必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。（1）基本符号用于表示焊缝横截面的形状，用0.7b（b为图样中轮廓线的宽度）的粗实线绘制，如前例中的符号V。常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法示例，见表一。α.bn×lⅢ表一常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法示例续表一常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法示例

箭头线用来将焊缝符号指到图样上的有关焊缝处，必要时允许弯折一次，见图（b）。基准线一般应与图样的底边平行，如图（c）示。2）指引线

一般由带有箭头的指引线和两条基准线组成，用细实线绘制。其中，基准线一条为实线，另一条为虚线，虚线可画在实线的上侧或下侧，如图（a）所示。（a）（b）（c）α.bn×lⅢ基本符号相对基准线的位置的规定如下：（a）（b）（c）（d）

（1）如果焊缝在箭头所指的一侧，基本符号标在基准线的实线一侧，如图（a）所示；

（2）如果焊缝在非箭头所指的一侧，基本符号标在基准线的虚线一侧，如图（b）所示；

（3）标注对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线，如图（c）、（d）所示。3）辅助符号用于表示焊缝表面形状特征，用0.7b粗实线绘制。只有在需要确切地说明焊缝的表面形状时，才使用辅助符号。辅助符号及标注示例见表二。

4）补充符号用于补充说明焊缝的某些特征，用0.7b的粗实线绘制出补充符号。补充符号及标注示例见表三。5）焊缝尺寸符号焊缝尺寸一般不标注，只有在设计、生产需要时才标注。焊缝尺寸符号见表四。表四焊缝尺寸符号名称符号符号名称工件厚度坡口角度a根部间隙bplneK钝边焊缝长度焊缝段数焊缝间距焊角尺寸焊缝宽度根部半径相同焊缝数量符号坡口深度熔核直径焊缝有效直径余高坡口面角度CRNHdSh焊缝尺寸的标注原则如图所示：说明如下：（1）焊缝横截面上的尺寸，标在基本符号的左侧；（2）焊缝长度方向的尺寸，标在基本符号的右侧；

（3）坡口符号α、坡口面角度β、根部间隙b，标在基本符号的上侧和下侧；（4）相同焊缝数量符号标在尾部；p.H.K.h.S.R.c.d

p.H.K.h.S.R.c.d（基本符号）（基本符号）n×l（e）n×l（e）Nα.β.bα.β.b2焊接方法的数字代号（5）当需要标注的尺寸数据较多，又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。

箭头线的方向与尺寸位置无关，当数条焊逢相同时，可用公共基准线进行标注，如图所示。

焊接方法很多，常用的有电弧焊、接触焊、电渣焊、点焊和钎焊等，其中与电弧焊最为广泛。焊接方法可用文字在技术要求中说明，也可用数字代号直接注写在尾部符号中。表五常用的焊接方法及数字代号焊接方法焊接方法数字代号数字代号手工电弧焊埋弧焊电渣焊电子束焊激光焊氧—乙炔焊硬钎焊点焊11112727675139121表六焊缝的表注示例3焊缝的标注示例续表六焊缝的表注示例二、焊接图示例

在焊接图样中，一般只用焊缝符号标注在视图的轮廓线上，而不一定采用图示法。但如需要，也可在图样上采用图示法画出焊缝，并同时标注焊缝符号。挂架立体图立板横板肋板圆筒例题轴承挂架焊接图1立体图：2分解图：该挂架由立板、横板、肋板和圆筒组成。3焊缝位置图：各组成零件之间相互焊接而成，图示中红色线表示的部分为焊缝位置。挂架焊接位置图4焊接图：用三个视图表达了由四个零件焊接而成的挂架结构。主视图左视图明细栏明细栏表示了组成零件的名称、数量、材料等，明细栏的上方有技术要求，注明了焊接方法及对焊缝的其它要求。主视图是挂架的正面投影，上面用焊缝符号表示了立板与圆筒、肋板与圆筒之间的焊接关系。左视图上用焊接符号表示了立板与横板、肋板与横板、肋板与圆筒之间的焊接关系。挂架焊接图4445°4452明细栏Rª=12.5。主视图44焊缝分析：（1）立板与圆筒立板与圆筒之间的焊缝，是一条围绕圆筒周围焊接的环形角焊缝，其焊角高度为4mm。（2）立板与肋板立板与肋板之间的焊缝，是两条相同的角焊缝，其焊角高度为4mm。左视图5焊缝分析：（1）立板与横板立板与横板之间的焊缝：上面是单边V形焊缝，表面铲平，坡口角度为45°，间隙为2mm；下面是角焊缝，焊角高度是4mm。（2）肋板与横板肋板与圆筒4445°2肋板与横板、肋板与圆筒之间的焊缝，均为双面连续角焊缝，其焊角高度为5mm。

一、平面立体的表面展开二、可展曲面的展开三、不可展曲面表面的近似展开18－2展开图

将立体表面，按实际形状和大小，摊平在一个平面上，称为立体的表面展开。展开后所得的图形，称为表面展开图。一、平面立体的表面展开四棱锥的展开四棱柱的展开圆柱面的展开画展开图的实质就是求制件表面的实形。立体表面分为两类：

可按实形准确展开的表面，如平面立体表面，曲面立体中相邻两素线相互平行或相交的曲面。

不可准确展开的表面，如球面、环面等，一般采用近似展开的方法展开。可展表面不可展表面方法与步骤：（1）取底边真长（2）取棱高真长（3）顺次连接各点1.棱柱体的表面展开A展开图ABCDEFGHEc（g）b（f）两面投影图d（h）a（e）a′(d′)b′(c′)e′(h′)f′(g′)两面投影图b（f）b′(c′)d（h）a（e）a′(d′)e′(h′)f′(g′)（1）取底边真长展开图EFGHE按水平投影将各底边的真长展成一条水平线，标出E、F、G、H、E各点。c（g）（2）取棱高真长A展开图ABCDEFGHEc（g）b（f）两面投影图d（h）a（e）a′(d′)b′(c′)e′(h′)f′(g′)由标出点作铅垂线，在其上量取各棱线的真长，得各端点A、B、C、D、A。

A展开图ABCDEFGHEc（g）b（f）两面投影图d（h）a（e）a′(d′)b′(c′)e′(h′)f′(g′)（3）顺次连接各点顺次连接A、B、C、D、A各点，即得棱柱体的表面展开图。2.棱锥体的表面展开

图示为四棱台吸尘罩，若将其四根棱线延长交于一点S，则形成一个四棱锥面，即由四个全等的等腰三角形组成。要求其展开图，只需求出一个三角形的实形，再作处理即可。方法及步骤（1）求取棱线真长（2）作等腰三角形（3）截取棱线实长（4）顺次连接各点（1）求取棱线真长sefb′（a′）abcdghs′g′（h′）f′（e′）c′（d′）o′e1′a1′a1两面投影

采用旋转法：以s为圆心，sa为半径画圆与水平对称轴交于a1，过a1作铅垂线交过a′作的水平线于a1′，连接s′a1′即得三角形腰SA的实长。再过e′作水平线与s′a1′交得e1′即可求得棱线AE的实长。（2）作等腰三角形b′（a′）aa1′bcdefghss′g′（h′）f′（e′）c′（d′）o′e1′a1两面投影展开图A。B。C。D。A。S。

作腰S。A。=S。B。=s′a1′，底A。B。=ab的等腰三角形S。A。B。；同理，作出另外三个。（3）截取棱线实长b′（a′）aa1′bcdefghss′g′（h′）f′（e′）c′（d′）o′e1′a1两面投影A。B。C。D。A。E。H。G。F。E。展开图S。

在各腰上分别截取四棱台棱线的实长，使A。E。=a1′e1′、……得E。、F。、……等。b′（a′）abcdefghss′g′（h′）f′（e′）c′（d′）o′e1′a1′a1两面投影A。（4）顺次连接各点B。C。展开图D。A。E。H。G。F。E。S。顺次连接E。、F。、G。、H。、E。，得展开图。

二、可展曲面的展开1.圆柱表面的展开

圆柱表面的展开图为一矩形，矩形的一组对边为圆柱上、下低圆的周长，另一组对边为圆柱素线的实长。两面投影展开图HHL=πDΦD作图方法两面投影展开图

按俯视图中的水平圆周展开成一直线，并在两端点作垂线与圆柱等高，封闭图形即得展开图。2.圆锥表面的展开

圆锥的表面展开为一扇形，如图所示为圆锥的两面投影图及其展开图。L两面投影DO′O展开图O。θ

L画圆锥的展开图时，可先计算出圆锥展开后的扇形角，然后根据扇形角和圆锥素线的长度，画出圆锥的展开图。展开图LθO。在展开图中,扇形的圆心为圆锥的中心，扇形半径等于圆锥的素线长度L，扇形的弧长等于圆锥底圆的圆周D.θD360°2L则θDL180°设扇形角为θ,则有:

圆锥台的表面展开图是两个同圆心的扇形面积相差的部分，如图所示，为圆锥台的两面投影及其展开图。两面投影展开图θ

3斜口圆柱管的展开方法与步骤：（1）等分圆周

（2）圆周展开（3）量取实长（4）曲线连接展开图ABCDEFGa′b′c′d′e′f′g′1′2′3′4′5′6′7′1。2。3。4。5。6。7。两面投影a（1）b（2）c（3）d（4）e（5）f（6）g（7）（1）等分圆周

a′b′c′d′e′f′g′1′2′3′4′5′6′7′两面投影a（1）b（2）c（3）d（4）e（5）f（6）g（7）将俯视图的圆周十二等分，并在主视图上画出各分点的素线长度，两面投影展开图1。2。3。4。5。6。7。a′b′c′d′e′f′g′1′2′3′4′5′6′7′a（1）b（2）c（3）d（4）e（5）f（6）g（7）（2）圆周展开在展开图中按周长展开圆周成直线，并将其十二等分。两面投影（3）量取实长ABCDEFGa′b′c′d′e′f′g′1′2′3′4′5′6′7′a（1）b（2）c（3）d（4）e（5）f（6）g（7）1。2。3。4。5。6。7。展开图过各等分点1。、2。、3。、……作铅垂线，在各铅垂线上量取其素线的实长，分别得端点A、B、C、……等。（4）曲线连接展开图ABCDEFG1。2。3。4。5。6。7。两面投影a′b′c′d′e′f′g′1′2′3′4′5′6′7′a（1）b（2）c（3）d（4）e（5）f（6）g（7）

用光滑的曲线依次连接A、B、C、……等各点，即得斜口圆柱管的展开图。

在管道设计中，等径直角弯管用来连接两根垂直相交、且直径相等的圆管。由于圆环是不可展曲面，因此在设计弯管时，一般不采用图（a）所示的圆环，而是采用多段圆柱组成，如图（b）所示。图（b）示为工程上常用的五节斜口圆管拼接而成的直角弯管，中间三节叫全节，首尾两节叫半节，半节可用一个全节在对称面处分开得到。等径直角弯管4.等径直角弯管的展开ABCDE（b）圆柱管（a）圆环管等径直角弯管的组成圆环管分解圆柱管组成DR（a）

已知五节直角弯管的管径为D，弯曲半径为R，则弯管正面投影的作图过程如图（a）、（b）、（c）所示：（b）各节对称位置处作圆弧切线，并连接各对应交点。画圆弧，并作出各节对称位置线。

ABCDE（c）擦除辅助线，并描深。等径直角弯管B单元节BB节展开图从等径直角弯管的五节中，取一个单元节B节，按斜口圆柱管的展开方法进行展开，得如图所示的展开图。ABCDEBDACEBEDBCAACEBD等径直角弯管圆柱管下料（a）（b）（c）

将图示等径直角弯管中的B节、D节分别绕其轴线旋转180。，如图（a）所示，则各节就可拼成一个圆柱管，见图（b）示。因此，可将圆柱管按图（c）示方法割成所需节数，再焊接成所要的弯管。ABCDEDACBDE平板下料（a）（b）（c）

将图（a）所示五节按斜口圆柱管的展开方法展开，结果如（b）图所示。可由此采用平板下料，先作出一个半节的展开图为样板，在一块板材上按图（b）划线、下料，在分别焊成图（c）中的各节，即可按所需焊成弯管。EDBCAACEBD三、不可展曲面表面的近似展开

不可展曲面近似展开的实质是：把不可展曲面分成若干较小的部分，然后将每一小部分表面看成是可展表面，从而进行近似的展开。例如，球面的划分可有以下图示（a）、（b）、（c）等几种方法。下面，就以球面的展开为例说明近似展开的原理。（a）（b）（c）（a）（b）（c）1.近似圆锥法在球面上作若干水平纬线，把球面进行若干等分，则每一小部分可近似看作一个圆锥，如图（a）、（b）所示。（c）图所示为球的两面投影，可按此分别画出各个圆锥的展开图。ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ

圆锥的展开图是一个扇形，把各部分圆锥展开之后的形状，如图（d）所示。（d）

因此，只要按展开图在板材上进行划线、下料，再分别焊接成圆锥。最后，将各圆锥组合即可焊接成圆球。（a）（b）（c）2.近似梯形法

把圆球表面等分成圆锥，再把圆锥等分成梯形，如图（a）所示，则在下料时可按图（b）所示，下成小梯形单元，把各梯形单元焊成圆锥，如图（c），最后焊成圆球。（a）3.近似变形法如图（a）所示，为一罐状容器，其结构由一个圆柱和上、下两个半球组成。在用钢板制造容器的球形部分时，一般都要将下料所得的钢板加热弯压，使钢板发生塑性变形，然后进行焊接。

考虑到下料和工艺的方便性，可将半球面分解为由一块顶板和八块相同的侧板组成，再采用下述方法作球面的近似展开，如图（b）、（c）所示，叫做近似变形法。容器