钣金工艺学型钢展开长度的计算样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。§3-7钢材展开长度的计算钢材在弯曲前后只有中性层的长度没有变化,因此把它作为展开长度的计算依据,而中性层的位置视材料的弯曲程度和断面形状而定。因此,先要确定中性层的位置,才能进行展开计算。下面分别叙述常见钢材展开长度的计算方法。一、圆钢、管子展开长度的计算圆钢、管子弯曲的中性层一般总是与中心线重合,因此展开可按中心线长度计算。1、直角形的展开计算(图2-55a)已知尺寸、、、,则展开长度应是直段长度和圆弧长度之和。式中——展开长度(毫米)——内圆角半径(毫米)、——直段长度(毫米)——圆钢或管子直径2、圆弧的展开计算(图2-55b)展开长度或3、单弯头的展开计算图2-55c为典型的单弯头管子。已知、、、。求、及展开长度解∵∴把代入上式得同理∴展开长度式中——以弧度代入。图2-55常见几种圆钢、管子的弯曲形式图2-55常见几种圆钢、管子的弯曲形式二、钢板展开长度的计算钢板弯曲时,中性层的位置随弯曲变形的程度而定,当弯曲的相对半径(弯曲内半径R与材料厚度之比)大于4时,则中性层的位置就在板厚的中间,中性层与中心层重合。随着变形程度的增加,即≤4时,中性层位于材料的内侧,随变形程度而定。中性层的位置可用如下的经验公式计算:式中——中性层的曲率半径(毫米);——钢板内层的曲率半径(毫米);——钢板的厚度(毫米);——中性层位置的经验系数,其值可查表2-1。表2-1中性层位置的经验系数0.10.250.51.02.03.04.0＞40.320.350.380.420.4550.470.4750.5掌握了中性层的位置后,就能够进行展开计算。下面分别介绍几种不同情况下,展开长度的计算方法。1、弯曲半径＞0.5时的展开计算图2-56所示的弯曲件,其展开长度应为直线部分长度和圆弧部分长度之和。式中、——构件直线部分长度(毫米);——弯曲角度(度);——内弯曲半径(毫米);——中性层系数,(查表2-1)。当时上式可化简为图2-56单个弯曲角图2-56单个弯曲角例设图2-56中毫米,毫米,毫米,毫米,,求它的展开长度。解因为因此由表2-1查得展开长度毫米如果一个零件有几个弯曲角度时,可仍按上述方法计算,把所有直线部分长度和所有圆弧部分长度相加求得。其展开长度的一般公式为:式中——展开长度(毫米);——弯曲件各直线段之和(毫米);——各弯曲部分中性层的展开长度这各(毫米)。2、折角或＜0.3的展开计算没有圆角半径或圆角半径很小的弯曲件(图2-57),能够利用等体积法确定其展开长度。毛坯的体积弯曲后工件的体积由于得:由此公式求出的值并不很准确,因为板料在折角处及其附近均有变薄现象,因而材料会多余出一部分。因此上述公式经修正后按下式计算:式中、——各直边的内线长度(毫米);——直边的数目。例将板料弯成图2-58a所示的形状和尺寸,求它的展开长度。解展开长度毫米3、有圆角及折角弯曲件的长度计算图2-58b为带有圆角及折角的弯曲件,毛坯的长度应综合应用上面的算法,其计算长度为例设毫米,毫米,毫米,毫米,毫米(图2-58b),求它的展开长度。解根据由表4-1查得∴毫米用上述计算公式,求得的毛坯长度只是近似值,还有许多因素没有考虑。如材料的塑性、变形速度、模具的结构、模具的表面粗糙度等都可能影响其长度。因此在大量制造形状复杂或精密的工件时,毛坯的长度经试验全确定。三、扁钢圈展开长度的计算1、扁钢圈展开的计算(图2-59a)展开长度或式中——扁钢圈的内径(毫米);——扁钢圈的外径(毫米);——扁钢的宽度(毫米)。考虑到扁钢有一定的宽度,为使弯曲后接缝能对齐,可按展开长度放长30~50毫米,弯好后再切去,或在下料时,在两端预先切成斜口,斜口的作法如下(图2-59a):(1)作扁钢圈及相互垂直的中心线,中心为,顶点为。(2)取。(3)连接两点与内圈交于。(4)即为所求的扁钢两端切成的斜面。根据展开长度划线,然后在展开长度的两端处切出斜口后再弯曲成形,如图2-59b所示。2、椭圆扁钢圈展开的计算(图2-60a)展开长度式中——椭圆扁钢的外长轴(毫米);——椭圆扁钢圈的外短轴(毫米);——扁钢的宽度(毫米)3、扁钢混合弯曲的展开计算(图2-60b)展开长度式中、、——直段长(毫米);——平弯半径(毫米);——立弯半径(毫米);——扁钢宽(毫米);——扁钢厚(毫米)。四、角钢展开长度的计算角钢的断面是不对称的,因此中性层的位置不在断面的中心,而是位于角钢根部的重心处,即中性层与重心重合。设中性层离开角钢根部的距离为,值与角钢断面尺寸有关,可从有关表格中查得。对于等边角钢,边宽毫米时,一般可取对于不等边角钢,边宽时,或式中——长边宽度(毫米);——短边宽度(毫米);当中性层位置确定后,便可计算展开长度。1、角钢内弯任意角的展开计算(图2-61a)展开长度式中、——直边长度(毫米);——弯曲处外半径(毫米);——中性层离角钢根部距离(毫米);——弯曲角(度)。当时2、角钢外弯任意角度的展开计算(图2-61b)展开长度式中、——直边长度(毫米);——弯曲处内半径(毫米);——中性层离角钢根部距离(毫米);——角钢弯曲中心角(度);——角钢两直边的夹角(度)。当时3、角钢内弯框架的展开计算(图2-62a)因角钢弯曲时无圆角,因此展开长度近似按内层长度计算,即式中——角钢边厚度(毫米)。角钢在弯曲前,需将角钢一边切成90°的切口,切口尺寸如图2-62b所示。4、角钢内弯三角形框架的展开计算(图2-63a)展开长度式中、、——直边长度(毫米);——角钢边厚(毫米)。角钢的切口尺寸、和、,可由作图法(或计算法)求得。作图时,只要过接缝的端点向角钢的边引一垂线,便可求得、、、值。5、角钢内弯圆角切口框架的展开计算(图2-64)展开长度角钢在弯曲前,需切成如图2-64b所示的切口,每个切口圆角的展开长度为:6、角钢圈的展开长度(图2-65)展开长度或接缝处的斜口作法与扁钢相同。7、角钢角度辟大的求法用角钢作为正方锥筒的骨架时,常将角钢布置在锥筒的四个角上,如图2-66所示。为使角钢的两面贴紧在正方形截头锥筒体上,必须根据所需角度把角钢原来的角度辟大(大于90°),才能符合角度的要求。角钢辟大的角度一般见作图法求得。(1)正方截头锥筒内角钢的角度求法(图2-66a)1)画出正方截头锥筒的主视图和俯视图。2)在主视图一侧斜线上,任意画聘用制斜线成90°的垂直线,得C、D两点。3)以D点为圆心,DC为半径,由C点向底线作弧得E点。4)由D点向俯视图作垂线得A、B两点。5)由E点向俯视图作垂线于中心线上得交点F。6)分别由A、B两点与F点作连线,两连线的夹角(∠AFB),即为角钢应辟大成的角度。(2)斜口长方形截头锥筒角钢内角的角度求法图2-66b是斜口长方形截头锥筒,由于锥筒左右不对称,它的内角角钢的角度也不同,现以右边角钢为例,说明其说法。1)画主视图和俯视图,自主视图的小口边至大口边作垂线E。2)自俯视图的A线内端点1作与A线成90°的直线,并得交点K、G。3)用主视图E线的长度,由A线内端点1向KG线下端延长线上截得交点E,即1-E=E线长。4)把E点和A线外端点2连接得H线。5)由A线内端点1向H线作垂线得D点,以点1为圆心,1-D为半径,在A线上画弧得3点。6)由点3分别向左右筒边的K、G点画直线,这两直线所夹的角度,就是所求角钢的角度。五、槽钢展开长度的计算1、槽钢圈的展开长度计算(图2-67)展开长度式中——槽钢圈内径(毫米);——槽钢的重心距,由附表四中表4查得。2、槽