《画法几何与机械制图》课件第13章

第13章焊接图和展开图13.1焊接图

13.2展开图

13.1焊接图

焊接是一种常用的金属加工方法，它是将需要连接的金属零件，在连接处局部地加热或加压达到熔化或半熔化状态后，加入熔化的焊接金属材料，使它们冷却后熔合成为一体。焊接是一种不可拆分的连接。由于焊缝强度大、连接可靠、密封性能好等优点，因此焊接在机械、化工、建筑、造船等工业中得到了广泛的应用。

零件在焊接时，常见的焊接接头有对接接头、搭接接头、T形接头和角接接头等。焊缝形式主要有对接焊缝、点焊缝和角焊缝等，如图13-1所示。图13-1常见焊接接头、焊缝形式13.1.1焊缝的图示法和符号标注

1．焊缝图示法

(1)在垂直于焊缝的剖视图或剖面图中，一般应画出焊缝的形式并涂黑，如图13-2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示。

(2)在视图中，可用加粗线(2d～3d)表示可见的焊缝，如图13-2(b)、(c)所示。也可用栅线段表示可见的焊缝(栅线段为细实线段，允许徒手绘制)，如图13-2(d)、(e)、(f)所示。但在同一图样中，只能采用一种画法。

一般只使用图13-2(a)、(c)所示的加粗线方法表示可见焊缝。图13-2焊缝的画法示例

2．焊缝符号表示法

焊缝符号一般由基本符号与指引线组成，必要时还要加注辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和焊接方法代号等。

1)基本符号

基本符号是表示焊缝横断面形状的符号。常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法见表13-1。表13-1常用焊缝的基本符号、图示法及标注方法

2)辅助符号

辅助符号是指表示焊缝表面形状特征的符号，见表13-2。不需要确切的说明焊缝表面的形状特征时，可以不标注辅助符号。表13-2辅助符号及标注示例表13-3补充符号及标注示例

3)补充符号

补充符号是指用来补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表13-3。

基本符号、辅助符号和补充符号的线宽应与表面粗糙度符号、形状和位置公差符号、尺寸标注符号等的线宽相同，焊缝符号中的字形、字高和字体笔画宽度应与图样中标注的尺寸字形、字高和字体笔画宽度相同。

4)指引线

指引线一般由带箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线)两部分组成，用细线绘制，如图13-3所示。箭头指向要标注的焊缝，必要时可弯折一次；基准线上方和下方用来标注各种符号和尺寸，基准线的虚线可画在基准线的上侧或下侧。基准线一般与图样中标题栏的长边平行，也可与标题栏的长边垂直。图13-3指引线的画法为了确切的表示焊缝的位置，将基本符号相对基准线的位置作了如下规定：

(1)如果焊缝接头在箭头所指的一侧，则基本符号标注在基准的实线侧，如图13-4(a)的左图或右图所示。

(2)如果焊缝接头在非箭头所指的一侧，则基本符号标注在基准线的虚线侧，如图13-4(b)的左图或右图所示。

(3)标注对称焊缝和双面焊时，可不加虚线。对称焊缝如图13-4(c)的左图所示；双面焊如图13-4(c)的右图所示。

(4)焊缝尺寸一般不标注。图13-4基本符号相对基准线的位置

5)焊缝尺寸符号

焊缝尺寸一般不标注。在设计、制造或施工中需要注明焊缝尺寸时，方可进行标注。焊缝尺寸的标注形式如图13-5所示。

(1)焊缝横断面上的尺寸，标在基本符号的左侧。

(2)焊缝长度方向上的尺寸，标在基本符号的右侧。

(3)坡口角度α、坡口面角度β、根部间隙b，标在基本符号的上侧或下侧。

(4)相同焊缝数量符号标在尾部。

(5)当需要标注的尺寸数量较多，又不容易分辨时，可在数据前增加相应的尺寸符号。箭头线的方向与尺寸位置无关。图13-5焊缝尺寸的标注常用焊缝尺寸符号见表13-4。表13-4常用焊缝尺寸符号

3．焊接方法的代号

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，其中以电弧焊最为广泛。焊接方法可用文字在技术要求中注明，也可用数字代号注写在焊缝标注的尾部。常用的焊接方法及数字代号见表13-5。表13-5常用的焊接方法及数字代号13.1.2焊缝的标注示例及焊接图例

1．焊缝的标注示例

焊缝的标注示例见表13-6。表13-6焊缝标注示例

2．焊接图示例

图13-6为支架焊接图，由图可知，该支架由底板1、支承板2、圆通3三部分焊接而成。由图上所示的焊接符号可知，各处焊缝均为角焊缝，有单面焊，也有双面焊，焊角高度均为6mm。技术要求说明焊接均采用手工电弧焊。

为了表达焊缝的剖面形状及尺寸，图中采用了焊缝断面放大详图，例如，B－B局部放大图、A向局部放大图。从图中可以看出，一张完整的焊接图包括以下内容：

(1)表达焊接件结构形状的一组视图。

(2)焊接件的规格尺寸，各构件的装配尺寸及焊接后的加工尺寸。

(3)各构件连接处的接头形式，焊缝符号及焊缝尺寸。

(4)构件装配、焊接后的技术要求。

(5)标题栏、明细栏。焊接图具有装配图的形式、零件图的内容。图13-6支架焊接图

13.2展开图

在工业生产中，有一些零部件或设备是由板材制成的。制作这种金属板件时，需将制件表面的真实形状和大小按次序画在金属板上，然后下料弯曲成形，再经焊接或铆接制成。这种将制件按实际大小依次摊平在同一平面上所得到的图形称为展开图。

立体表面可分为可展和不可展两种。平面立体和曲面立体的柱、锥是可展的，其它曲面如球面、螺旋面是不可展的(不可展曲面可用近似展开法)。下面只介绍可展曲面。13.2.1平面立体的表面展开

1．棱柱管表面的展开

图13-7(a)是斜口直三棱柱管的两面投影，从图中可以看出，斜切后的三个侧面都是直角梯形，上、下底都是三角形，只要求出各面的实形，就能画出其展开图。作图步骤如图13-7(b)所示。图13-7斜口直三棱柱管表面的展开

(1)按各底边的实长展成一条直线ABCA。

(2)过各个点作直线的垂线，并在垂线上量取各棱线的实长AA1＝a'a1'、BB1＝b'b1'、CC1＝c'c1'。

(3)依次连接A1、B1、C1、A1，就是斜口直三棱柱管侧面的展开图。

(4)分别画出下底实形ABC和上顶实形A1B1C1，即完成了斜口直三棱柱管的展开。

2．棱锥管表面的展开

图13-8(a)是矩形渐缩管的两面投影。棱线延长后交于一点S，形成四棱锥，可见此渐缩管是一四棱台，其上顶和下底水平投影反映实形，前后和左右棱面各相同，四条棱线等长，在图中是一般位置直线。只要求出棱线的实长，便可求出棱锥各面的实形，实现棱锥台的展开。图13-8矩形渐缩管表面的展开作图步骤(如图13-8(b)、(c))：

(1)用直角三角形法求棱线的实长。作直角三角形，一条直角边SO=s'o'，另一条直角边OA＝oa，则斜边SA就是棱线的实长，在SO上取渐缩管的高度H0，并作线平行于OA交SA于A1，则A1A即为渐缩管的棱线长。

(2)以棱线和底边的实长依次作出三角形SAB、SBC、SCD、SDA，得四棱锥的展开图，再在棱锥各棱线上截取棱台棱线的实长，得A1、B1、C1、D1各点，依次连接即得渐缩管的展开图。

3．方管接头的展开

如图13-9所示，方管接头不是四棱台，要展开它，就是展开两对对称的梯形面，要展开梯形面，就必须把梯形分成两个三角形，分别求出棱线和对角线的实长(如图13-9(b))，依次拼画三角形实形，即完成变形接头的展开图(如图13-9(c))。图13-9方管接头表面的展开13.2.2可展曲面的展开

1．圆管表面的展开

如图13-10所示，圆管展开是一个矩形，矩形一边长是圆管高度H，另一边长是圆管正截面的周长πD(D是圆管直径)。图13-10圆管表面展开

2．斜口圆管的展开

图13-11为一被斜截的圆管，称斜口圆管。图13-11斜口圆管的展开其展开图的作图步骤如下：

(1)把底圆分成若干等份，如12等份，并做出相应素线的正面投影，001'，111'，221'…

(2)把底圆展开成一直线，把线长πD分成12等份，得分点00，10，20…

如果准确长度要求不高时，可用弦长代替弧长，即＝0010，＝1020…

(3)分别过00，10，20…各点作底线的垂线，在垂线上量取对应素线的实长，得端点01，11，21

…

(4)光滑地连接01，11，21

…端点，即得斜口圆管的展开图。

3．斜口正圆锥管的展开

图13-12为一被截头的正圆锥管，称为斜口正圆锥管。其展开图的作图步骤如下：

(1)先将斜口的正圆锥管还原成正圆锥，再把正圆锥展开成一个扇形，扇形的顶点为S，半径等于锥的素线长，弧长等于πD，其中D为圆锥锥底直径。若准确度要求不高，可把锥分成12等份，用弦长代替弧长，即=0010，＝1020…

(2)素线只有s'0'和s'6'是正平线，其正面投影反映实长，其它的素线s'1'，s'2'…都不反映实长。各段实长的求法：由s'1'，s'2'，…，s'5'与截断面的交点作直线平行于底圆，交s'0'于11'，21'，…，51'，则s'11'，s'21'，…，s'51'就是延伸部分的实长，把它们分别量到展开图中对应的素线上，得出01，11，21…各点。

(3)光滑连接各点，得到斜口正圆锥管的展开图。图13-12斜口正圆锥管的展开

4．异径正三通管的展开

图13-13为两个直径不同的圆管正贯所形成的三通管，称为异径正三通管。图中只画了两个圆管的正面投影和侧面投影，并省略了大圆管的下半部分。其展开图的作图步骤如下：图13-13异径正三通管的展开

(1)将小圆管的一半分成六等份，准确地画出相贯线的投影图，如图13-13(a)所示。

(2)作小圆管展开图。小圆管展开图的画法，与斜口圆管展开图类似，具体方法如图13-13(b)所示。

(3)作大圆管展开图。先作出完整大圆管的展开图，再由中心A量取B，C，30各点时，使AB＝0''1''，BC＝1''2''，C30＝2''3''，由各点作水平素线，再从正面投影的0'，1'，2'，3'作相应的垂直线，与这些素线相交得00，10，20，30等点，同样作出后部对称各点，将这些点连线就得到大圆管相贯线的展开图，如图13-13(c)所示。

5．方圆变形接管的展开

如图13-14(a)所示，此管接头上端是圆，下端是方形口，也叫“天圆地方”。它由四个等腰三角形和四部分斜圆锥而组成，展开它就是连续展开三角形和锥面。图13-14方圆变形接管的展开作图步骤(如图14-13(b)、(c))：

(1)在水平投影上把圆分成12等份，得到e、1、2、f、3、4、g…并求出各点对应的正面投影e'、1'、2'、f '…

(2)分别连线水平投影ae、a1、a2、af、bf、b3、b4…和正面投影a'e'、a'1'、a'2'、a'f '、b'f '…即把接管表面分成了四部分，每一部分由一个等腰三角形和三个小三角形组成。

(3)用直角三角形法求AE、AI、AII、AF各边的实长，由于图形对称，因而其余各边的实长即可同时确定，图中的“地方”是正方形，只求