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第10章 模块一车身钣金基础(10)

(3)截交平面一般应平行于正投影、垂直于水平投影,这样才可为分件展开投影方便。

2.用辅助平面法求作两圆柱相贯的相贯线

由图4—5可知:由于圆柱前后左右对称相交,在俯视图上,小圆柱集聚为一个圆;在左视图上,大圆柱集聚为一个圆,在主视图上由于本图平行于正投影面,故VcT两点就是主视图相贯最远两点,是左视图相贯的最高点。用辅助平面法求相贯点具体作图步骤如下:

图4—5用辅助平面法求作两圆柱相贯的相贯线(1)确定辅助平面Pi尸2,使之平行于正投影面,在俯视图中与小圆相交于1、2点,在左视图中交于大圆1〃、2〃两点。

(2)按照辅助平面法原理过俯视图1、各点向上,两点。

(3)圆滑连接—/——父——人—各点即得圆柱的相贯线。

(4)从相贯线处分解两圆柱体,用平行线法分别展开。

五、求相贯线方法的使用条件及其选择以上讨论了包括直线型相贯线在内的五种求相贯线方法,其他还有移出截面法、中心投影法、迹线法等,因不常使用,不再细加讨论。从上述讨论中,可以看出,求相贯线方法都是根据形体相交的不同特点来选择的。究竟用哪种方法好,哪种方法最简便、作图最迅速、最准确呢?可根据以下使用条件来选择求相贯线的方法。

(1)应用素线法和纬线法时,相交体的相贯线在某一视图中必须是已知的,至少要画出二视图及断面图。

(2)当相贯线在任一视图中均不反映实形时,应用辅助平面法,且至少要画出主、俯二视图及断面图。

(3)当相贯线在任一视图中均不反映实形时,也可用辅助球面法,但两形体必须为旋转体,且两形体的轴线应相交,同时平行于某一投影面,至少要画出正投影图。

六、相贯体展开的各种方法比较

相贯体的展开,关键在于相贯点、相贯线的求法。只要正确求出相贯体的相贯线,就可以从相贯线位置把形体清楚分开,然后即可用展开形体表面的三种方法选择展开了。

(1)几种求相贯线方法之间的关系。素线法、纬线法、辅助平面法虽各有特点,但它们的相同之处都是把相贯线看作是无数相贯点的结合。那么顺次找出具有代表性的几个相贯点,就是它们的共同目的,这个目的就要求准确地找出相贯点在各个视图中的表现规律,而这几种方法尽管形式不同,但都是通过素线相交的原理、视图投影的规律以及点在三视图中的坐标位置等相互关系而确定的。所以素线法是求相贯点的基础,纬线法、辅助平面法都是对素线法的发展。

(2)几种方法中,针对不同形体的结合,采用适当、间接的方法,或者多种方法的联合使用都是可行的。

素线法具有普遍性,可适用于任何相贯形体。它是在有已知点的视图上作过已知点的素线,然后再根据投影规律将该素线投影到另一视图中,找出素线上相应已知点的位置。

纬线法原理与素线法相同,但它用的是过已知结合点做纬圆的方法,特别适合于在水平投影面上反映实形的圆锥、圆柱、圆球等形体。

用辅助平面法则可适用于任何形体的相贯线,只不过所谓辅助平面是过相贯部位所引的若干条平行直线,然后对交点进行投影。辅助球面法对两形体相贯则有特殊要求,它仅适于两旋转体轴线空间相交且必须平行于某一投影的形体。

—任务实施

一、准备工作

根据工作台面积,可4名同学共用1个工作平台。学生每四人准备钣金锤1套,量具1套,划线工具1套,木锤及橡皮锤各1把,錾口锤1把,厚度为1mm薄钢板。实训场地准备剪板设备2套。

二、操作步骤

正圆锥斜交管如图4—6所示,两圆锥管的轴线成一定角度斜交,由于两锥管均为旋转体,可采用球面法求出其相贯线,如图4—6(a)所示。然后再分别作两圆锥管的展开图,作图步骤如下:

1.相贯线的求作

(1)以o为圆心,以a;和oe之间的任意长度为半径分别作同心圆弧,圆弧的数量根据作图需要而定(图中为四个),圆弧交两圆锥管于11、1’1’,22、2’2’,33、3’3’,44、4’4’。

(2)用直线连接11、1’1’,22、2’2’,33、3’3’,44、4’4’。同圆弧两直线相交于1X、2X、3X、4X。

(3)光滑连接各点得相贯线。

主管断面图1/2

2.支圆锥管的展开

(1)延长锥管边线分别与中心线交于氏,取圆心C2作支管上口辅助圆。

(2)连接况和1X、2X、3X、4X。等作出素线,并将素线与上口的交点投影至辅助圆上,得1、2、3、4各点。

(3)用旋转法求各素线的实长。

(4)以Si为圆心、Si/T为半径作展开圆弧,量取辅助圆上各点弧长移至展开圆弧上得各点,连接Si与各点并延长,将所求的支管各素线实长移至对应的素线上,光滑连接各点得展开图。

3.主圆锥管的展开

(1)在圆锥下口作辅助圆,连接S2和1X、2X、3X、4X等作出素线,并投影至辅助圆上得1°、2°、3°、4°等点。

(2)用放射线法求出各素线的实长。

(3)以S2为圆心、S2A和S2D为半径作展开弧线,展开长度为上、下口圆弧之长(图中略)。

(4)以展开弧上的C为孔展开中点,量取辅助圆上C及1°、2。、3°、4。等投影点的弧长移至展开弧上,然后与S2连接作出素线,再将各素线的实长移至对应的素线上,光滑连接各点得孔的展开图。

三、制作样板

根据展开与放样图,采用1mm厚钢板制作样板。

(1)确定基准点、基准线。

(2)冲孔、划线。

(3)裁剪。

四、打磨修整

使用气动砂轮机打磨边缘以去除毛刺。

1.自我评价

通过本学习任务的学习你是否已经掌握:

(1)相贯体的概念?

(2)相贯体的相贯线求法?

(3)相贯体零件的展开?

(4)相贯体零件的放样?

实训过程完成情况。

评价:

(3)工作着装是否规范?

(4)能否积极主动参与工作现场的清洁和整理工作?

(5)在完成本学习任务的过程中,你是否主动帮助过其他同学?并和其他同学探讨学习中的有关问题?具体问题是什么?结果是什么?

(6)通过本学习任务的学习,你认为哪些方面还有待进一步改善—

学习任务5钣金件的手工成形1.能够正确使用手工制作钣金件的工具和设备;2.能够进行钣金件手工制作的划线;3.能够进行钣金件手工制作的下料;4.能够进行钣金件手工的成形;5.能够进行成型钣金件的板厚处理。

利用1毫米厚的钢板制作如图5—1所示的立体五角星,并使其尺寸符合表5—1中的要求。

设R为点ABCDE外接圆的半径;r为点inmNV外接圆的半径;为点S到ABCDE所在平面的距离。

钣金件手工制作的学习路径:

展开放样和手工制作常用工具的认识—展开放样—薄钢板的剪切与下料—钣金件手工成型基本工艺—检查与修整。

划线与下料工艺

1.划线的基本方法与要求

划线时,应首先确定基准面及基准线,其余的尺寸都要从这条基准线开始。划针的尖端必须紧靠钢板尺或样板,如图5—2所示。针尖与直尺的底边接触时,应向外倾斜50°—60°。划线粗细不得超过0.5mm。

2.打中心孔

剪切下料前,对钻孔标记线应用样冲打上中心孔。打样冲孔时,要把冲尖对准中心点,斜着放上去;在锤打时,要把样冲竖直,握牢样冲,用锤轻轻敲击,如图5—3所示。

3.圆弧线的划法

(1)划规开档位置的调整为了使划规尖脚移取的尺寸准确,应在钢尺上重复移取几次,这样可以看出误差的大小。如量10mm,一次差0.1mm,往往不容易看出来,若量5次后相差0.5mm就能明显地看出来了。

(2)中心点在工件边缘的划法

如果圆弧的中心点在工件的边缘上,可借助于辅助支座进行。

(3)中心点在工件之外的划法

也可利用工作台来固定中心点。如果中心点与圆弧线不在同一个平面上,可先将可调尖脚划规调为两个尖脚一样长且平行的状态,量取尺寸,然后把1只尖脚伸长(或缩短)来抵消高度差,再去划弧线,否则,划出的弧将过大。

(4)使用圆规划圆的方法

,用圆规划圆时,以掌心压住圆规顶端,使规尖扎人金属表面或样冲孔中。划圆周线时,常常正反各划半个圆周线而成一个整圆。

二、手工剪切基本工艺

1.直线的剪切方法

如图5—8所示,剪切短料直线时,被剪去的部分一般都放在剪刀的右面。左手拿板料,右手握住剪刀柄的末端。剪切时,剪刀要张开大约2/3刀刃长。上下两刀片间不能有空隙,否则剪下的材料边上会有毛刺。剪切长或宽板材料的长直线时,必须将被剪去的部分放在左面,这样使被剪去的部分容易向上弯曲。

2.外圆的剪切方法

剪切外圆时应从左边下剪,按顺时针方向剪切,边料会随着剪刀的移动而向上卷起。若边料较宽时,可采取剪直线的方法。

3.内圆的剪切方法

如图5—10所示,剪切内圆时应从右边下剪,按逆时针方向剪切,边料会随着剪刀的移动而向上卷起。

4.厚料的剪切方法

剪切较厚板料时,可将剪刀下柄夹在台虎钳上,在上柄套上一根管子,右手握住管子,左手拿住板料进行剪切。也可由两人操作,1人持剪刀和板料,1人敲,这样敲击也可剪切较厚板料。

三、钣金件手工制作基本工艺

1.弯曲

角形弯折板料角形弯折后出现平直的棱角。弯折前,板料根据零件形状划线下料,并在弯折处划出折弯线,一般折弯线划在折角内侧。

如果零件尺寸不大,折弯工作可在台虎钳上进行。将板料夹持在台虎钳上,使折弯线恰好与钳口衬铁对齐,夹持力度合适。当弯折工件在钳口以上较长或板料较薄时,应用左手压住工件上部,用木锤在靠近弯曲部位轻轻敲打,如图5—12(a)所示;如果敲打板料上方,易使板料翘曲变形。

(2)弧形弯曲

以圆柱面弯曲为例,首先在板料上划出若干与弯曲轴线平行的等分线,作为弯曲时的基准线。然后用槽钢作为胎具,将板料从外端向内弯折。当钢板边缘接触时,将对接缝焊接几点。将零件套在圆钢管上敲打成形,再将接缝焊牢。捶击时,应尽量使用木锤,以防板料变形。

(3)复杂形状工件的弯曲

如图5—18所示,用垫铁和手锤配合进行弯曲,一只手持垫铁在工件背面垫托,垫铁的边缘要对准弯折线,另一只手持手锤沿正面弯折线处敲击,边敲击边移动垫铁,循序渐进,使工件边缘逐渐形成弯曲。

2.放边

(1)打薄放边

制作凹曲线弯边零件,可用直角角材制作,使其一边缘变薄,面积增大,导致角材弯曲。在打薄放边的过程中,角材底面必须与铁砧表面贴平,否则会产生翘曲现象;锤击点应均匀并呈放射线状;锤击面积通常占锤击边面积的3/4左右,且不得敲打角材弯角处。锤击时,材料可能会产生冷作硬化现象,应及时退火。另外,应随时用样板或量具检查外形,防止弯曲过大。

(2)拉薄放边

拉薄放边是用木锤或铁锤将板料一边在木墩上锤放,利用木墩的弹性,使材料伸展拉长。这种方法一般在制作凹曲线弯边零件时采用。为防止裂纹,可事先用此法放展毛料,后弯制弯边,这样交替进行,完成制作。

(3)在型胎上放边

用木锤通过顶木在型胎上锤放板料,使毛料伸展。

3.收边

(1)用折皱钳起皱

用折皱钳将角形板料一边边缘起皱收缩,从而迫使另一边弯曲成形。板料在弯曲过程中,起皱一边应随时用木锤锤击皱纹,使材料皱折消失,厚度增大。在敲平过程中,如发现加工硬化现象,应及时退火处理。

(2)搂弯收边

将坯料夹在型胎上,用铝棒顶住毛坯,用木锤敲打顶住部分,使板料弯曲,逐渐被收缩贴靠胎模。

制作凸曲线弯边的零件,如其强度要求不高,可根据要求的弯度在应该收缩的一面用剪刀剪出若干豁口,然后弯曲板料,再将剪口焊接。

4.拔缘

利用收边和放边的方法把板料的边缘弯曲成弯边的方法叫拔缘。拔缘常有两种形式。一种叫外拔缘,即把圆筒形制件的边缘向外延展折弯,其目的是增加刚性。一般在无配合要求的情况下多采用外拔缘。另一种是内拔缘,也叫孔拔缘,即将制件上孔洞的边缘延展弯折,其目的是增加刚性,减轻重量,美观光滑。如大客车框板、肋骨等板件上常有拔缘孔。

(1)自由拔缘

自由拔缘是利用一般的拔缘工具进行的手工拔缘,如图5—24所示。其方法如下:先划出拔缘标记线,将板件靠在砧座边缘,标记线与砧座边缘靠齐,板料锤击部位与座平面形成30。左右的夹角;锤击伸出部分,使之拉伸并向外弯曲,敲击时用力适当,敲击均匀,并随时转动构件。若凸缘要求边宽或角度大时,可适当增加敲击次数。

板料在型胎上定位,按型胎拔缘孔进行拔缘,适合制作口径较小的零件拔缘,可一次成型。

5.拱曲

把较薄的金属板料锤击成凹面形状的零件,称为拱曲。其基本原理为:通过锤击板料的中部使其变薄并向外伸展,周边部分起皱收缩,最终完成零件拱曲。

制作如图5—26(a)所示的半球形拱曲零件的过程。操作时需用带凹坑的座,将板料对准座凹坑放置,左手持板料,右手锤击。锤击点由里向外,并根据板料变形情况确定锤击的密度和力量,且锤击过程中不断转动板料。随着曲面的形成,制件周边会出现皱褶,此时应及时将皱褶贴平在座上敲平。对拉伸和收缩的部位轮流反复锤击,即可得到拱曲制件。

6.卷边

(1)卷边的应用

为了增加零件边缘的刚度和强度,使板料制件安全、美观、耐用,将零件边缘卷起来的方法叫卷边。卷边零件如图5—27所示。空心卷边是将板料边缘卷成圆筒形;夹丝卷边是在空心卷边内嵌人一根铁丝,以增强刚性。铁丝的尺寸可根据板件的使用要求确定,一般铁丝的直径应为板料厚度的4—6倍,包卷铁丝的板料加放宽度大致相当于铁丝直径的2.5倍。

手工空心卷边在卷合过程中应轻而均匀地敲打,避免将卷边打扁。

(2)卷边方法

夹丝卷边的过程如下:

(1)在卷边部位画出两条卷边线。

(2)将板料放在平台上,使卷边部分的m伸出平台,左手压住板料,右手用木锤敲击,使伸出部分向下弯曲成85°左右。

(3)将板料慢慢向外伸,随时敲击伸出部分,但不能敲击过猛,直到伸出平台长度为犔2,此时板料边缘应敲击成的形状。

(4)将板料翻转,使卷边朝上,均匀敲打卷边向里扣,使卷边部分逐渐成圆弧形,放人铁丝,一边放,一边扣。

(5)翻转板料,使接口抵住平台缘角,敲击使接口靠紧。

7.咬缝

将薄板的边缘相互折转扣合压紧的连接方式叫咬缝。咬缝可将板料连接牢固,可代替焊接、铆接等工艺方法。

常见咬缝的种类,就结构不同可分为挂扣、单扣和双扣,以形式不同可分为站扣和卧扣。

(1)咬缝余量

(1)咬缝宽度的确定。以s表示咬缝宽度。若板厚在0.5mm以下,则S为3—4mm;若板厚在0.5—1mm,则S为4—6mm;若板厚在1mm以上时,宜用焊接而不宜用咬接。

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