復雜鈑金件展開圖畫法的實踐

摘要：根據計算機放樣技術的特點，并以實際工程為例詳細闡述了計算機放樣技術在鋼結構工程中的應用。具體介紹江蘇熔盛300t龍門吊上柔性腿中天方地圓鈑金件展開圖的放樣過程和柔性腿的成型。并對傳統放樣與計算機放樣技術相比較，總結計算機放樣的優點。

關鍵詞：龍門吊 天方地圓 鈑金件 展開圖 放樣

上海振華重工(集團)股份有限公司（簡稱ZPMC）是專門制作?？诤秃Ｉ现毓さ男袠I，在制造工程中經常會遇到一些較為復雜的構造節點和各式各樣的結構外形。剛開始因為缺乏關于鋼結構施工技術方面的參考資料和圖書，使工程技術人員往往手足無措。隨著計算機技術越來越廣泛地應用在工程中，特別是一些專業軟件，如AutoCAD、3DMAX等，這一難題正在得到有效的解決。龍門吊是?？跈C械中常見的起吊機械，本文運用AutoCAD軟件繪制龍門吊中較為特殊的天方地圓部件的展開圖。

1 傳統放樣與計算機放樣技術的比較

放樣也就是鈑金展開，長期以來許多企業鈑金展開一直沿用比較落后的傳統方法，造成工作效率低下、加工精度偏低，切割時形成的凸凹不整的割痕。而且在放樣、切割下料、拼裝焊接過程中存在著很大的誤差，特別是變形體，往往誤差更大。而采用計算機放樣，就可以有效解決這一問題，可以對各種結構外形進行準確的放樣展開，提高了工作效率，保證了構件加工的質量。傳統的構件表面展開的方法一般有作圖法、計算法、系數法等。這三種方法在結構工程中應用相當廣泛，是實踐工程經驗的積累，要求工程技術人員必須掌握的。

2 具體部件放樣過程

天方地圓的鈑金件是圓管和方管相接時常用的部件，在此說明的是江蘇熔盛300t龍門吊上柔性腿中天方地圓鈑金件展開圖的具體放樣過程。詳圖1是ZPMC公司給客戶設計的龍門吊的柔性腿總圖，柔性腿上主要部件分為上接頭，撐桿和下橫梁。上接頭上和下橫梁上都有天方地圓的鈑金件，展開圖形的畫法是一樣的原理。因上接頭的展開圖較為方便，只需四個扇形面就可制作出來，所以這里不作具體介紹。圖2是下橫梁上需展開的鈑金件。

3 展開法步驟

4 展開過程

通常需要展開的接頭一般都是上圓直徑比下面的矩形尺寸小，或者是大，矩形為長方形的情況比較多，這次需要展開的接頭比較特殊，上口是斜面的圓，直徑為1400mm，板厚16mm，下口是坐落在水平下橫梁上，是1400mmX1400mm的正方形，因這個接頭有個傾斜的角度，所以下接口為矩形。按照常規直接展開放樣是很有難度的，只有在常規放樣的基礎上加以改進，將它旋轉一下，垂直于水平面，即上接口平行于水平面，在圖3的俯視圖中，上圓就不在為橢圓形，而是等比例的圓形，下接口成傾斜位置的矩形，以便于后期展開。

對此接頭進行分析：此接頭左右對稱，可把它分成5個拼接面。如圖3中，A面有2件為扇形，B面有2件為三角形，C面有2件為扇形，D面有1件為等腰三角形，E面有1件同為等腰三角形。D與E都為底邊1368mm，高不同的兩個等腰三角形平面。

放樣圖作法：圓用中徑為1384mm，矩形用內壁尺寸1368mm在十字軸線上作出輪廓線，因左右對稱，只要作出半圓周實長就可得到展開圖形。將半圓周N等分。N越大則畫出來的圓弧越接近實際形狀，這里對半圓分了10等分。過每等分點作對應矩形頂點的連線，這些連線即是各橢圓錐面的素面投影。

展開圖形作法：在正視圖中利用兩端面間距離和俯視圖中各素線的投影，用直角三角形法求出各素線實長a1、a2、a3、a4、a5、a6、b6、b7、b8、b9、b10、b11。因為對稱，a1=a6，a2=a5，a3=a4。同理：b6=b11，b7=b10，b8=b9。因為俯視圖中把半圓分成了10等份，直徑為1368mm，可求的每段圓弧的弧長為217.398mm。a1實長已經確認，然后用弧長和a2利用三角形畫法，畫出三角形a12，再依次畫出各個三角形實形，然后1-6之間用圓弧連接，就有了扇形面A。主視圖上的三角形就是件B的實際形狀，在A的a6邊上拼接三角形B。按照以上方法畫出扇形C，接上平面三角形E，按照E的中心對稱線對稱畫出圖形C，B，A。最后接上等腰三角形D。如圖4

展開圖可見圖4，但在實際制作過程中，卷圓的零件在卷制的方向都要留有作為壓頭板的余量。所以圖形A中a1、a6邊同時往旁邊偏移200mm的余量做為壓頭板，為了在卷制扇形面的過程中，不損壞扇形面，同時也方便與三角形面B拼接。A面與B面拼接完成后可把多余地壓頭板切割下來，依次件C同樣方法制作。如圖5。理論結合實際，放樣過程中沒有留過多的余量，工人在制作過程中的工作量很小。

審核：ZPMC公司項目中每個工序的最后一個步驟。現在很多公司提倡“零缺陷”“零整改”，減少放樣錯誤，盡量避免廢料的產生，真正做到未制作，無損失。校對零件的材質，數量，板厚，展開圖上的每個尺寸等，不可混雜，要做到條理清晰。校對此展開圖主要校對的就是每個實長的來歷，取點是否正確，所有尺寸是否相符，也就是在這樣繪圖的思路上，自己再重復畫一次，前后圖形完全重合，則說明圖形正確無誤。校對結束，整個放樣過程才算結束。

5 結語

下橫梁已經制作出來，見圖6，在制作過程中，節約了工人的工作時間和勞工力，制作出來的接頭即正確又美觀。圖7是用同樣的方法制作的上接頭的圖片。中間再拼上直徑為1400 mm，長度為30833 mm的圓柱形撐桿，龍門吊的柔性腿就制作完成了。

運用以上工作方式，適應了現代鋼結構發展的客觀要求，它不僅縮短了工作時間，提高了工作效率，節省了人力、物力和財力，真正做到了節能降耗。把工程技術人員從繁重的操作中解脫了出來，更重要的是它提高了工作質量?，F代鋼結構的特點更向技術人員提出了新的課題，并將推動該技術的不斷發展。

參考文獻：

[1]鄒丹琦.計算機輔助設計在工程設計中的應用[J].中國科技信息，2006.（13）.

[2]田遲勇[日]著.于振洲譯.實用鈑金件展開圖畫法.國防工業出版社1987.（152）.

作者簡介：

周玨，生于1982年，性別女，籍貫江蘇江陰，工作于上海振華重工(集團)股份有限公司工藝部，從事數控放樣工作5年，1996年被評為助理工程師。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文