鋁單板的板厚處理及其展開圖的繪制方法

韓駿

摘 要 鈑金的板厚處理指的是根據(jù)構(gòu)件的制造工藝及規(guī)律將板厚除去，并且將構(gòu)件單線圖進(jìn)行描繪的過程。比如，使用1mm及10mm的兩種鋼板分別做一個外徑為800mm的圓管，那么兩種鋼板的下料長度就不同，此種不同就是板厚的處理結(jié)果，大部分鋁單板材料制品的板厚處理理論都是在實際操作過程中得到的?；诖?，本文就簡單分析了板厚處理的方法，并且舉例說明了簡單構(gòu)建板厚處理的思路，從而為相關(guān)操作人員提供基礎(chǔ)知識。

關(guān)鍵詞 鋁單板；板厚處理；展開圖；繪制

中圖分類號 TU5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0042-02

鋁單板指的是通過鉻化處理之后，使用氟碳或粉末噴涂技術(shù)加工的建筑裝飾材料，其主要包括面板、角碼、加強筋等部件，其具有較強的剛性，良好的工藝性、耐腐蝕性、耐久性，并且能夠回收再使用。在鈑金加工過程中，不可避免的會導(dǎo)致尺寸出現(xiàn)一定的誤差，從而成為殘次品，甚至還會成為廢品，導(dǎo)致浪費及損失。所以在具體工作過程中，在構(gòu)件超過1.5mm的時候，為了避免不利的影響，就要在制品放樣之前進(jìn)行板厚處理。本文就針對鋁單板的板厚處理和展開圖的繪制進(jìn)行了

研究。

1 板厚處理的方法

板厚處理的方法主要包括中性層、中心層及折角層的劃分，確定中心層系數(shù)K值及中心層半徑R等不同的方法。

劃分中性層、中心層及折角層：以鋁單板的中心層處理，在實際生產(chǎn)過程中并不容易。因為在板料彎曲的時候，外層的材料會由于拉力不斷的伸長，內(nèi)層材料受到壓力也會不斷的縮短，在板厚中間具有長度不發(fā)生變化的纖維層叫做中性層。板料中性層長度在彎曲之后沒有發(fā)生變化，那么板料展開長度就是中性層長度。板料彎曲的中性層位置和相對彎曲半徑具有一定的關(guān)系，在相對彎曲半徑>5.5的時候，中性層在板厚的中間，也就是板料中心層相互重合。在相對彎曲半徑≤5.5的時候，中性層的位置會不斷朝著彎曲的中心移動。在相對彎曲半徑<0.3的時候，中性層的位置不斷朝著彎件內(nèi)皮，這種情況滿足折角構(gòu)件板厚處理需求。

確定中性層系數(shù)和半徑：中性層半徑R的計算公式為：

R=r+k×t

R表示中性層的半徑，單位是mm；r表示彎曲件內(nèi)弧半徑，單位是mm；t彎曲件板厚，單位是mm；k表示中性層系數(shù)。

比如，圓弧板的內(nèi)弧半徑為30mm，厚度為6mm，計算中性層彎曲半徑。

R=r/t=30/6=5<5.5

經(jīng)查表得到k數(shù)值為0.48。

R=r+k×t=20+0.48×5=22.4mm

在確定中性層半徑之后就得到中性層位置，之后就能夠計算出中性層展開長度，從而計算周長。

2 鋁單板板厚處理

2.1 圓錐板厚的處理

圖1為正圓錐管，基本的尺寸主要包括D0、d3、t及h，通過圖1可以看出來，將板厚中性層垂直的高度h0作為單線圖的高度，從而使構(gòu)件成形之后高度有效。為了能夠求出正確的展開長度，都要將中性層直徑作為單線圖大小口直徑，也就是D2和d2，所以能夠得到圓錐的部件尺寸及單線圖，從而實現(xiàn)板厚處理，詳見圖2。

2.2 等徑三通管板厚處理

圖3為等徑三通管，通過圖3可以看出來，其是由三個圓管構(gòu)成，首先分別制作各個環(huán)節(jié)，之后進(jìn)行焊接組成。在使用鋁板卷制作的時候，三通管的展開圖長度通過式子表示為：

L=πd （d表示中心徑）

在使用成品圓管下料時候的式子為：

L=π（d2+1.5） （d2表示成品圓管的外徑）

通過圖3可以看出來，2管和3管展開圖相同，所以只要繪制1管及2管展開圖就行。三個管的不同組合可以表示為三個不完整直徑及外徑相等的圓管彎頭，所以，BO、AO及CO三段接口地方的板厚處理和展開圖中的高度與等徑圓管彎頭相同，那么圖3中的高度可以通過下式進(jìn)行表示：

hm=kmR

其中R表示計算使用的半徑，如果接口為不鏟坡口的時候，R的值就較為復(fù)雜，本文將等徑圓管彎頭的分析使用到本節(jié)三通管中：在保證彎頭接口為平面的基礎(chǔ)上，確定兩管實際接口線，彎頭內(nèi)側(cè)兩管外皮接觸，彎頭外側(cè)兩管內(nèi)皮接觸，中間為自然過渡，那么展開單線圖的軸線位置為界，彎頭內(nèi)側(cè)畫出外表面素線，外側(cè)畫出內(nèi)表面素線，確定素線高度。

圖4為等徑三通管的斷面圖和立面圖，通過圖4可以看出來，如果不鏟坡口，那么圓管彎頭內(nèi)側(cè)外皮就會和A處接觸，但是彎頭外側(cè)里皮就會和B處接觸，中間O點會和圓管中徑接觸。其他的部分，A和B逐漸通過外表皮接觸逐漸轉(zhuǎn)變到里表皮的接觸，因為板厚，從而導(dǎo)致出現(xiàn)自然坡口，A坡口的位置為里，B坡口的位置為外，O坡口的位置不僅在里也在外。那么在進(jìn)行展開圖繪制的過程中，不同位置的高度在理論上都是對應(yīng)接觸點尺寸，但是在實際中并不容易，展開圖中的高度根據(jù)外徑的尺寸實現(xiàn)。

2.3 方形板厚處理

圖5為方形筒，外邊的長用a表示，板厚用t表示，實現(xiàn)板厚處理。通過計算方形筒里邊的邊長a1=a-2t，之后根據(jù)板厚處理之后的折角內(nèi)邊長a1，得到方形筒的展開圖，長度表示為4a1。

2.4 異徑直角三通管

異徑直角三通管的連貫是相同的，主要是直管里皮及主管外皮相互接觸，所以要使直管內(nèi)柱和主管外柱相互貫通，從而得到實際的接口線，以此作為基礎(chǔ)，確定兩個管展開圖中的素線長度。另外，兩個管展開的長度和素線的相對位置要以中性層的尺寸為基礎(chǔ)，主管孔的寬帶為支管內(nèi)皮的寬度，挖孔的長度為支管里皮和主管外皮的接觸相貫線的長度。

3 鋁單板展開圖的繪制

鋁單板展開圖繪制的方法有多種，比如截面法、數(shù)值法、變值法、視圖法等。

3.1 截面法

如果板型為等截面，那么截面法是最良好的繪制方法。等截面板型只要繪制出截面圖形，并且將長度進(jìn)行標(biāo)注，就能夠有效將鋁單板展開圖的形狀清楚表達(dá)。使用截面法的基礎(chǔ)就是判斷單板是否為等截面板型，首先，板材要求棱能夠相互平行；之后觀察垂直板材的截面是否相同，如果滿足以上條件，及使用截面法。值得注意的是，部分封頭或者缺口的板材會被錯認(rèn)為是等截面，此種板型可以使用軸測法及視圖法。等截面板型最常見的就是M形、L形、U形。建筑立面最上方的裝飾一般會有多種造型，使用鋁單板的時候，中間部分就是等截面板型。

3.2 數(shù)值法

如果板型為矩形，那么可以使用數(shù)值法進(jìn)行繪制，將其長寬表現(xiàn)出來就行。如果通過放對矩形板角碼位置進(jìn)行要求，就不能夠使用此方法，要先將圖形繪制出來，之后在圖形中將角碼標(biāo)記出來，從而為加工提供方面。數(shù)值法也能夠在U形板、L形板等比較簡單的板材中使用，但是不適用于一般平行四邊形、非等腰梯形等其他的平面板型中，這種平面板型要想繪制展開圖，標(biāo)注各個邊的尺寸，并且還具有較為嚴(yán)格的正面和反面的

區(qū)別。

3.3 視圖法

視圖法是鋁單板展開圖繪制的基本方法，其主要應(yīng)用于截面法和數(shù)值法不能夠表達(dá)的板型。

選擇板材的平面繪制正視圖，之后選擇和此平面垂直的平面繪制出上剖圖、下剖圖、左剖圖。各個剖圖在正視圖的相應(yīng)位置中，并且位置要和正視圖嚴(yán)格對應(yīng)，一般繪制兩個剖面圖才能夠?qū)逍捅磉_(dá)出來。如果上端或者下端、左端或者右端的界面不同，那么就要加繪剖面圖。視圖法能夠?qū)⒋蟛糠謴?fù)雜的板材形狀進(jìn)行表達(dá)，比如建筑立面上端裝飾的拐角板，造型復(fù)雜，但是能夠使用視圖法進(jìn)行繪制，詳見圖6。

4 結(jié)論

本文所研究的鋁單板板厚處理和展開圖繪制的方法較為簡單，并且能夠適應(yīng)于大多數(shù)形狀鋁單板展開圖的實際繪制中，能夠有效提高工作的效率及鋁單板制件的質(zhì)量。在進(jìn)行鋁單板的板厚處理及展開圖繪制過程中，要求構(gòu)件的尺寸精準(zhǔn)，裝配較為簡單，并且焊接精確且合理，相關(guān)件能夠嚴(yán)絲合縫，在繪制過程中不僅要繪制各面的關(guān)系及形狀，還要考慮加工過程中的拉伸，在圖中將拉伸量去除，這方面是相關(guān)操作人員需要尤為重視的部分。

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