浅谈冷作钣金计算机展开法和计算展开法相结合

张昆平

（大连市技师学院 辽宁 116091）

0 引言

在金属结构件制作中，展开放样是下料的第一道工序，也是重要的一道工序。准确、迅速做出展开图是积极指导生产、提高制作质量、降低材料消耗、提高劳动生产率的关键，也是保存技术资料的有效途径。

在企业里结构件施工图纸中，大部分只有零件图纸，而无零件的展开放样图。现场施工中，工人 通常采用比例作图法放样，准确性较低：在地面放样无法保留尺寸，影响检验和复核，与重复放样：对板厚处理容易出现问题；任意角无法画出；特别是对于尺寸较大的工件，由于场地限制而无法做出1：1的放样。这些都影响了施工进度的产品质量的提高。

计算机展开法：是利用计算机展开软件，选择构件对应的模块，简单的输入相应的尺寸参数，计算机瞬间自动生成展开图。随着科技的发展现，各种钢结构钣金展开软件的兴起，计算机展开已经逐渐成为我们日常生产主要手段。计算法展开：通过代数、几何、平面三角函数等方法，进行理论计算求出构件展开相应尺寸从而完成展开放样。本文提出以计算机法的快速为展开手段和计算法的准确为特点为检验手段，两者取长补短，将成为未来发展的趋势。

在钣金件中，有时为了加强构件强度，或者为了增加弯头的曲率半径，以降低管道阻力，常常设计成加补料的结构，所以这里我以常用的 180°等径补料过度三通为例，它也是我们冷作钣金工高级工鉴定考实操试题

图1 180°等径补料过度三通

1 计算机展开法

如果采用计算机发展开只需要打开计算机展开软件（这里举例是的计算机展开软件是《钢构CAD》，它是完美兼容AutoCAD的一个插件软件。）我们首先选择等经的180°等径补料过度三通模块，然后再如图1的文字框里输入相应的尺寸和相应的数据，在数据准确的输入完成后点击确定，最后把得到的展开图确认在CAD图板上，这时180°等径补料过度三通相应的展开图就完成了。如图 2。在展开图中相应的每条相应的素线和边长都标有着尺寸。

图2

通过计算机展开法得出的展开图中每条相应的素线和边长都标有着尺寸。下面我们再通过计算展开法求出相应素线长度来检验展开图的正确性。

2 计算展开法

如图3

图3 展开曲线坐标值的计算公式

辅助圆半径

辅助圆等分角n为等分数。

在此例图展开以1/4圆周角为对称，因此 n取90°为止将r将值代入上式得

前面例题中已知：d=Φ100 t= 2 b= 90 h =80 L =280 n=12

解答：当n=12时

主管展开素线长 l主 = Yn + b 分别 110、107、100、90

只管展开素线长 l支 = h - Yn 分别 80、70、63、60

补料展开素线长 l补 = - Yn 分别 64、54、46、44

通过计算法检验了计算机法展开的，确保了展开的准确性。

附表：180°等径补料过度三通管展开曲线坐标值及开孔系数值

经过对周边企业的调研，很多企业因为以上的方法可以减少工人在实际放样过程中引起的误差，减少人工耗费量，展开的图又能与现代化数控下料设备完美对接，真正的实现无纸化加工等优点，被企业大力推广。技工学校《冷作工工艺学》学科是传统教学的难点，而工件的展开放样更是难点中的难点。很多学生花费了大量的时间和精力来学习，最后对展开放样还是一知半解。我们结合现代工厂用计算机法和计算法相结合的工艺对一些基本件展开这一特点，与时俱进在教授工件展开放样教学活动也借助于计算机这一手段。在教学活动的具体过程中，我们增加了计算机CAD的课程的课时比例，让冷作钣金这个专业的学生更熟练的掌握CAD制图这个基本技能，为计算机展开的学习打好基础。数学方面，学生的数学课我们也是精心选取了我们能用的上的三角函数等教学模块作为教学重点。用生产实例来激发学生学习兴趣，引发思维，真正的叫学生感受到用什么学什么，以吸引学生的注意力，激起学生的求知欲，从而突破教学难点，提高教学效果。也很好的做到与企业对接，减少了企业对毕业生再培训的成本。

总之，计算机法展开和计算法展开的完美结合是现代化的具体体现，而切给传统冷作工工艺课注入新的时代内涵。它也不仅仅是给即将进入社会的学生们提供了抓住各种机遇的能力，更是给较为传统的冷作工工艺课的发展创造了应对信息时代内涵。计算机法展开和计算法展开的结合在冷作工教学中的成功应用，注定其要为冷作工工艺教学的重要组成部分。

[1]《冷作钣金工技能鉴定复习指导手册》

[2]《新编钣金展开计算实用手册》

[3]《CAD展开软件教程》