第2章 钣金基本操作

第2章 钣金基本操作2.1 放样

在进行钣金生产时，放样属于钣金构件下料以及后续再加工的前期准备工作，它是钣金加工里的一项基本操作，通俗来讲，放样就是于钣金坯料之上画出所加工构件的展开图形，主要涵盖这些内容，计算算出展开料，画出展开图形，这又被叫做划线或者号料，还有为保证所绘图形的准确性或者提高工作效率等目的去制作样板，对于一般的钣金工而言，放样操作的主要任务是完成简单构件的展开，制作简单的划线样板，以此来完成钣金构件的划线。因为制作样板是用来为画出展开图提供服务的，于是在某种程度而言，放样操作的全部工作都能够被理解成是划线。

2.1.1 放样的工具

钣金放样含有平面划线与立体划线这两种，因钣金构件结构具备复杂性，致使其相较于常见机械加工件的划线而言更为复杂些，虽说和其他种类的划线加工一样，钣金划线同样是借助划线工具予以完成的。

1．常用的划线工具名称及用途

常用的划线工具名称及用途见表2-1。

表2-1 常用的划线工具名称及用途

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2．常用划线工具的使用要点

（1）1. 划线平板，为划线工作之基准面，其平面度对划线精度影响直接。2. 使用划线平板时，需注意以下方面：3. 要尽量使划线平板各处均匀得以使用，防止局部出现磨损。4. 需经常保持平板之清洁，以防铁屑与砂粒等种类杂质将平板磨坏。5. 在划线平板之上使用的工具，要轻拿轻放，避免撞击其表面，更不可用锤子敲打外表。6. 用毕之后，应擦拭干净，涂抹上防锈油。

（2）划针，它是用于在工件之上进行划线操作的基本工具，最常被使用的划针呈现为直线形态，对于那些直线划针无法触及到的地方，就会用到弯头划针来进行操作。在用划针开展划线时，针尖要紧紧靠着钢直尺，稳定地进行拖动，并且要向着钢直尺的外部倾斜２０°至２５°，在划线时，划针不应当左右摇摆，要尽可能一次就划成（可参照图２－１），要是重复去划同一条线，那么线条会变粗，或者因为不重合致使模糊不清楚，这会对划线的质量构成影响。

图2-1 用划针划线的方法

（3）有一种工具名为划针盘，它是可用于开展立体划线、找正工件位置的物品（见图2-2）。划针盘上划针的直头端具备用于划线的功能，其弯头端则用于找正工件的划线位置。当使用划针盘时，划针伸出的部分要尽可能短；在拖动底座进行划线操作时，需让它与平板平面紧密贴合；在进行划线时，划针盘朝着划线移动方向倾斜30°至60°。

图2-2 用划针盘划线的方法

（4）单脚划规，它是用来确定轴以及孔的中心位置的工具，此工具常称之为单脚划规。另外，图2-3所展示的内容均为单脚划规的使用方法。

图2-3 单脚划规的应用

a）定轴心 b）定孔中心 c）划直线

（5）将用于冲眼的样冲使用时，首先要让样冲朝着外面倾斜，使得冲尖对准划线的中心或者所划孔的中心，随即将样冲保持直立状态，接着运用锤子去击打样冲的顶端（可参照图2-4）。

图2-4 样冲的使用

1—向外倾斜对准位置 2—冲子垂直打眼

（6）千斤顶这一工具，通常会供大型毛坯，或者是形状不规则的工件，在进行找正操作的时候使用，还会在进行划线操作的时候使用，它能够起到支承的作用，并且能够起到调节的作用。使用千斤顶时，应注意这些：要洗净千斤顶底面，支承点别选在工件倾斜或易滑移处，得安放平稳；若千斤顶要顶在圆弧面，在所顶位置打个大样冲眼，让千斤顶尖顶在样冲眼内，防滑动它是。能用3个千斤顶同时共用，这时，3个千斤顶的支承点离工件重心尽量远，3个支承点组成的三角形面积尽量大，一般工件较重一端放二只，较轻一端放一只它是；工件要竖起来划线，3个千斤顶顶在窄长平面，得借助桥式起重机，系一保险绳吊住工件起保险，一般绳子不张紧，留千斤顶调节工件高低余地，万一工件倒下，绳子起保护它是；若工件重或3只千斤顶支承面积小，可在工件下放几个硬质木块，为不改变3个支承千斤顶支承平面，木块与工件有微小距离，主要防不测时用来承重它是。

3．样板

对于形状复杂的构件，为了划线能准确，为了划线方便快捷，因后续有质量检查的需要，因后续有控制的需要，常常要用样板来划线，还要用样板检查弯曲件的角度，还要用样板检查弯曲件的曲率，还要用样板检查压制件的截面形状等是否符合图样要求，还要看易变形的冷作件在成形后进行矫形的效果等，以此来指导进一步矫形达到图样的要求。

不同用途致使样板类型各异，常见的有下料样板、成形样板以及检验样板等。一般来讲，在生产加工量较大、单件数量较多时会使用样板。通常是采用0.3至1mm的薄钢板、像镀锌板这种材质以及可锻铸铁依1∶1的比例制作而成。制成后的样板必须注明图号、名称、件数、库存编号等。还要经过专业检查人员检查，核对无误后才可投入使用，可以保证放样准确，利于样板管理。表2-2列举出几种常用样板的名称和用途。

表2-2 常用样板的名称和用途

因为样板属于生产流程里用于划线、检验工件的专门量具，故而样板需具备一定刚度、尺寸稳定以及不容易变形的特性。为了让操作者于生产期间能够方便使用，大型样板的重量应当轻巧，使用起来要便利。

为了制作样板，起初应当查看图样所展示尺寸的标注位置。通常来讲，图样里所标注的尺寸应当是工件需要确保的尺寸，所以一般是选取标注尺寸当作样板尺寸。然而，为了测量更为便利，在其他影响因素相对稳定的情形下，也能够选取其间接（或者推算）尺寸作为样板的尺寸，就像圆弧成形样板是用于检验弯曲件的曲率的，对于较大的圆弧成形件，为了便于测量，通常制作的成形卡样板是以弧板的内壁尺寸作为标准的。

样板制作时的公差，通常选取加工构件公差的三分之一到四分之一，一般情况下，其不应小于表二杠三所展示的尺寸公差。

表2-3 样板制作的尺寸公差 （单位：mm）

2.1.2 基本图形的作法

在进行制作样板操作时，要绘制一些基本几何图形；在画加工零件的各种图形（号料）等操作时，也要绘制一些基本几何图形。熟练掌握基本几何图形的作法，是钣金加工的基础。这是由于任何复杂的物体，都是由圆柱、圆锥、棱锥、球等基本几何图形所组成的。并且这些几何体，又都是由直线、圆弧、圆以及封闭的或开口的曲线等线条所构成的。

1．直线和角的画法

各类直线和角的画法见表2-4。

表2-4 直线和角的画法

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2．圆等分的作法

作正多边形的基础乃是圆的等分 ，在钣金加工里 ，用来确定展开料的位置 ，或者钻孔点位置等 ，这是常用方法 ，其作图方法见表2-5。

表2-5 圆等分的作图方法

圆的等分也可以用计算法求得，其计算公式是：

式中 s——等分圆周的弦长；

R——圆的半径；

n——圆的等分数目。

对于采用计算法进行圆的等分时，首先要通过上式去计算出用于等分圆周的弦长s的值，之后借助分规直接要在圆上对各合适点予以截取，最后直接连接各点就行了。要是采用计算法将圆6等分，那么可以先计算出用于等分圆周的弦长。

接着运用圆规，首先以圆上面任一位置的点当成圆心，把 s定作等于R的长度当成半径，接着逐个依据顺序去画弧，这样就能够把圆分成6等份，随后逐个按照顺序连接圆周上面各个点，于是就形成了正六边形，就如同图2-5所展示的那样。

图2-5 圆的六等分

3．正多边形的作法

几何作图里广泛应用着正多边形的画法，在圆内作正多边形的办法，常被用于等分圆周，其作图方法列于表2-6。

表2-6 已知边长，作正多边形的方法

4．圆弧、椭圆的作法

圆弧是构成各种图形的基础，圆弧的作法见表2-7。

表2-7 圆弧的作图方法

钣金件里常见的图形之中有椭圆，它的作法存在着许多，椭圆、心形圆以及蛋形圆的常用作法被罗列见表2-8。

表2-8 椭圆、心形圆和蛋形圆的作法

5．各种圆弧连接的作法

较复杂形状连接中，一些较为复杂形状的连接需要用到各种圆弧连接作为基础，而各种圆弧连接的具体作法参见表2-9。

表2-9 各种圆弧连接的作法

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2.1.3 放样的操作技巧及注意事项

进行放样操作，通常是在专门的放样工作台上开展的。在将要进行放样之前，需要先去熟悉相关的图样，要仔细核对图样各个部分的尺寸，查看其是否是正确的，要是没有任何问题，这样才能够去进行划线操作。

1．放样的操作要求

（1）按图样进行放样的时候，存在一项基本规则，那就是得从基准开始，在设计图样之上，存在着用以确定其他点、线、面位置的基准，这种基准叫设计基准，而放样之际，通常也都是把图样的设计基准选作放样基准。

按照图2 – 6所示，其呈现了依据图样进行划线的相应步骤：第一步，要对构成图样的线条及其中心线加以分析，中心线里，先划出对称线，之后再去划出其他定位线，这一步可见图2 – 6a；第二步，接着要划出圆弧以及圆周线之类的基本线条，此步骤可见图2 – 6b；再下一步，运用直线或者斜线以及其他特殊线条来封闭图形，如此便可得出所需图样，这一过程可见图2 – 6c；最后，依照图样来检查划线。

图2-6 按图划线的步骤

a）划圆与圆弧定位线 b）划圆与圆弧线 c）划直线段

（2）在进行零件排样、放样操作时，需要对零件的排样方法予以合理挑选，要将原材料的利用率提升至最大限度。为达此目的，要对排样形式加以优化，并且要把各种含有相同材料、相同料厚的零件集中起来进行套排，以此来减少废料，尽可能让材料的利用率实现最大化。

（3）对于要求较高、批量较大的一些零件而言，若要正确使用样板来进行划线，那在划线样板的加工方面，可依据企业的生产设备状况，采用数控激光切割、转塔冲床冲裁、线切割机切割等方式，也能够采用先由手工剪切，接着进行锉削修整或者铣切加工的办法来做。尺寸较大的样板，因为样板极易出现变形，进而影响放样的精度，并且使用起来并不便利。为确保样板使用的便利性以及使用精度，可于样板平面上（不超出外形），通过铆接或者螺钉连接适当的立筋（比如小角钢），并在适当的位置加上拉手。但要注意，加立筋和拉手不允许用焊接方法连接，防止样板变形。

2．典型构件的放样操作技巧

仅仅是在平面之上进行划线的板材放样，所使用的放样样板大多是平板结构，相对来讲是较为简单的。然而型材因为具备一定的截面形状，所以放样是较为复杂的，需要用到一些专用的工具，还要采用一些具体的操作方法。

（1）不同型钢，截面形状各异，所以其放样方法，存在不同之处，型钢放样操作方法，亦如此。

1）对于型钢进行放样，且该型钢端口是整齐的那种情况，在确定长度尺寸时，通常会采用样杆或者卷尺来进行，之后呢，还要利用过线板去划出端线，像图2-7a所展示的那样标点符号。

图2-7 型钢放样（号料）的方法

对于那种带有中间切口或者异形端口的型钢放样，首先呢，得借助样杆或者卷尺去确定切口的位置，之后呢，要凭借切口处形状样板来划出切口线，就如同图2-7b所展示的那样。

2）当工件呈现出各式各样的端部形状之际，要是期望放样精准且迅速，那么在放样之前，就得准备好与之对应的端部形状划线样板，像图2-8所展示的那样。

图2-8 各种型钢的划线样板实例

a）槽钢插头的样板，b），槽钢平头的样板，c），角钢平头的样板，d），角钢割角的样板，e），角钢割豁的样板。

样板之上所开设的方形孔洞，以及卷起来的翻边，这是为了在投入使用之际手持能够更加便利，从而有利于进行划线操作。

放样型钢上孔的位置时，通常先画出边心线，接着利用样杆确定长度方向上孔的位置，随后借助过线板在型钢上画出孔的纵向中心线，之后再依据样杆在中心线上画出孔的位置。

3）展示出来的图2-9呈现的是工字钢经由45°斜接之际的划线方式，其中，图2-9a所展示的是运用直角尺引出两翼板上沿的正断面点B、B′以及切点A；而图2-9b所表示的是划斜接线，此操作是把直尺放置于翼板内沿的A、B两点上头；图2-9c所体现的是借助靠背直角尺朝向腹板斜线点C、D引出，连接CD就成为了腹板切割线；图2-9d所显示的是采用直角尺去划翼板切割线的办法。这种方法同样适用于H钢划斜接线。

图2-9 工字钢采用45°斜接的划线方法

4）图2 – 10所展现的是H钢划正断面线的方法，其中，图2 – 10a呈现的是借助直角尺引出两翼板上沿的正断面点A、B ，图2 – 10b呈现的是运用直尺和靠背直角尺相配合从翼板上的A、B两点引至内腔的C、D两点，连接CD便成为内腔的正断面线，这种方法同样适用于工字钢划正断面线。

图2-10 H钢正断面的划线方法

（2）对于某些在加工前没办法准确下料的零件情况下的二次放样，像某些热成形零件，还有有装配余量要求的管状零件等等，常常在一次放样（号料）的时候留出充足的余量，等到加工以后或者装配的时候再去进行二次放样（号料）。

二次号料之前，结构形状得矫正精准无误，要把结构存在的变形消除掉，定位精确之后，才有条件开展二次放样。

1）中小型零件可直接在平台上定位划线，如图2-11所示。

图2-11 小型零件二次号料平台

2）在现场钢板处，或者在装配台上，针对大型结构件，运用常规划线工具，并且配合经纬仪等，来开展二次放样（号料），呈现出如图2-12所示的情况。

图2-12 多瓣球形封头二次号料装配

3）在某些装配定位线之上，有的位于结构里的某些孔口，得要在零件加工完毕之后，或者是在装配进程当中，借助二次放样（也叫号料）来予以确定，就如同图2-13所展示的那样。其中，图2-13a呈现的是挡板定位线，图2-13b呈现的是销轴定位线。

图2-13 装配定位线的二次放样

4）存在一种封头的二次划线办法，它由图2-14展示。通常而言，已经成形的封头需要展开二次划线操作，之后还要进行切割，目的在于把工艺变形余量给去除掉，力求达成封头口部处于平齐状态的效果为作用。

图2-14 封头的二次划线方法

图2-14a所展示的，是借助直角尺找寻切割线位置的方式，以此确定封头高度。封头划线的高度涵盖封头的曲线部位高度、直边高度以及壁厚。对封头的划线位置予以适度调整，运用直角尺、塞尺这类工具进行测量，确保封头周围的直边（确定封头直边的办法是观察封头成形时的拉深痕，拉深痕以上的部分就是封头直边）跟直角尺的间隙保持一致，接着运用高度尺、游标高度尺、划针盘等工具划出封头的高度，并用样冲冲点。然后，用较长刻度的钢直尺将这些高度点连接起来即可。

有一种采用钢卷尺确定封头中心的方法，这方法如图2-14b所示那般呈现。要把钢卷尺与封头毫无间隙的安置在封头内部里，并让尺条的投影呈现成一条直线，于尺条所量取的长度中点的地方作出标记，之后再进行旋转90°的操作，重复以上的这些操作，一直到标记相互重合才停止。这种方法同样适用于封头外侧中点的确定，是这样的情况。

图2 – 14c所展示的，是运用钢卷尺来确定封头直径的办法。在封头口部的内侧，首先确定一个点，之后以这个点作为基准，借着尺条的移动，去找出封头内壁的最大直径尺寸，并且做好标记。采用同样的方式，找出所需的其他各个点。

3．放样的操作注意事项

在放样的操作过程中，为了保证划线质量，还需注意以下事项：

1）垂直线得凭借作图法去画出，不可以用量角器绘制，也不可以用直角尺绘制，甚至绝不允许用目测法去进行划线操作。

2）要是用圆规于钢板之上划圆，或者划圆弧，又或者是量取尺寸之时，为了避免圆规脚尖出现滑动的情况，那就一定要先去冲出样冲眼。

3）开展放样这个操作的时候，得先去核查看钢材的牌号，还有那个规格，是不是跟图样所提出的要求相一致，在针对重要产品所使用到的钢材方面，应该要有合格靠谱的检验书，钢材的化学成分以及力学性能，都必须要符合图样所规定下来的要求才行。

4）在进行划线操作之前，钢材的表面应当是平整的状态，要是钢材表面呈现出波浪形状，或者其不平的程度过大的时候，就应该提前对其进行矫正处理，不然的话，就会对划线的准确度产生影响。

5）钢材的表面，需保持干净清洁，然后要检查其表面，查看是否存在夹灰的情况，还要查看有无麻点这种状况，另外也要检查是否有着裂纹这类缺陷。

6）对线工具，像卷尺、角尺、三角板这类，需定期进行检验校正，尽量选用具备高效率的工具或者夹具，从而提升效率。

7）划线的精准度，由诸多方面决定。这其中包括作图方式的正确与否，工具的质量状况，工作所处的条件如何，作图所具备的技巧高低，个人拥有的经验多寡，以及视觉的敏锐程度怎样等因素。与此同时，还得将它的工艺因素纳入考量范畴。比如说，在工件进行加工成形的时候，所受到的气割、卷圆、热加工等方面的影响；在进行装配之际，板料边缘修正以及间隙规模大小，装配所存在的公差，焊接以及火焰矫正带来的收缩影响等等。所以，放样划线还应当与后续的加工工艺相互结合起来。

8）非铁金属板材的表面，能够用铅笔或者红铅笔来进行划线，千万要忌讳使用划针去划线，不然的话，被划伤的金属表面呀，很容易致使成为裂纹源。钢材表面在进行划线时呢，弯形区内与素线平行的那种划线，是禁止使用划针的，只有在外形线上才可以使用划针。