Als Profi in der Blech In der Blechindustrie stehe ich oft vor der Herausforderung, die Entfaltung nicht dehnbarer Blechkomponenten abzuschätzen. Dieser Prozess ist entscheidend für eine präzise Fertigung und Montage und stellt sicher, dass jedes Teil perfekt in das Endprodukt passt. In diesem Artikel teile ich meine Erkenntnisse zu den Techniken und Überlegungen zur Abschätzung der Entfaltung nicht dehnbarer Materialien. Durch das Verständnis dieser Prinzipien können wir die Präzision unserer Projekte steigern und Materialverschwendung reduzieren, was letztendlich zu effizienteren Produktionsergebnissen führt. Lassen Sie uns die wesentlichen Methoden zur Beherrschung dieses wichtigen Aspekts der Blechbearbeitung.

Wenn die Oberfläche einer Form nicht ohne Auslassungen, Überlappungen oder Knicke flach auf derselben Ebene liegen kann, handelt es sich um eine nicht streichbare Oberfläche, die je nach Entstehungsmechanismus als nicht streichbare Rotationsoberfläche oder gerade, nicht streichbare Oberfläche klassifiziert werden kann. Eine nicht streichbare Oberfläche ist eine Rotationsoberfläche, die aus gekrümmten Linien besteht, die sich um eine feste Achse drehen, wie z. B. die unten abgebildete (a) Kugeloberfläche und (b) Paraboloberfläche.

Es ist üblich, die Oberfläche als Meridian zu bezeichnen, und die ebene Kurve, die durch die Rotation eines beliebigen Punkts C auf der Buslinie AB gebildet wird, wird als Breitengrad der Oberfläche bezeichnet, und der Kreis, der durch eine Woche Rotation gebildet wird, wird als Breitengradkreis bezeichnet. Dies ist der Fall für gerade konische Oberflächen und (e) gerade zylindrische Oberflächen, wie in (d) unten gezeigt.

Obwohl nicht-ausdehnbare Oberflächen nicht mit hundertprozentiger Genauigkeit entfaltet werden können, ist eine Annäherung möglich. Beispielsweise kann die Oberfläche eines Tischtennisballs angenähert werden, indem man die Oberfläche in viele kleine Stücke zerreißt, jedes kleine Stück als kleine Ebene betrachtet und diese identifizierten kleinen Ebenen anschließend auf dieselbe Ebene legt. Dies ist das Prinzip hinter der approximativen Entfaltung einer nicht-ausdehnbaren Oberfläche: Je nach Größe und Form der zu entfaltenden Oberfläche wird diese nach bestimmten Regeln in mehrere Teile zerlegt.

Ungefähre Entfaltung einer nicht dehnbaren Fläche

Die zum Aufteilen einer nicht entwickelbaren Oberfläche in kleinere Teile verwendeten Methoden sind Kette, Schuss und kombinierte Kette und Schuss und lauten wie folgt.

Kettfadenteilung: Das Prinzip der Kettfadenteilung besteht darin, die nicht spreizbare rotierende Oberfläche in Kettfadenrichtung in mehrere Abschnitte zu unterteilen und die nicht spreizbare Oberfläche zwischen den beiden benachbarten Kettfäden als Einbahnkrümmung in Kettfadenrichtung zu behandeln. Das folgende Diagramm zeigt eine halbkugelförmige Oberfläche, die mit der Kettfadenteilungsmethode entfaltet wurde.

Das Verfahren zum Entfalten durch meridionale Teilung ist wie folgt.

⒈Teilen Sie die Oberfläche der Form mit der Meridianteilungsmethode. Indem Sie die acht gleichen Punkte A, B, C, … auf dem äußeren Umfang des Plans mit dem Mittelpunkt des Kreises O verbinden, wird die rotierende Oberfläche im Plan in acht gleiche Teile geteilt.

⒉Nehmen Sie an, dass die nicht entwickelbaren Flächen zwischen zwei benachbarten Meridianen durch Flächen ersetzt werden, die in eine Richtung entlang des Meridians gekrümmt sind, oder dass die nicht entwickelbaren Flächen zwischen benachbarten Meridianen als erweiterbare Flächen betrachtet werden, die entlang des Meridians gekrümmt sind.

⒊Um die Verwendung der Methode der parallelen Linien für jede der Unterteilungen zu veranschaulichen, folgt ein Beispiel für den Abschnitt OAB: Fügen Sie zunächst eine Reihe paralleler Linien hinzu, die die Hauptansicht O „K° an einem beliebigen Punkt 1, 2, 3 und K° kreuzen, und führen Sie die Lotlinie zu OB bei 1′, 2′, 3′, K‘ und zu OA bei 1″, 2″, 3″, K“, sodass 1'1″, 2'2″, 3'3″, K'K“ eine Reihe von sich gegenseitig ergänzenden Linien sind.

Anschließend wird in Richtung der Senkrechten von K'K' das K°O" in der Hauptansicht begradigt und die Punkte 1, 2 und 3 fotografiert, und die Parallelen von K'K" werden durch die fotografierten Punkte gezogen und schneiden sich mit den Senkrechten von K'K", die von den gleichnamigen Punkten O, 1′, 1″, 2′, 2″, … K', K" gezogen werden. Die Schnittpunkte werden wiederum durch eine glatte Kurve verbunden und ergeben so etwa ein Achtel der nicht erweiterbaren Rotationsfläche.

Die Methode der Breitenteilung: Das Prinzip der Breitenteilungsmethode besteht darin, eine Reihe von Breitenlinien auf die rotierende Oberfläche zu zeichnen. Anschließend wird angenommen, dass die nicht spreizbare rotierende Oberfläche zwischen zwei benachbarten Breitenlinien als Seitenfläche einer positiven Kegelscheibe mit den benachbarten Breitenlinien als oberer und unterer Basis angenähert wird. Anschließend werden alle Seitenflächen der positiven Kegelscheibe erweitert, um eine ungefähre Erweiterung der nicht spreizbaren rotierenden Oberfläche zu erhalten. Das folgende Diagramm zeigt die Entfaltung einer halbkugelförmigen Oberfläche mit der Schussteilungsmethode.

Das Verfahren zum Entfalten mit der Breitenteilungsmethode ist wie folgt.

⒈Unterteilen Sie die Oberfläche der Form mit der Schusslinienteilungsmethode. Zeichnen Sie in der Hauptansicht drei beliebige Schusslinien (d. h. drei horizontale Linien), sodass die rotierende Oberfläche in vier Teile unterteilt wird.

⒉ Betrachten Sie die Teile Ⅰ, Ⅱ und Ⅲ als die Seiten eines quadratischen konischen Tisches in drei verschiedenen Größen und Teil Ⅳ als einen flachen Kreis.

⒊ Verwenden Sie die Sektorerweiterungsmethode, um ein Erweiterungsdiagramm jedes Teils zu erstellen. Nehmen Sie nun das Diagramm des kleinen Teils Ⅱ als Beispiel und erklären Sie Folgendes: Erweitern Sie zuerst AB, EF, sodass der Schnittpunkt mit der Rotationsachse in O Ⅱ, O Ⅱ der Mittelpunkt des Kreises ist. Messen Sie dann die Größe von AF, AF ist der Durchmesser d des kleinen Kegeltischs Ⅱ des Bodens; bis O Ⅱ als Mittelpunkt des Kreises.

O Ⅱ A, O Ⅱ B, jeweils als Radius des Bogens, der äußere Bogenabschnitt A'A" lang gleich πd, und dann O Ⅱ A', O Ⅱ A" A' B' B" A" A' verbinden, ist das Ausdehnungsdiagramm des zweiten kleinen Teils, und die anderen Blöcke werden ebenfalls mit der gleichen Methode ausgedehnt, um ein ungefähres Ausdehnungsdiagramm der nicht ausdehnbaren rotierenden Oberfläche zu erhalten.

Methode zur Trennung der Kette-Schuss-Verbindung: Die Kett-Schuss-Verbindungsteilungsmethode wird bei der gleichzeitigen Ausdehnung eines Elements der Kett- und Schussteilungsmethode verwendet. Die Kett-Schuss-Verbindungsteilungsmethode ist auf die ungefähre Ausdehnung großer rotierender Oberflächen anwendbar, wie z. B. Gehäuseabdeckungen mit einem Durchmesser von mehr als zehn Metern oder sogar Dutzenden von Metern, große Öltanks usw. Das folgende Diagramm zeigt eine große halbkreisförmige Kugel mit einer gemeinsamen Kett-Schuss-Teilungsmethode.

Die Schritte der gemeinsamen Teilungsmethode mit Kett- und Schusslinien sind wie folgt.

⒈Mit den Kett- und Schusslinien gemeinsam in eine Anzahl von Teilen der rotierenden Oberfläche unterteilt, den äußeren Umfang des Plans in acht gleiche Teile (je mehr gleiche Teile, desto genauer ist er), und dann die gleichen Punkte und die Mitte O‘ verbunden (dies ist die Kettteilung), über der Hauptansicht O‚K° auf einem beliebigen Punkt 1, 2, 3, 4, eine Lotlinie ziehen, die den Plan O‚E an den Punkten 1′, 2′, 3′, 4′ kreuzt, O‚E‘ an den Punkten 1″, 2″, 3″, 4 kreuzt. 1234 mit einem Strich verbinden und eine horizontale Linie durch 1, 2, 3 und 4 ziehen.

Zeichnen Sie dann mit O' als Mittelpunkt des Kreises Kreise mit O'1' (O'1"), O'2' (O'2"), O'3' (O'3") und O'4' (O'4") als Radien und teilen Sie so die rotierende Oberfläche mit der Schussmethode. Verbinden Sie im Plan die Schnittpunkte der Kett- und Schusslinien nacheinander mit einem Strich. Wenn das zentrale Achteck als Unterlage behandelt wird, teilt jede der obigen Verbindungslinien die rotierende Oberfläche. Die Oberfläche wird in fünfundzwanzig kleine Stücke unterteilt. Beispielsweise sind 1'2'2'1'1', 2'3'3'2'2', 3'4'4'3'3' drei dieser Stücke.

⒉Behandeln Sie die fünfundzwanzig nicht erweiterbaren Oberflächen als eben, d. h. vierundzwanzig davon sind ebene Trapeze und die andere (oben) ist ein ebenes Achteck.

⒊Erweitern Sie jede der kleinen Ebenen separat. Offensichtlich ist die Oberseite des Materialstücks die Mitte der ebenen Oberfläche des Orthoktagons. Die Erweiterung der anderen kleinen Stücke des ebenen Trapezes kann aus der Parallellinienmethode abgeleitet werden. Dies ist ein Beispiel für die Erweiterung von 1'2'2″1″1′: 1'1″ in Richtung der vertikalen Linie, die 1 ° 2 ° schneidet, sodass 1 ° 2 ° der entsprechenden Bogenlänge 12 in der Hauptansicht entspricht.

Über 1°, 2° für die 1'1″-Parallele und über 1′ 2′, 2′, 2″, 1″, gebildet durch die 1'1″-Vertikallinie mit dem gleichen Namen, die 1X, 2X, 2XX und 1xx schneidet und 1x2x2xx1xx1x verbindet, und so den 1'2'2″'1″1'-Teil des Entfaltungsdiagramms erhält. In der Hauptansicht sind die acht kleinen Trapeze in jeder Schicht von unten nach oben alle gleich, sodass durch das separate Zeichnen eines Stücks entfalteten Materials in jeder Schicht auch die anderen Stücke entfalteten Materials erkennbar werden.

Ungefähre Entfaltung einer geraden, nicht entwickelbaren Fläche

Mit der Triangulationsmethode lässt sich die Entfaltung einer geraden, nicht abwickelbaren Fläche approximieren. Die Regeln der Flächenaufteilung sind dabei identisch mit denen der Triangulationsmethode, d. h. die nicht abwickelbare gerade Fläche wird mit der Triangulationsmethode zerlegt. Die folgende Abbildung zeigt die Dreiecksmethode zur Entfaltung einer nicht abwickelbaren, geradlinigen Kegelfläche.

Die Schritte zum Entfalten mit der Dreiecksmethode sind wie folgt.

⒈Teilen Sie die Oberfläche des Formulars in mehrere kleine Dreiecke. Ein „B“ im Plan wird in sechs gleiche Teile geteilt. Über jeden gleichen Punkt wird eine Lotlinie mit dem Schnittpunkt A „B“ in 1′, 2′, 3′, … gezogen. Die Linie wird durch die Punkte jeder gleichen Teilung gezogen, um AB und A'B' in 1°° bis 5°°, 1° bis 5° zu schneiden und dann, wie in der Abbildung gezeigt, zwölf kleine Dreiecke zu bilden.

⒉Finden Sie die tatsächliche Länge. Die Oberkante dieses Bauteils spiegelt die tatsächliche Länge wider, die Unterkante im Plan spiegelt die tatsächliche Länge wider, die linke und rechte Kante in der Hauptansicht spiegeln die tatsächliche Länge wider; nur elf Linien können die tatsächliche Länge nicht widerspiegeln, was zur Ermittlung der tatsächlichen Länge der Methode des geraden Dreiecks verwendet werden kann. Bei der Suche nach der tatsächlichen Länge des Diagramms sind nur die Kantenlängen des rechten Winkels mit 11′ und 1A′ markiert, die anderen sind nicht markiert, wobei die tatsächliche Länge in Klammern angegeben ist, z. B. 1A′ der tatsächlichen Länge mit (1A′).

⒊Mit der im vorherigen Abschnitt gezeigten Dreiecksmethode können Sie eine nicht erweiterbare gerade Kegelfläche der ungefähren Erweiterung des Diagramms erhalten.