钣金工基本技能.docx

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钣金工基本技能

钣金工基本技能

在建筑工程、机械加工等行业中，常常要将金属板料制成一定形状的构件和制品。

而把这些金属板料制作成为构件的过程，就需要钣金工来完成了，今天我们就来学习一下冷作钣金工的一些基本技能。

（一）      识图（字幕）

在钣金操作开始前一般都要先画出构件样图，通过看图才能进行下料，因此只有读懂施工图才能进行钣金操作，首先我们来学习一下识图的一些知识。

1.视图与三视图（三维演示）

（1）     视图

当我们用一束平行光线从前面照射某一物体时，在物体后面垂直于光线的平面上就会出现一个图形，这一图形叫做物体的投影，在施工图中就将通过这种方法获得的图形称为视图。

（2）     三视图

怎样获得三视图呢？

只要在一个视图的基础上再从物体的上面和左面分别得到物体的水平投影和侧面投影就可以了。

三视图一般画在一张图纸上面，具体的做法是正面投影保持不动，水平投影向下翻转90°，侧面投影向右翻转90°，这样便得到了在同一平面上的三视图。

一般将物体的正面投影称为主视图，水平投影称为俯视图，侧面投影称为左视图。

如果把物体的左右方向的尺寸称为长，上下方向的尺寸称为高，前后方向的尺寸称为宽，那么，主视图反映了物体的长和高，俯视图反映了物体的长和宽，左视图反映了物体的宽和高。

2.作展开图的方法（三维演示）

把构件的立体表面按实际形状和大小依次摊平在一个平面上，称为立体表面的展开。

展开后获得的平面图形，就称为该构件的展开图。

（1）     放样图和断面图

①      放样图

放样也叫做放大样，是指按照施工图的要求或构件的立体形状，把构件图样的视图画到纸板或钢板上的过程，所画图称为放样图。

②      断面图

当用一个与圆管构件的轴线垂直的切面截切管轴时会得到一个圆形切口，将该圆随切面向离开圆管的方向转动，一直转到圆形的视图能反映切口的实际形状为止，这样就形成了圆管的断面图，为一圆形。

（2）     作展开图的基本方法

①      平行线展开法

平行线展开法一般用于圆柱形、棱柱形等构件的展开。

下面通过举例来说明平行线展开的具体方法。

例1：

求正六棱柱棱面的展开图。

棱柱的底面与棱线垂直，底面为一平面，周边可以展开成一条直线。

因而各棱边与底边在展开图中也垂直，且各棱边及素线在正面视图中反映实长，所以其展开图为一高度是六棱柱的高、长度为六棱柱底面周长的矩形。

例2：

求正圆柱面的展开图。

正圆柱面的展开图是一个矩形，长度为底面的周长，高度是圆柱高度并在正面视图反映实长。

②      放射线展开法

放射线展开法适用于圆锥、棱锥形等构件的展开。

放射线展开的原理是：

可以把椎体表面任意相邻的两条直线所夹的表面积近似的看作是以过锥体顶点的两条射线为邻边，所夹锥体底边线为底边的平面三角形。

如果这些小三角形的底边无限短，即小三角形的数量无限多的时候，那么这些小三角形面积的总和就与锥形体的侧面积相等了。

把这些小三角形不重叠的按原有顺序和位置铺展开，也就成为锥形体表面的展开图了。

（二）钣金操作中常用的工具（字幕）

1.        成型工具（字幕）

①      手锤。

手锤是手工成型中不可缺少的工具。

手锤按重量不同可分为大锤和小锤，此外，在手工成型中，用来锤击板料的还有木锤，木锤一般用檀木制成。

用木锤加工板料，锤击痕迹不明显，制件表面平整、光滑。

可以锤击板料的工具除了手锤以外，还有用来弯曲板料的方尺，它主要用于薄板件的卷边和咬接。

②托铁。

托铁也叫衬铁，在修复或整形薄板时，可以将托铁衬在板料的反面来抵抗锤的击力。

2.        划线工具

常用来在板料上划线的工具是划针，划针的尖端非常锐利，长度约为120毫米，一般是由中碳钢或高碳钢制成。

3.        圆规

圆规用来在金属板上划圆或圆弧，常用的圆规有普通圆规、弹簧圆规和地规。

4.常用夹具（字幕）

（1）钳子。

主要用于一般的夹紧工作。

（2）虎钳。

虎钳又叫台钳，主要用于工作台上工件的夹持，以便于对工件的加工。

（3）卡兰。

卡兰也是一种夹紧工件的工具，在使用时可根据工作要求和被夹紧工件的厚度与刚度方便的调节大小。

5.常用量具（字幕）

钣金工最常用的量具主要有以下三种：

木折尺、钢板尺、钢卷尺和塑料尺。

6.手工剪裁工具

手工剪裁的主要工具是手剪刀。

手剪刀根据剪裁用途可分为两种，一种是可以剪裁直线的直剪刀，另一种是可以剪裁曲线弯剪刀。

手剪刀主要用于白铁皮的裁料，也可以用于剪裁厚度小于1毫米的薄钢板和不超过1.2毫米厚的铜板、铝板等板料。

7.其他工具（字幕）

（1）平板。

平板大多都是用铸铁或者木板等材料制造的，主要用途是在校平或者弯曲板料时可以作为支撑的平面。

（2）方杠和圆杠。

方杠是指形状为长方体的钢棒，长约2米，断面尺寸为30毫米×50毫米，主要用于制作方管和板料间的咬接。

圆杠主要是在制作圆管、空心圆等部件的时候可以作为铁砧使用。

（三）钣金操作实例

了解了钣金操作的基本知识和常用工具以后，接下来我们就以制作“天圆地方”构件和90°弯管为例，来介绍一些钣金技能的操作要点。

1.“天圆地方”构件的钣金操作（字幕）

“天圆地方”是常见的一种钣金构件，它的上底面为圆形，下底面通常为长方形或者正方形，在管道施工中也叫作变径，可以作为一种过渡接头，用来将圆形截面变成方形截面。

下面，我们就来看看在已知底面边长、直径以及棱长的条件下，加工一个“天圆地方”构件的操作过程。

（1）画展开图。

展开图一般是先画在硬塑料板上，然后从塑料板上将展开图剪下，再按塑料板的形状来裁剪板料。

（动画）

我们知道，“天圆地方”构件的表面可以看作是由4个侧面大三角形和若干小三角形组合而成的，在这里大三角形的底边与构件的底边相同，侧边近似等于构件的棱长；同样的，小三角形的侧边也近似的等于构件的棱长，这时如果我们假设构件表面由n个小三角形组成，那么这些小三角形的底边长度就近似的等于构件上底面圆周长的1/n。

因此，在画“天圆地方”展开图时，只要将这些大、小三角形按原来的顺序铺展开来就可以了。

画展开图的具体步骤是：

1.画侧面三角形的展开图。

在硬塑料板上画一条线段，长度为构件的底面边长，分别以线段的两个端点为圆心、构件的棱长为半径画圆弧，两个圆弧在线段的正上方会有一个相交点，该点与线段组成的三角形即为“天圆地方”构件的一个侧面三角形的展开图。

2.画小三角形的展开图。

以侧面三角形的顶点为起点，使用圆规以构件上底面圆周长的1/12长度向顶点的一侧画等长的3个圆弧，第3个圆弧会与刚刚画侧面三角形展开图时用到的长圆弧相交于一点，这一交点与侧面三角形的顶点、底边的一个端点组成的图形即为“天圆地方”构件表面3个小三角形的展开图。

3.画半侧面三角形的展开图。

继续以画小三角形展开图时获得的交点为圆心，构件的棱长为半径画圆弧，它会与以底边端点为圆心、底面边长的1/2为半径画的圆弧交于一点，最后，放好三角尺，使用划针依次连接好这三点，获得的图形可以看作是“天圆地方”构件侧面三角形的半个展开图。

使用同样的方法画出另外3个小三角形的展开图和另一个半侧面三角形的展开图，依次连接各小三角形的顶点，可以得到一个近似于圆弧的折线，它的长度应该约等于构件底面圆周长的一半。

也就是说，这个展开图只是整个构件展开图的一半，操作中可以做出两个同样的展开图再组合成一个完整的构件。

画好展开图以后，要沿着各边界线向外放约2厘米的长度，留出一定的加工余量，并划出加工余量线。

将硬塑料板按照加工余量线裁剪下来。

为便于板料的弯曲折叠，在裁好硬塑料板后还要在底边加工余量范围内剪出两个约30°的锐角。

（2）裁料。

将剪好的硬塑料板放在白铁皮上面，用手按紧，使用划针在板料上面划出塑料板的外形。

划线要两只手配合进行，一只手握住划针移动，另一只手要压着硬塑料板紧跟着移动。

然后还要在板料上面划出构件展开图的具体轮廓，和画展开图时用到的各个交点的位置，并用划针依次连接好各点，这些连接线可以作为下一步弯曲时的边界线。

使用同样的方法在板料上面画出构件的另外一部分的放样图。

使用手剪刀沿着放样边界线剪裁板料，在裁剪板料时，要注意剪刀刀口应该垂直对准剪切标记线，刀口闭合时要保持上下刀片贴紧。

（3）连接。

构件的两部分展开图裁剪出来以后，可以通过咬接的方式连接成为一个完整的形体。

首先要分别在两块板料上做出咬口，它的操作过程是：

将板料在平板上打成直角折边，然后将折边翻转向上，把折边向里拍打，注意折边与板料之间应留出大于板料厚度的间隙。

接着，再在板料的同一侧用木锤打出第二个折边，这次的折边要稍大于第一个折边，同时把第二个折边拍打成斜度为45°的角，最后弯成一个双扣。

在板料的另一侧拍打一个折边，弯出一个单扣。

用同样的方法在第二块板料的两个边缘分别弯出双扣和单扣。

板料的咬口做好以后，要对板材进行手工弯曲，使其初步具有构件的外形。

弯曲时将划好的弯曲线对准平板的边沿，左手压住板料，右手用力向下弯板料。

两块板料都弯曲好以后就可以进行连接了。

将板料的单、双扣折边互相套合在一起，用手锤轻击接口的端面，保证板料端面平齐。

然后，敲打咬缝，将咬口边敲凹，使板料咬接紧密、严实。

使用同样的方法将板料的另外一对咬口连接好。

为了保证咬接的牢固，可以再从构件的内侧继续敲打咬缝。

（4）手工矫正。

矫正主要使用木锤进行，将构件套在圆杠上，使用木锤由板料的边缘逐渐向中心敲击。

捶击时，要求速度要快、力量要轻，直到将构件矫成要求的形状。

2.90°弯管构件的钣金操作（字幕）

90°弯管也叫作直角弯管，在管道施工中，它主要用来连接两个直径相同而且相互垂直的圆管。

在制作直角弯管时，为了简化作图和节约材料，常常采用多节斜口圆管拼接的方法。

制作直角弯管的操作步骤是：

（动画）

（1）放样

常见的弯管大多由5节斜口短管组成，其中，中间三节短管是两面斜口的全节，端部两节短管是由一个全节分成的两个半节。

制作短管前，首先要知道端面的倾斜角度即短管的斜口角度，对于由5节短管组成的90°弯管，我们可以假设半节短管的斜口角度为α，那么全节短管的斜口角度就为2α，根据90°弯管的正视图可以得到，α+2α+2α+2α+α=90°，由此可以求得每节短管的斜口角度。

下面我们来看一下90°弯管展开图的画法。

可以看出，如果变换排列方向5节短管恰好也可以拼接组成一个与弯管直径相同的直圆管，这时保留各节短管的边界线，将直圆管表面展开就能获得90°弯管各短管的展开图了。

沿着边界线依次将每一节短管的展开图裁剪下来。

按照裁剪好的展开图形状，在白铁皮上划出展开图的形状，为了节省工时，可以使用划针依次划好各节短管的展开图，最后再一起裁剪。

（2）咬接。

板料裁剪下来以后，要通过咬口将板料两端连接起来才能成为管状。

板料两端的连接可以使用单平咬接的方式。

单平咬接也称单咬卧扣，主要用于各种薄板制件的纵向咬缝，以及强度和密封性能要求不高的咬口等。

在做咬口前，先要剪去板料的四个角，这样可以便于咬口的扣合，然后将板料放在平板上，用木锤拍打伸出的板料折边部分，使其成为90°。

然后再将板料翻转，使折边向上，用木锤向下拍打折边，使其成为30°～50°。

用同样的方法将板料另一端的折边打好，板料两端咬口做好以后就可以将板料弯曲扣合了。

在扣合