3.9　板厚处理

前面所述各种构件的展开，都没有考虑板厚的影响。但在实际放样中，一般当构件板厚 t >1.5mm时，作展开图时必须处理板厚对展开图尺寸的影响，否则会使构件形状、尺寸不准确，以至于造成废品。展开放样中，根据构件制造工艺，按一定规律除去板厚，画出构件的单线图（所谓理论线图），这一过程称为板厚处理。板厚处理的主要内容是：确定构件的展开长度、高度及相贯构件的接口等。

3.9.1　板料弯形时的展开长度

（1）圆弧弯板的展开长度

当板料弯形成曲面时，外层材料受拉而伸长，内层材料受压而缩短，在板厚中间存在着一个长度保持不变的纤维层，称为中性层。如图3-137所示，既然圆弧弯板的中性层长度弯曲变形前后保持不变，就应取其中性层长度作为圆弧弯板的展开长度。

板料弯形中性层的位置与其相对弯形半径 r / t 有关。当 r / t >5.5时，中性层位于板厚的1/2处，即与板料的中心层相重合；当 r / t ≤5.5时，中性层位置将向弯形中心一侧移动。

中性层的位置可由下式计算：

R = r + Kt

式中， R 为中性层半径，mm； r 为弯板内弧半径，mm； t 为板料厚度，mm； K 为中性层位置系数，如表3-12所示。

其它弯形情况下，通常取 K 值。

（2）折角弯板的展开长度

没有圆角或圆角很小（ r <0.3 t ）的折角弯板，可利用等体积法，确定其展开长度，如图3-138所示。

毛坯的体积： V = LCt

弯形后的工件体积：

若不计加工损耗，则 V = V ₁ 得：

由于实际加工时，板料在折角处及其附近均有变薄现象，因而材料会多余一部分，故上式需作以下修正：

V = A + B +0.5 t

若材料厚度较小，而工件件尺寸精度要求又不高时，折角弯板的展开长度可按其内表面尺寸计算。

3.9.2　单件的板厚处理

单件的板厚处理，主要考虑如何确定构件单线图的高度和径向（长、宽）尺寸。下面举例说明不同单件的板厚处理。

（1）圆锥管的板厚处理

图3-139（a）所示为一个正截头圆锥管，其基本尺寸为 D ₀ 、 d ₃ 、 h 及 t 。由图中可以看出，以板厚中性层位置的垂直高度 h ₀ 作为单线图的高度，才能保证构件成形后的高度 h ；而为正确求出其展开长度，单线图大、小口直径均应取中性层直径，即为 D ₂ 、 d ₂ 。由此得到圆锥管展开单线图及各尺寸，如图3-139（b）所示，完成板厚处理。

（2）圆方过渡接头的板厚处理

圆方过渡接头由平面和锥面组合而成，如图3-140（a）所示。其弯形工艺具有圆弧弯板和折角弯板的综合特征。因此板厚处理方法是：圆口取中性层直径；方口取内表面尺寸（精度要求不高时）；高度取上下口中性层间的垂直距离。图3-140（b）所示为圆方过渡接头经上述板厚处理得到的展开单线图。

3.9.3　相贯件的板厚处理

相贯件的板厚处理，除解决各形体的展开长度外，还要重点处理形体相贯的接口线，以便确定各形体表面素线的长度。下面举两例说明相贯件的板厚处理方法。

（1）等径直角弯头的板厚处理

厚板制成的两节等径直角弯头，展开时若不经正确的板厚处理，会造成两管接口处不平，中间出现很大的缝隙，而且两管轴线的交角和结构装配尺寸也不能保证，如图3-141（a）所示。

正确的板厚处理方法是：在保证弯头接口处为平面的前提下，确定两管的实际接口线。由图3-141（b）可知，弯头内侧两管外表面接触，弯头外侧两管内表面接触，中间自然过渡。所以，展开单线图中，以轴线位置为界，弯头内侧要画出外表面素线，弯头外侧则画出内表面素线，并以此确定展开图上各素线高度（长度）。此外，圆管展开长度还应取中性层周长，而各素线在展开长度方向的位置，仍取其对应的中性层位置。具体作法如下。

①用已知尺寸画出弯头的主视图和实际接口线。

②以轴线为界画出内、外圆断面图，并将其4等分，得等分点1、2、3、4、5。由等分点引上垂线，得过各等分点的圆管素线及接口线的交点1′、2′、3′、4′、5′。

③作展开。在主视图底口延长线上，截取1—1为π（ D - t ），并8等分。由等分点引上垂线（素线），与由接口线上各点向右所引水平线相交，对应交点连成光滑曲线，即得弯头单管展开图。

以上两节等径直角弯头的板厚处理方法，也适用于其它类似的构件，如多节圆管弯头等。

（2）异径直交三通管的板厚处理

图3-142所示为一个异径直交三通管，由左视图可知，两管相贯是以支管的内表面和主管的外表面相接触。因此，应以支管内柱面与主管外柱面相贯，求出实际接口线，并以此确定两管展开图上各素线的长度。此外，两管的展开长度及其素线的对应位置，仍以中性层尺寸为准。板厚处理的具体方法及展开作图如图3-142所示，此处不再详细说明。