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中图分类号：TQ035 文献标识码：A 文章编号：1671-7597(2009)0610114-01
零件的展开放样工作是化工设备制造的关键工序之一，是下料工序中的前期工作，备料之前需要根据所需零部件的规格、形状和结构特点进行放样展开。展开放样做得好不仅可以保证产品的质量，而且可以节省材料、提高工作效率，降低生产成本，提高经济效益和市场竞争力。展开放样的工作一般由铆工来完成，但由于大多数铆工学历较低，90％以上的展开放样采用最为原始的手工几何作图法或者简单计算法，这在一定程度上影响了设备制造的质量和效率，较为先进的计算机辅助展开技术实际中应用较少。
一、放样展开的概念
(一)放样展开的概念。将金属结构件的表面或局部，按它的形状和尺寸依次摊开在一个平面上的过程叫展开。如一段圆管的展开，就是把一段圆管从母线处切割开，摊平放置在一平台上的展开过程。其展开图是一个矩形，矩形宽度等于圆管的长度，矩形长度等于圆管中径处的圆周长。根据正投影原理或展开原理所绘出的零部件表面全部或局部的平面图形叫展开图。把零部件展开图按1：1的比例划在放样平台、平面图纸、油毡纸或镀锌铁皮上的操作过程就叫放样。放样的目的就是为了方便下料和检查，提高下料效率和检查质量。对各种不规则的展开件可制作适应于该零件形状和尺寸的样板。制作样板的依椐就是放样展开图。放样展开图的准确与否将直接影响用该样板所号零部件的毛坯尺寸，因此放样展开图经检验人员检查确认后才能用于制作样板。
(二)板样的制作方法。划放样展开图的步骤是：通过几何作图先用划针划出相贯线、实长线和断面实形线，然后用钢板尺将上述线的端点依次划线连接起来，从而作出展开图。如果不制作样板，号料时需要将放样展开图按1：1的比例划在下料板料上；如果要制作样板，则将放样展开图划在样板料上，也可以将放样展开图直接划在样板料上，最后用铁皮剪刀沿展开图外围轮廓线将放样展开图从样板料上剪下来，作好标记待用。制作号料样板时要用样冲作出中心线、中心圆点或检查线的标记，便于号料时样板定位和检查。
二、放样展开的方法
传统的钣金件放样展开的方法有作图法和计算法。
(一)作图法
1．手工几何作图法。作图法是根据零部件施工图纸的规格尺寸用绘图工具如直尺、划规和划针按投影原理和展开原理画出放样图的方法。作图法一般采用平行线法、放射线法和三角形法进行展开、划线，然后下料。这种方法对小尺寸的结构件(如小接管、三通等)而言是十分方便的，但对较大尺寸的容器筒体、锥体来说，由于场地的限制用作图法展开就不方便，而且误差较大。
2．二维计算机辅助作图。近年来随着计算机技术的发展，借助某些绘图软件可以将展开图快速而准确地完成。例如，借助CAD绘图软件绘制比例’为1：1的平面投影图，再按手工划线的步骤在另外图层绘制展开图，用其中的DIM命令和LIST命令等测量线段的实长，比手工划线即精确又快速。画好放样展开图后可以按1：1的比例从绘图仪输出图纸，也可以测出画展开图所需的相关线段的长度尺寸，再在样板料上划出放样图。对于大型零件或没有大型绘图仪时，可以把展开图中的关键坐标点打印出来，然后根据坐标点在样板料或直接在板料上划出展开图。
3．三维计算机辅助作图。还可以利用Solidworks软件进行辅助放样。Solidworks软件是近几年在工程设计领域得到广泛使用的三维CAD设计软件。利用其三维造型功能对零部件按实际尺寸进行立体线框造型，然后再利用其尺寸驱动功能进行“智能标注”，对零部件的几何线段进行“标注计算”，依据“标注计算”的结果直接进行平面放样下料，突破了传统作图法、计算法的放样展开模式。其过程简单、快捷、准确。可节省大量的放样时间，尤其对复杂零部件的放样展开，其优势更加明显，是一种新型的利用计算机辅助设计进行放样展开的方法。
4．专用钣金工放样软件。这是一些专门为各种钣金构件的放样下料而编制的“钣金展开软件”，如BJZK R14。在该类软件中每种钣金构件都有对应的立体图、构件图和展开图例，只需根据要求输入相关数据即可得到所需的构件图和展开图，可以自动标注尺寸，并按标准图纸打印输出。具有操作简单、实用等优点。
(二)计算法
计算法是根据零部件施工图纸的规格尺寸，采用立体几何、解析几何等初等数学的知识，通过计算求出所需零部件的实长线、相贯线和断面实形线的尺寸，然后直接在原材料上划线或制作样板的方法。由于压力容器的零部件均是按某种几何关系组成的一定形状的构件，都可以利用其几何形状的函数关系式，通过坐标法分析计算，求得零部件正确的下料尺寸和形状，不需要作图展开，并且比作图法准确、省事、节省时间。
1．直接下料件。所谓直接下料件是指按照施工图纸上标注的尺寸可以直接在原材料上划线下料的零件。例如，法兰、平盖、管板、折流板、支承板、吊耳、支座筋板和底板、补强圈、加强筋、换热管和小管径的接管等。这类零件都有一定的几何形状，且几何图形单一，如圆形、长方形和三角形及其组合形状。
板制或锻制的零件以及管件可以直接按图纸的标注尺寸进行划线下料或锻造，只要在图纸所标注的尺寸基础上考虑下料切割和机械加工的余量即可。注意一点就是考虑外径或外形尺寸的余量要加大下料尺寸，考虑内径或内孔尺寸的余量时要减小尺寸。
2．弯曲成形件。弯曲成形件是由原材料通过卷板机、压弯机和弯管机等加工装备产生弯曲变形而制成的零部件。弯曲成形件是构成容器的主要零件，如壳体圆筒体、圆锥体、短节、卷制接管、卷制人孔体和盘管、U形管及角钢法兰圈等。
压力容器的壳体多为圆筒体，且简体两端截面垂直于简体轴线。这类零件的特点是零件的断面尺寸(如板厚)远小于其轮廓尺寸(直径)，放样展开法常因受场地限制或园制作样板误差大而采用展开计算法。展开尺寸以中性层尺寸为计算依据。
容器上常见的圆锥体有正圆锥、正斜圆锥、折边锥体和锥形过渡段及圆锥形接管等，在折边锥体和锥形过渡段在卷制成锥体后可能还需要进行冲压 (或旋压)翻边，因此在计算展开尺寸和划线放样时还要考虑翻边的尺寸。
容器上的管件除接管、固定管板式换热器和浮头式换热器的换热管外，多数管件需要弯曲成形，如U形换热器的U形换热管、平面盘管、圆柱形盘管和弯曲连接管等。弯管的下料长度以弯管的轴线为基准展开计算，并附加上煨管所需的加工余量即可。
3、冲压(旋压)成形件。压力容器用冲压(旋压)成形件主要有凸形封头、波形膨胀节、圆弧过渡段、翻边泡罩和夹套与内筒体接管的开孔翻边等。这些冲压(旋压)成形件大都是回转体，主要原材料是板材，采用冲压或旋压方法加工成形。
展开尺寸计算一般以等面积法或者等弧长法。等面积法是假定其中性层成型前后面积不变推导出的计算公式，而等弧长法则是认为冲压(旋压)前后形成回转体母线长度不变求出展开后计算公式，在适当考虑加工余量即可。对于封头等标准件，多由专业厂家加工，不同厂家加工等所用设各不同，因而所要求下料尺寸也不相同，通常做法为确定了加工厂家后，由加工厂家给出下料尺寸。
零件的展开放样工作是化工设备制造的关键工序之一，是下料工序中的前期工作，备料之前需要根据所需零部件的规格、形状和结构特点进行放样展开。展开放样做得好不仅可以保证产品的质量，而且可以节省材料、提高工作效率，降低生产成本，提高经济效益和市场竞争力。展开放样的工作一般由铆工来完成，但由于大多数铆工学历较低，90％以上的展开放样采用最为原始的手工几何作图法或者简单计算法，这在一定程度上影响了设备制造的质量和效率，较为先进的计算机辅助展开技术实际中应用较少。
一、放样展开的概念
(一)放样展开的概念。将金属结构件的表面或局部，按它的形状和尺寸依次摊开在一个平面上的过程叫展开。如一段圆管的展开，就是把一段圆管从母线处切割开，摊平放置在一平台上的展开过程。其展开图是一个矩形，矩形宽度等于圆管的长度，矩形长度等于圆管中径处的圆周长。根据正投影原理或展开原理所绘出的零部件表面全部或局部的平面图形叫展开图。把零部件展开图按1：1的比例划在放样平台、平面图纸、油毡纸或镀锌铁皮上的操作过程就叫放样。放样的目的就是为了方便下料和检查，提高下料效率和检查质量。对各种不规则的展开件可制作适应于该零件形状和尺寸的样板。制作样板的依椐就是放样展开图。放样展开图的准确与否将直接影响用该样板所号零部件的毛坯尺寸，因此放样展开图经检验人员检查确认后才能用于制作样板。
(二)板样的制作方法。划放样展开图的步骤是：通过几何作图先用划针划出相贯线、实长线和断面实形线，然后用钢板尺将上述线的端点依次划线连接起来，从而作出展开图。如果不制作样板，号料时需要将放样展开图按1：1的比例划在下料板料上；如果要制作样板，则将放样展开图划在样板料上，也可以将放样展开图直接划在样板料上，最后用铁皮剪刀沿展开图外围轮廓线将放样展开图从样板料上剪下来，作好标记待用。制作号料样板时要用样冲作出中心线、中心圆点或检查线的标记，便于号料时样板定位和检查。
二、放样展开的方法
传统的钣金件放样展开的方法有作图法和计算法。
(一)作图法
1．手工几何作图法。作图法是根据零部件施工图纸的规格尺寸用绘图工具如直尺、划规和划针按投影原理和展开原理画出放样图的方法。作图法一般采用平行线法、放射线法和三角形法进行展开、划线，然后下料。这种方法对小尺寸的结构件(如小接管、三通等)而言是十分方便的，但对较大尺寸的容器筒体、锥体来说，由于场地的限制用作图法展开就不方便，而且误差较大。
2．二维计算机辅助作图。近年来随着计算机技术的发展，借助某些绘图软件可以将展开图快速而准确地完成。例如，借助CAD绘图软件绘制比例’为1：1的平面投影图，再按手工划线的步骤在另外图层绘制展开图，用其中的DIM命令和LIST命令等测量线段的实长，比手工划线即精确又快速。画好放样展开图后可以按1：1的比例从绘图仪输出图纸，也可以测出画展开图所需的相关线段的长度尺寸，再在样板料上划出放样图。对于大型零件或没有大型绘图仪时，可以把展开图中的关键坐标点打印出来，然后根据坐标点在样板料或直接在板料上划出展开图。
3．三维计算机辅助作图。还可以利用Solidworks软件进行辅助放样。Solidworks软件是近几年在工程设计领域得到广泛使用的三维CAD设计软件。利用其三维造型功能对零部件按实际尺寸进行立体线框造型，然后再利用其尺寸驱动功能进行“智能标注”，对零部件的几何线段进行“标注计算”，依据“标注计算”的结果直接进行平面放样下料，突破了传统作图法、计算法的放样展开模式。其过程简单、快捷、准确。可节省大量的放样时间，尤其对复杂零部件的放样展开，其优势更加明显，是一种新型的利用计算机辅助设计进行放样展开的方法。
4．专用钣金工放样软件。这是一些专门为各种钣金构件的放样下料而编制的“钣金展开软件”，如BJZK R14。在该类软件中每种钣金构件都有对应的立体图、构件图和展开图例，只需根据要求输入相关数据即可得到所需的构件图和展开图，可以自动标注尺寸，并按标准图纸打印输出。具有操作简单、实用等优点。
(二)计算法
计算法是根据零部件施工图纸的规格尺寸，采用立体几何、解析几何等初等数学的知识，通过计算求出所需零部件的实长线、相贯线和断面实形线的尺寸，然后直接在原材料上划线或制作样板的方法。由于压力容器的零部件均是按某种几何关系组成的一定形状的构件，都可以利用其几何形状的函数关系式，通过坐标法分析计算，求得零部件正确的下料尺寸和形状，不需要作图展开，并且比作图法准确、省事、节省时间。
1．直接下料件。所谓直接下料件是指按照施工图纸上标注的尺寸可以直接在原材料上划线下料的零件。例如，法兰、平盖、管板、折流板、支承板、吊耳、支座筋板和底板、补强圈、加强筋、换热管和小管径的接管等。这类零件都有一定的几何形状，且几何图形单一，如圆形、长方形和三角形及其组合形状。
板制或锻制的零件以及管件可以直接按图纸的标注尺寸进行划线下料或锻造，只要在图纸所标注的尺寸基础上考虑下料切割和机械加工的余量即可。注意一点就是考虑外径或外形尺寸的余量要加大下料尺寸，考虑内径或内孔尺寸的余量时要减小尺寸。
2．弯曲成形件。弯曲成形件是由原材料通过卷板机、压弯机和弯管机等加工装备产生弯曲变形而制成的零部件。弯曲成形件是构成容器的主要零件，如壳体圆筒体、圆锥体、短节、卷制接管、卷制人孔体和盘管、U形管及角钢法兰圈等。
压力容器的壳体多为圆筒体，且简体两端截面垂直于简体轴线。这类零件的特点是零件的断面尺寸(如板厚)远小于其轮廓尺寸(直径)，放样展开法常因受场地限制或园制作样板误差大而采用展开计算法。展开尺寸以中性层尺寸为计算依据。
容器上常见的圆锥体有正圆锥、正斜圆锥、折边锥体和锥形过渡段及圆锥形接管等，在折边锥体和锥形过渡段在卷制成锥体后可能还需要进行冲压 (或旋压)翻边，因此在计算展开尺寸和划线放样时还要考虑翻边的尺寸。
容器上的管件除接管、固定管板式换热器和浮头式换热器的换热管外，多数管件需要弯曲成形，如U形换热器的U形换热管、平面盘管、圆柱形盘管和弯曲连接管等。弯管的下料长度以弯管的轴线为基准展开计算，并附加上煨管所需的加工余量即可。
3、冲压(旋压)成形件。压力容器用冲压(旋压)成形件主要有凸形封头、波形膨胀节、圆弧过渡段、翻边泡罩和夹套与内筒体接管的开孔翻边等。这些冲压(旋压)成形件大都是回转体，主要原材料是板材，采用冲压或旋压方法加工成形。
展开尺寸计算一般以等面积法或者等弧长法。等面积法是假定其中性层成型前后面积不变推导出的计算公式，而等弧长法则是认为冲压(旋压)前后形成回转体母线长度不变求出展开后计算公式，在适当考虑加工余量即可。对于封头等标准件，多由专业厂家加工，不同厂家加工等所用设各不同，因而所要求下料尺寸也不相同，通常做法为确定了加工厂家后，由加工厂家给出下料尺寸。