毛 昕， 马明旭， 郑志佳

（东北大学机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110004）

现代生产中，钣金结构和制件以其工艺简单、成本低、生产效率高、适合大批量生产等优点，在机械、冶金、石油化工、汽车、船舶、航空航天、轻工等行业中得到越来越广泛的应用，其中，管类钣金结构和制件占有绝大多数比重[1]。在钣金展开中，材料的板厚处理是保证构件成形精度的重要环节。对于管类钣金结构，包括圆周方向和接口处两方面的板厚处理，在圆周方向常以板料中性层（在板厚与弯曲半径比不大时，常取板料中心层）为准进行展开，而接口处的板厚处理却常凭经验甚至不作处理。困难主要来自两方面：一是一种构件一个方法，难以找到较共有的、通用的规律和方法；二是对于稍复杂的构件，就难于精确处理[2]。接口板厚处理的忽略大大降低了展开和构件的成形精度。管类钣金结构接口的主要类型如图1所示[3]。

图1 管类钣金结构接口类型

在接口的板厚处理时，要分析和提取接口处的几何信息。如图2所示，圆柱支管与圆锥主管外表面相交形成交接接口，接口处板厚处理的目的是要找出两管间的实际结合线，即接口曲线，并将其沿接口曲面素线方向映射到中性层表面得到中性层曲线，这条曲线便是中性层展开时的准确边界曲线。在这种接口形式下，接口曲线总在主管的外表面上；但对于圆柱支管，接口曲线部分在其外表面上（外皮接触），部分在其内表面上（里皮接触），部分在其内外表面之间的接口曲面上，形成了里外皮间的过渡区间，各部分的分界点是求取时的特殊点。……