Конусная развертка своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 13.09.2024

Этот вопрос возникает при сублимационном термотрансфере на конические предметы, например, кружку латте или при прямой печати на сувенирных принтерах.

Бумажный или пластиковый стаканчик

Самый распространенный конический предмет, с которым сталкиваются абсолютно все люди — это стаканчик. Он может быть бумажным или пластиковым, с принтом или без, но неизменным остается одно — это форма! Коническая фома стаканчика была выбрана не просто так, она имеет неоспоримое преимущество перед цилиндрической.

Форма конуса позволяет вставлять один стаканчик в другой, тем самым получается сформировать компактную упаковку из десятков изделий. Форма цилиндра не позволяет этого сделать. Итак, подобная конусообразная форма делает удобнее хранение, транспортировку и реализацию стаканчиков.

Однако, при необходимости напечатать картинку на конусообразном предмете, возникают некоторые технические и дизайнерские сложности. Сразу обращаю ваше внимание, что стаканчик является усеченным конусом, и далее рассматриваемый способ подготовки принта для печати, будет основан именно на построении макета усеченного конуса и подходит для любых подобных предметов, например, для кружек латте.

Развертка усеченного конуса

Для правильной печати прямоугольного изображения на конусе, нам нужно наложить его на развертку усеченного конуса и деформировать в соответствии со сторонами развертки.

Построение развертки

Есть как минимум два способа построения: ручные расчеты и программные. Для первого способа можно воспользоваться стандартными геометрическими формулами.

Ручной расчет

Построение развертки усеченного конуса

* Расчет взят с сайта ngeometry .

Программный расчет

Воспользуемся бесплатным сервисом Templatemaker (© Ideogram). Перейдем в раздел Cone (truncated) внесем в поля нужные нам значения.

Выбираем единицы измерения — mm.
Основные параметры. Top Diameter — верхний диаметр, нашем случае — это горловина стаканчика. Bottom Diameter — нижний диаметр, применительно к стаканчику — это дно. Как видим, наш конус перевернут и устремляется вниз а не вверх. ) Ну такие они, стаканчики. )
Дополнительные параметры. Glue Flap Angle — угол клеевого клапана. Glue Flap Size — размер клеевого клапана. Для печати принта данный параметр не нужен, поэтому в оба поля проставляем нули.
Document options — параметры документа. Для печати принта данный параметр не применяется. Нужен для печати самой развертки с клеевым клапаном, в случае сборки усеченного конуса из бумаги или картона (papercraft).
Формат выходного файла (экспорт). Выбираем векторные (DFX, SVG) в случае последующего импорта в CorelDRAW или Inkspace или растровые (PNG, JPEG) в случае последующего импорта в PhotoSHOP и подобные редакторы. Возможен выбор PDF формата — это контейнер который можно импортировать и в векторные и в растровые редакторы.
Нажимаем кнопку Create! и указываем куда сохранить файл.
Благодарим автора генератора, если есть возможность.

Построение принта

В векторной программе

Импортируем полученную в генераторе векторную развертку в CorelDRAW, затем импортируем или вставляем из буфера нужное для печати изображение. Дальнейшие шаги можно посмотреть на видео How to create the printing image for conical mugs with CorelDRAW . Взято на канале Print Equipment GmbH & Co. KG .

Как создать печатное изображение для конических кружек с помощью CorelDRAW

Простое автоматическое деформирование растрового изображения под векторную форму развертки усеченного конуса, с помощью инструмента “Envelope” (Конверт), показано в видео Latte mug distortion with Corel Draw 2018. Взято на канале Alan Drury Signwriting .

Искажение растровых и векторных объектов для печати кружек латте с помощью Corel Draw 2018 и инструмента “Envelope” (Конверт)

Ещё один вариант построения взят на may-small-blog. Переходим по ссылке , статья называется “Искривление дизайна под этикетку на конус в Иллюстраторе.”

В растровой программе

Открываем полученную в генераторе растровую развертку в PhotoShop, на верхний слой размещаем изображение. Деформирование растровой картинки с помощью инструмента Warp показано на видео Latte Mug Placing a design using Photoshop for Sublimation. Взято на канале Sublimation for Beginners and Beyond .

В специализированных САПР

На видео Warping & 3D Conical cups показан процесс наложения готового дизайна на развертку стаканчика, с помощью системы проектирования упаковки PACKZ . Взято на канале HYBRID Software .

PACKZ – Warping & 3D Conical cups

Компания Esko-Graphics BV, в дополнение к ArtiosCAD , предлагает своё решение по дизайну принтов для этикеток нестандартной формы — программный инструмент Studio для Adobe Illustrator. На видео Warp artwork on conical labels with Studio, пример деформации рисунка для конических этикеток. Взято на канале Esko .

Warp artwork on conical labels with Studio

Компания Appsforlife Software предлагает своё решение для создания конических этикеток — Boxshot 5 . Пройдя по этой ссылке вы найдете инструкцию по работе с Boxshot 5 для создания Conical Labels.

Инструкция по работе с Boxshot 5 для создания Conical Labels

Иногда в ходе выполнения тех или иных хозяйственных работ мастер встаёт перед проблемой изготовления конуса – полного или усеченного. Это могут быть операции, скажем, с тонким листовым металлом, эластичным пластиком, обычной тканью или даже бумагой или картоном. А задачи встречаются самый разные – изготовление кожухов, переходников с одного диаметра на другой, козырьков или дефлекторов для дымохода или вентиляции, воронок для водостоков, самодельного абажура. А может быть даже просто маскарадного костюма для ребенка или поделок, заданных учителем труда на дом.

Калькуляторы расчета размеров развертки конуса

Чтобы из плоского материала свернуть объёмную фигуру с заданными параметрами, необходимо вычертить развертку. А для этого требуется рассчитать математически и перенести графически необходимые точные размеры этой плоской фигуры. Как это делается – рассмотрим в настоящей публикации. Помогут нам в этом вопросе калькуляторы расчета размеров развертки конуса.

Технология гибки листового металла своими руками

В процессе строительства дома или дачи зачастую появляется необходимость в оборудовании водостоков, канализации, каркасов из металла.

При изготовлении подобных изделий необходимо придать плоской заготовке необходимую пространственную форму. Советы опытных мастеров, как загнуть лист металла в домашних условиях, позволят изготавливать конструкции хорошего качества, которые прослужат долгое время.

Технология гибки – основные сведения

Сгибание металла выполняют без сварочных швов, что позволяет избежать коррозии в дальнейшем и получить изделие повышенной прочности. Деформация не требует значительных усилий и выполняется, как правило, в холодном состоянии.

Исключение составляют твердые материалы, вроде дюрали или углеродистых сталей. Технология гибки листового металла разрабатывается соответственно поставленным задачам в таких вариантах, как:

радиусная,
многоугловая,
одноугловая,
п-образная.

Калькуляторы расчета размеров развертки конуса

Несколько слов о рассчитываемых параметрах

Понять принцип расчета будет несложно, разобравшись со следующей схемой:

Усеченный конус с определяющими размерами и его развёртка. Показан усеченный конус, но с полным — принцип не меняется, а расчеты и построение становятся даже проще.

Итак, сам конус определяется радиусами оснований (нижней и верхней окружности) R1 и R2, и высотой Н. Понятно, что если конус не усеченный, то R2 просто равно нулю.

Буквой L обозначена длина боковой стороны (образующей) конуса. Она в некоторых случаях уже известна – например, требуется сделать конус по образцу или выкроить материал для обтяжки уже имеющегося каркаса. Но если она неизвестна – не беда, ее несложно рассчитать.

Справа показана развёртка. Она для усеченного конуса ограничена сектором кольца, образованного двумя дугами, внешней и внутренней, с радиусами Rb и Rs. Для полного конуса Rs также будет равен нулю. Хорошо видно, что Rb = Rs + L

Угловую длину сектора определяет центральный угол f, который в любом случае предстоит рассчитать.

Все расчеты займут буквально минуту, если воспользоваться предлагаемыми калькуляторами:

Шаг 1 – определение длины образующей L

(Если она уже известна – шаг пропускается)

Шаг 2 – определение радиусов внутренней и внешней дуги развертки

Радиусы рассчитываются поочередно – с выбором в соответствующем поле калькулятора.

Гибка металла на вальцах

07 Дек 2013 Рубрика: Механика |

За последнее время ко мне было несколько обращений от читателей блога за помощью в решении одной и той же задачи: как при работе на трехвалковых листогибочных вальцах и профилегибах определить окончательное местоположение среднего ролика (валка)…

…относительно положения крайних роликов (валков), которое обеспечит гибку (вальцовку) заготовки с определенным заданным необходимым радиусом? Ответ на этот вопрос позволит повысить производительность труда при гибке металла за счет уменьшения количества прогонов заготовки до момента получения годной детали.

В этой статье вы найдете теоретическое

решение поставленной задачи. Сразу оговорюсь – на практике я этот расчет не применял и, соответственно, не проверял результативность предлагаемого метода. Однако я уверен, что в определенных случаях гибка металла может быть выполнена гораздо быстрее при использовании этой методики, чем обычно.

Расчет в Excel местоположения подвижного среднего ролика

Запускаем программу MS Excel или программу OOo Calc, и начинаем работу!

С общими правилами форматирования электронных таблиц, которые применяются в статьях блога, можно ознакомитьсяздесь.

Прежде всего, хочу заметить, что листогибочные вальцы и профилегибы разных моделей могут иметь подвижные крайние ролики (валки), а могут — подвижный средний ролик (валок). Однако для нашей задачи это не имеет принципиального значения.

На рисунке, расположенном ниже изображена расчетная схема к задаче.

Вальцуемая деталь в начале процесса лежит на двух крайних роликах (валках), имеющих диаметр D

. Средний ролик (валок) диаметром
d
подводится
до касания с верхом заготовки
.

Далее средний ролик (валок) опускается вниз на расстояние равное расчетному размеру H

, включается привод вращения роликов, заготовка прокатывается, производится гибка металла, и на выходе получается деталь с заданным радиусом изгиба
R
! Осталось дело за малым – правильно, быстро и точно научиться рассчитывать размер
H
. Этим и займемся.

Исходные данные:

1. Диаметр подвижного верхнего ролика (валка) /справочно/ d

в мм записываем

в ячейку D3: 120

2. Диаметр опорных с приводом вращения крайних роликов (валков) D

в ячейку D4: 150

3. Расстояние между осями опорных крайних роликов (валков) A

в ячейку D5: 500

4. Высоту сечения детали h

в ячейку D6: 36

5. Внутренний радиус изгиба детали по чертежу R

в ячейку D7: 600

Расчеты и действия:

6. Вычисляем расчетную вертикальную подачу верхнего ролика (валка)Hрасч

в мм
без учета пружинения
в ячейке D9: =D4/2+D6+D7- ((D4/2+D6+D7)2- (D5/2)2)(½)=45,4

Hрасч=D/2+h+R— ((D/2+h+R)2- (A/2)2)(½)

7. Настраиваем вальцы на этот размер Hрасч

и делаем первый прогон заготовки. Измеряем или высчитываем по хорде и высоте сегмента получившийся в результате внутренний радиус, который обозначим
R
и записываем полученное значение в мм

в ячейку D10: 655

8. Вычисляем какой должна была бы быть расчетная теоретическая вертикальная подача верхнего ролика (валка)H0расч

в мм для изготовления детали с радиусом
R
без учета пружинения

в ячейке D11: =D4/2+D6+D10- ((D4/2+D6+D10)2- (D5/2)2)(½)=41,9

H0расч=D/2+h+
R0— ((D/2+h+R0)2- (A/2)2)(½)
9. Но деталь с внутренним радиусом изгиба
Rполучилась при опущенном верхнем валке на размерHрасч, а неH0расч.
Считаем поправку на обратное пружинение
x
в мм

в ячейке D12: =D9-D11=3,5

x=Hрасч —
H0расч
10. Так как радиусы R

и
R
имеют близкие размеры, то можно с достаточной степенью точности принять эту же величину поправки
x
для определения окончательного фактического расстояния
H
, на которое необходимо подать вниз верхний ролик (валок) для получения на вальцованной детали внутреннего радиуса
R
.

Вычисляем окончательную расчетную вертикальную подачу верхнего ролика (валка)H

в мм c учетом пружинения

в ячейке D13: =D9+D12=48,9

Развертка наклонного конуса

Рассмотрим порядок построения развертки боковой поверхности наклонного конуса методом аппроксимации (приближения).

Вписываем в окружность основания конуса шестиугольник 123456. Соединяем точки 1, 2, 3, 4, 5 и 6 с вершиной S. Пирамида S123456, построенная таким образом, с некоторой степенью приближения является заменой конической поверхности и используется в этом качестве в дальнейших построениях.
Определяем натуральные величины ребер пирамиды, используя способ вращения вокруг проецирующей прямой: в примере используется ось i, перпендикулярная горизонтальной плоскости проекций и проходящая через вершину S. Так, в результате вращения ребра S5 его новая горизонтальная проекция S’5’1 занимает положение, при котором она параллельна фронтальной плоскости π2. Соответственно, S’’5’’1 – натуральная величина S5.
Строим развертку боковой поверхности пирамиды S123456, состоящую из шести треугольников: S16, S65, S54, S43, S32, S21. Построение каждого треугольника выполняется по трем сторонам. Например, у △S16 длина S1=S’’1’’, S6=S’’6’’1, 16=1’6’.

Степень соответствия приближенной развертки действительной зависит от количества граней вписанной пирамиды. Число граней выбирают, исходя из удобства чтения чертежа, требований к его точности, наличия характерных точек и линий, которые нужно перенести на развертку.

Перенос линии с поверхности конуса на развертку

Линия n, лежащая на поверхности конуса, образована в результате его пересечения с некоторой плоскостью (рисунок ниже). Рассмотрим алгоритм построения линии n на развертке.

Находим проекции точек A, B и C, в которых линия n пересекает ребра вписанной в конус пирамиды S123456.
Определяем натуральную величину отрезков SA, SB, SC способом вращения вокруг проецирующей прямой. В рассматриваемом примере SA=S’’A’’, SB=S’’B’’1, SC=S’’C’’1.
Находим положение точек A, B, C на соответствующих им ребрах пирамиды, откладывая на развертке отрезки SA=S’’A’’, SB=S’’B’’1, SC=S’’C’’1.
Соединяем точки A, B, C плавной линией.

От ровного листа до круглой обечайки:

Вальцы с асимметричным расположением валков (рис.11) производят практически полную гибку обечайки. Наиболее современными являются четырехвалковые машины (рис.12), на которых за один цикл осуществляется вальцовка и подгибка краев. Радиус гибки обечаек проверяют шаблонами. Возможные дефекты вальцовки цилиндрических обечаек приведены на рис.14.

Также способы получения нужной формы бывают разные.

Гибка конических обечаек производится несколькими способами:

1) Установкой под углом среднего валка у симметричных трехвалковых машин и бокового валка у асимметричных трехвалковых и четырехвалковых вальцев (рис.15). 2) Гибкой по средней линии последовательно по различным участкам (рис.16) на вальцах. Сначала осуществляют подгибку кромок, затем гнут середину заготовки на каждом участке с переустановками. Такой способ приводит к повышенному износу оборудования. 3) Гибка обечаек на вальцах со сменными коническими валками. Этот способ оправдан в серийном и массовом производстве. 4) Безвальцевым способом для листа толщиной до 20 мм. На рис. 17 показан метод свертывания. Кромки 3 и 4 заготовки закрепляют в опорах 2 и 5, сводят друг к другу, одновременно поворачивают опоры в разных направлениях. Далее кромки конической обечайки соединяют на прихватках и снимают со станка. 5) Наиболее производительным способом является изготовление конических обечаек в штампах (рис.18). Перед сваркой частей обечаек производят их предварительную фиксацию для исключения деформации элементов и обеспечения сварочных зазоров. Совмещение кромок обычно производится струбцинами и сборочными кольцами для тонкого листа (рис.19). На одну обечайку устанавливается две струбцины по торцам. Цилиндричность обечаек обеспечивается специальными приспособлениями с домкратами, распирающими деталь. При сборке габаритных деталей используются стяжные планки и клиновые соединения (рис.20).

Как сделать дымник – защиту для трубы?

Чтобы в дымовую трубу не попадали осадки, чтобы она не разрушалась льдом, её нужно защитить дымником. Мастера-жестянщики могут изготовить дымник на трубу самых причудливых форм, иногда на дымник устанавливают флюгер, указывающий направление ветра. Но сделать дымник простой конструкции на дымоходную трубу из металла или кирпича можно и своими руками.

С давних времен дымники защищали дымоходы домов, не потеряли они своей актуальности и в наши дни. Если дровяные печи в домах сегодня редкость, то почти в каждом загородном доме есть камин, вытяжную трубу которого необходимо оградить от попадания в неё атмосферных осадков, птиц, осенней листвы и других посторонних предметов.

Нуждаются в такой же защите и все остальные трубы, выходящие на крышу: вентиляционные и дымовые трубы газовых отопительных приборов. Кроме защитной и декоративной функции, дымники способны выполнять ещё одну: они улучшают циркуляцию горячего воздуха в каминах и печах. Разберемся, как сделать дымник на трубу своими руками.

Виды дымников

Дымники могут отличаться друг от друга формой крыши, материалом изготовления, наличием дополнительных конструктивных элементов. Поэтому, прежде чем приступить к выполнению работ своими руками, стоит познакомиться с их разновидностями.

Формы крыши дымников

Достаточно внимательно посмотреть на крыши домов в какой-нибудь деревне или загородном поселке, чтобы убедиться в том, что человеческая фантазия неистощима на разные выдумки. Дымовые трубы украшают дымники самых разных форм, а некоторые умельцы приспосабливают вместо них дырявые чугунки, чайники, ведра и даже молочные фляги.

Если же вы хотите сделать настоящий красивый дымник своими руками, вам будет интересно узнать о том, какую форму ему можно придать. Различают следующие формы крыш дымников:

Шатровая.
Сводчатая (полуцилиндрическая).
Двускатная.
Четырехскатная (вальмовая).
Четырехщипцовая.
Шпилеобразная.
Плоская и т. д.

На фотографиях ниже вы можете увидеть некоторые из перечисленных вариантов.

Дымник с вальмовой крышей

Дымник с четырехщипцовой крышей

Материалами для изготовления дымников чаще всего служат оцинкованная или нержавеющая сталь, листовая медь. Они могут иметь полимерное покрытие различных оттенков для защиты от коррозии.

Для справки: если ваша печь или камин топятся дровами, не имеет смысла устанавливать на трубе окрашенный дымник. Он быстро потеряет цвет, покрывшись копотью и сажей.

Конструктивные особенности

Независимо от формы, дымники часто оснащаются дополнительными конструктивными элементами.

Флюгер. Это и элемент декора, и указатель направления ветра. Нередко флюгер соединяют с заслонкой, которая прикрывает дымоход от ветра и обеспечивает свободный выход дыма с подветренной стороны. Таким образом, флюгер увеличивает печную тягу и обеспечивает эффективное отведение дыма. Изготавливают флюгер исключительно из металла. Чтобы флюгер свободно вращался, в конструкцию включают подшипники, которые придется периодически смазывать. Дымник с флюгером

Защитная сетка или решетка. Птицы часто используют дымовые трубы для устройства в них гнезд. Чтобы не допустить этого, а также защитить дымоход от попадания в него мусора, по периметру дымника крепят сетку. Дымник с защитной сеткой

Вставка под основную крышу дымника. Устанавливается на некотором расстоянии под основной крышей дымника и используется для её защиты от горячего дыма.
Откидная крышка. Чтобы упростить работу по регулярной чистке дымохода (см. Как прочистить дымоход), дымники могут снабжаться открывающейся крышкой. Либо сами дымники имеют съемную конструкцию

Как самостоятельно устроить дымник?

Рассмотрим, как сделать дымник на трубу своими руками на самых простых примерах. Такие дымники сможет сделать своими руками даже человек, никогда не имевший дела с изготовлением изделий из металла.

Сводчатый дымник

Для изготовления такого дымника своими руками вам потребуется всего пять простых деталей: согнутый дугой прямоугольный лист металла и четыре стойки.

Читайте также: