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鈑金加工 我有新說(shuō)法
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鈑金加工是鈑金技術(shù)職員需要把握的樞紐技術(shù),也是鈑金制品成形的重要工序。鈑金加工是包括傳統(tǒng)的切割下料、沖裁加工、彎壓成形等方法及工藝參數(shù),又包括各種冷沖壓模具結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)、各種設(shè)備工作原理及操縱方法,還包括新沖壓技術(shù)及新工藝。零件金屬板材加工就叫鈑金加工。

1概述

金屬板材加工就叫鈑金加工。具體譬如利用板材制作煙囪、鐵桶、油箱油壺、通風(fēng)管道、彎頭大小頭、天圓地方、漏斗形等,主要工序有剪切、折彎扣邊、彎曲成型、焊接、鉚接等,需要一定幾何知識(shí)。鈑金件就是薄板五金件,也就是可以通過(guò)沖壓,彎曲,拉伸等手段來(lái)加工的零件,一個(gè)大體的定義就是在加工過(guò)程中厚度不變的零件。相對(duì)應(yīng)的是鑄造件,鍛壓件,機(jī)械加工零件等。

2行業(yè)名詞

每個(gè)行業(yè)里都有它的專業(yè)名詞,鈑金加工行業(yè)也不例外。常見(jiàn)有以下25個(gè)。

(1)壓鉚:指采用沖床或油壓機(jī)把壓鉚螺母、壓鉚螺釘或壓鉚螺母柱等緊固件牢固地壓接在工件上的工藝過(guò)程。

(2)漲鉚:指先將工件沉孔,再采用沖床或油壓機(jī)把漲鉚螺母牢固地壓接在工件上的工藝過(guò)程。

(3)拉母:指采用類似鉚接的工藝。用拉母槍把拉鉚螺母(POP)等連接件牢固地連接在工件上的工藝過(guò)程。

(4)拉鉚:指以拉鉚槍為工具用拉釘將兩個(gè)或兩個(gè)以上工件緊密地連接在一起的工藝過(guò)程。

(5)鉚接:用鉚釘將兩個(gè)或兩個(gè)以上工件面對(duì)面連接在一起的工藝過(guò)程,若是沉頭鉚接,需將工件*行沉孔。

(6)切角:指在沖床或油壓機(jī)上使用模具對(duì)工件角進(jìn)行切除的工藝過(guò)程。

(7)折彎:指工件由折彎?rùn)C(jī)成型的工藝過(guò)程。

(8)成形:指在普通沖床或其他設(shè)備上使用模具使工件變形的工藝過(guò)程。

(9)剪料:指材料經(jīng)過(guò)剪板機(jī)得到矩形工件的工藝過(guò)程。

(10)下料:指工件經(jīng)過(guò)LASER切割或數(shù)控沖床沖裁的工藝過(guò)程。

(11)落料:指在普通沖床或其他設(shè)備上使用模具加工得到產(chǎn)品形狀的工藝過(guò)程。

(12)沖孔:指工件由普通沖床和模具加工孔的工藝過(guò)程。

(13)沖凸包:指在沖床或油壓機(jī)用模具使工件形成凸起形狀的工藝過(guò)程。

(14)沖撕裂:也叫“沖橋”,指在沖床或油壓機(jī)用模具使工件形成像橋一樣形狀的工藝過(guò)程。

(15)抽孔:也叫“翻邊”,指在普通沖床或其他設(shè)備上使用模具對(duì)工件形成圓孔邊翻起的工藝。過(guò)程。

(16)攻牙:指在工件上加工出內(nèi)螺紋的工藝過(guò)程。

(17)校平:指工件加工前、后不平整,使用其他的設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行平整的過(guò)程。

(18)回牙:指對(duì)預(yù)先攻有牙的工件進(jìn)行第二次螺牙的修復(fù)的過(guò)程。

(19)鉆孔:指在鉆床或銑床上使用鉆頭對(duì)工件進(jìn)行打孔的工藝過(guò)程。

(20)倒角:指使用模具、銼刀、打磨機(jī)等對(duì)工件的尖角進(jìn)行加工的工藝過(guò)程。

(21)沖?。褐甘褂媚>咴诠ぜ蠜_出文字、符號(hào)或其他印跡的工藝過(guò)程。

(22)沉孔:指為配合類似沉頭螺釘一類的連接件,而在工件上加工出有錐度的孔的工藝過(guò)程。

(23)拍平:指對(duì)有一定形狀的工件過(guò)渡到平整的工藝過(guò)程。

(24)沖網(wǎng)孔:指在普通沖床或或數(shù)控沖床上用模具對(duì)工件沖出網(wǎng)狀的孔。

(25)擴(kuò)孔:指用鉆頭或銑刀把工件上小孔加工為大孔的工藝過(guò)程。

3工藝流程

材料的選用

鈑金加工一般用到的材料有冷軋板(SPCC)、熱軋板(SHCC)、鍍鋅板(SECC、SGCC),銅(CU)黃銅、紫銅、鈹銅,鋁板(6061、5052、1010、1060、6063、硬鋁等),不銹鋼(鏡面、拉絲面、霧面),根據(jù)產(chǎn)品作用不同,選用材料不同,一般需從產(chǎn)品其用途及成本上來(lái)考慮。

1.冷軋板SPCC,主要用電鍍和烤漆件,成本低,易成型,材料厚度≤3.2mm。

2.熱軋板SHCC,材料T≥3.0mm ,也是用電鍍,烤漆件,成本低,但難成型,主要用平板件。

3.鍍鋅板SECC、SGCC。SECC電解板分N料、P料,N料主要不作表面處理,成本高,P料用于噴涂件。

4.銅;主要用導(dǎo)電作用料件,其表面處理是鍍鎳、鍍鉻,或不作處理,成本高。

5.鋁板;一般用表面鉻酸鹽(J11-A),氧化(導(dǎo)電氧化,化學(xué)氧化),成本高,有鍍銀,鍍鎳。

6.鋁型材;截面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的料件,大量用于各種插箱中。表面處理同鋁板。

7.不銹鋼;主要用不作任何表面處理,成本高。

圖面審核

要編寫零件的工藝流程,首先要知道零件圖的各種技術(shù)要求;則圖面審核是對(duì)零件工藝流程編寫的重要環(huán)節(jié)。
1.檢查圖面是否齊全。
2.圖面視圖關(guān)系,標(biāo)注是否清楚,齊全,標(biāo)注尺寸單位。
3.裝配關(guān)系,裝配要求重點(diǎn)尺寸。
4.新舊版圖面區(qū)別。
5.外文圖的翻譯。
6.表處代號(hào)轉(zhuǎn)換。
7.圖面問(wèn)題反饋與處埋。
8.材料
9.品質(zhì)要求與工藝要求
10.正式發(fā)行圖面,須加蓋品質(zhì)控制章。

注意事項(xiàng)

展開(kāi)圖是依據(jù)零件圖(3D)展開(kāi)的平面圖(2D)
1.展開(kāi)方式要合,要便利節(jié)省材料及加工性
2.合理選擇間隙及包邊方式,T=2.0以下間隙0.2,T=2-3間隙0.5,包邊方式采用長(zhǎng)邊包短邊(門板類)
3.合理考慮公差外形尺寸:負(fù)差走到底,正差走一半;孔形尺寸:正差走到底,負(fù)差走一半。
4.毛刺方向
5.抽牙、壓鉚、撕裂、沖凸點(diǎn)(包),等位置方向,畫出剖視圖
6.核對(duì)材質(zhì),板厚,以板厚公差
7.特殊角度,折彎角內(nèi)半徑(一般R=0.5)要試折而定展開(kāi)
8.有易出錯(cuò)(相似不對(duì)稱)的地方應(yīng)重點(diǎn)提示
9.尺寸較多的地方要加放大圖
10. 需噴涂保護(hù)地方須表示

加工流程

根據(jù)鈑金件結(jié)構(gòu)的差異,工藝流程可各不相同,但總的不超過(guò)以下幾點(diǎn)。

1、下料:下料方式有各種,主要有以下幾種方式

①. 剪床:是利用剪床剪切條料簡(jiǎn)單料件,它主要是為模具落料成形準(zhǔn)備加工,成本低,精度低于0.2,但只能加工無(wú)孔無(wú)切角的條料或塊料。

②. 沖床:是利用沖床分一步或多步在板材上將零件展開(kāi)后的平板件沖裁成形各種形狀料件,其優(yōu)點(diǎn)是耗費(fèi)工時(shí)短,效率高,精度高,成本低,適用大批量生產(chǎn),但要設(shè)計(jì)模具。

③. NC數(shù)控下料,NC下料時(shí)首先要編寫數(shù)控加工程式,利用編程軟件,將繪制的展開(kāi)圖編寫成NC數(shù)拉加工機(jī)床可識(shí)別的程式,讓其根據(jù)這些程式一步一刀在平板上沖裁各構(gòu)形狀平板件,但其結(jié)構(gòu) 受刀具結(jié)構(gòu)所至,成本低,精度于0.15。

④. 鐳射下料,是利用激光切割方式,在大平板上將其平板的結(jié)構(gòu)形狀切割出來(lái),同NC下料一樣需編寫鐳射程式,它可下各種復(fù)雜形狀的平板件,成本高,精度于0.1.

⑤. 鋸床:主要用下鋁型材、方管、圓管、圓棒料之類,成本低,精度低。

1. 鉗工:沉孔、攻絲、擴(kuò)孔、鉆孔

沉孔角度一般120℃,用于拉鉚釘,90℃用于沉頭螺釘,攻絲英制底孔。

2. 翻邊:又叫抽孔、翻孔,就是在一個(gè)較小的基孔上抽成一個(gè)稍大的孔,再攻絲,主要用板厚比較薄的鈑金加工,增加其強(qiáng)度和螺紋圈數(shù),避免滑牙,一般用于板厚比較薄,其孔周正常的淺翻邊,厚度基本沒(méi)有變化,允許有厚度的變薄30-40%時(shí),可得到比正常翻邊高度大高40-60%的高度,用擠薄50%時(shí),可得大的翻邊高度,當(dāng)板厚較大時(shí),如2.0、2.5等以上的板厚,便可直接攻絲。

3. 沖床:是利用模具成形的加工工序,一般沖床加工的有沖孔、切角、落料、沖凸包(凸點(diǎn)),沖撕裂、抽孔、成形等加工方式,其加工需要有相應(yīng)的模具來(lái)完成操作,如沖孔落料模、凸包模、撕裂模、抽孔模、成型模等,操作主要注意位置,方向性。

4. 壓鉚:壓鉚就本公司而言,主要有壓鉚螺母、螺釘、松不脫等,其是通過(guò)液壓壓鉚機(jī)或沖床來(lái)完成操作,將其鉚接到鈑金件上,還有漲鉚方式,需注意方向性。

5. 折彎;折彎就是將2D的平板件,折成3D的零件。其加工需要有折床及相應(yīng)折彎模具完成,它也有一定折彎順序,其原則是對(duì)下一刀不產(chǎn)生干涉的先折,會(huì)產(chǎn)生干涉的后折。

l 折彎條數(shù)是T=3.0mm以下6倍板厚計(jì)算槽寬,如:T=1.0、V=6 .0 F=1.8、T=1.2、V=8、F=2.2、T=1.5、V=10、F=2.7、T=2.0、V=12、F=4.0

l 折床模具分類,直刀、彎刀(80℃、30℃)

l 鋁板折彎時(shí),有裂紋,可增加下模槽寬式增加上模R(退火可避免裂紋)
l 折彎時(shí)注意事項(xiàng):Ⅰ圖面,要求板材厚度,數(shù)量;?、蛘蹚澐较?/p>

Ⅲ折彎角度;Ⅳ折彎尺寸;Ⅵ外觀、電鍍鉻化料件不許有折痕。

折彎與壓鉚工序關(guān)系,一般情況下先壓鉚后折彎,但有料件壓鉚后會(huì)干涉就要先折后壓,又有些需折彎—壓鉚—再折彎等工序。

6. 焊接:焊接定義:被焊材料原子與分子距京達(dá)晶格距離形成一體

①分類:a 熔化焊:氬弧焊、CO2焊、氣體焊、手工焊

b 壓力焊:點(diǎn)焊、對(duì)焊、撞焊

c 釬焊:電鉻焊、銅絲

② 焊接方式:a CO2氣體保護(hù)焊

b 氬弧焊

c 點(diǎn)焊接等

d 機(jī)器人焊

焊接方式的選用是根據(jù)實(shí)際要求和材質(zhì)而定,一般來(lái)說(shuō)CO2氣體保護(hù)焊用于鐵板類焊搠;氬弧焊用于不銹鋼、鋁板類焊接上,機(jī)器人焊接,可節(jié)省工時(shí),提高工作效率和焊接質(zhì)量,減輕工作強(qiáng)度。

③ 焊接符號(hào):Δ 角焊, Д、I型焊, V型焊接, 單邊V型焊接(V) 帶鈍邊V型焊接(V), 點(diǎn)焊(O), 塞焊或槽焊(∏),卷邊焊(χ), 帶鈍邊單邊V型焊(V), 帶鈍之U型焊, 帶鈍的J型焊,封底焊, 逢焊

④ 箭頭線和接頭

⑤ 焊接缺失及其預(yù)防措失

點(diǎn)焊:強(qiáng)度不夠可打凸點(diǎn),強(qiáng)加焊接面積

CO2焊:生產(chǎn)率高,能源消耗少,成本低,抗銹能力強(qiáng)

氬弧焊:溶深淺,溶接速度慢,效率低,生產(chǎn)成本高,具有夾鎢缺陷,但具有焊接質(zhì)量較好的優(yōu)點(diǎn),可焊接有色金屬,如鋁、銅、鎂等。

⑥ 焊接變形原因:焊接前準(zhǔn)備不足,需增加夾具

焊接治具不良改善工藝

焊接順序不好

⑦ 焊接變形效正法:火焰效正法

振動(dòng)法

錘擊法

人工時(shí)效法

4應(yīng)用

鈑金車間加工部件的加工步驟為:產(chǎn)品前期試驗(yàn)、產(chǎn)品加工試制和產(chǎn)品批量的生產(chǎn)。在產(chǎn)品加工試制步驟時(shí),應(yīng)及時(shí)與顧客溝通聯(lián)系,得到相應(yīng)加工的評(píng)價(jià)之后,再進(jìn)行產(chǎn)品批量的生產(chǎn)。

激光打孔技術(shù)是激光材料加工技術(shù)中早實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的激光技術(shù)。鈑金車間中激光打孔一般采用的是脈沖激光,能量密度較高,時(shí)間較短,可以加工1μm的小孔,特別適用于加工具有一定角度和材料較薄的小孔,還適合加工強(qiáng)度硬度較高或較脆較軟材料的零件上的深小孔和微小孔。

激光可實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器部件打孔加工,打孔效果可實(shí)現(xiàn)三維方向,數(shù)量可達(dá)到上千個(gè)??纱蚩椎牟牧习ú讳P鋼、鎳鉻鐵合金和哈斯特洛依(HASTELLOY)基合金。激光打孔技術(shù)不受材料的力學(xué)性能影響,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化比較容易。

在激光打孔技術(shù)的發(fā)展下,激光切割機(jī)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的操作,在鈑金行業(yè)上面的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)鈑金技術(shù)的加工方法,實(shí)現(xiàn)了無(wú)人操作,大大提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)全程全自動(dòng)的操作,帶動(dòng)了鈑金經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在打孔效果方面提升了一個(gè)檔次,加工效果赫然顯著。

5常用材料

1.鍍鋅鋼板SECC

SECC的底材為一般的冷軋鋼卷,在連續(xù)電鍍鋅產(chǎn)線經(jīng)過(guò)脫脂、酸洗、電鍍及各種后處理制程后,即成為電鍍鋅產(chǎn)品。SECC不但具有一般冷軋鋼片的機(jī)械性能及近似的加工性,而且具有*的耐蝕性及裝飾性外觀。在電子產(chǎn)品、家電及家具的市場(chǎng)上具有很大的競(jìng)爭(zhēng)性及取代性。例如電腦機(jī)箱普遍使用的就是SECC。

2. 普通冷軋板SPCC

SPCC是指鋼錠經(jīng)過(guò)冷軋機(jī)連續(xù)軋制成要求厚度的鋼板卷料或片料。SPCC表面沒(méi)有任何的防護(hù),暴露在空氣中極易被氧化,特別是在潮濕的環(huán)境中氧化速度加快,出現(xiàn)暗紅色的鐵銹,在使用時(shí)表面要噴漆、電鍍或者其他防護(hù)。

⒊ 熱浸鍍鋅鋼板SGCC

熱浸鍍鋅鋼卷是指將熱軋酸洗或冷軋后之半成品,經(jīng)過(guò)清洗、退火,浸入溫度約460°C的溶融鋅槽中,而使鋼片鍍上鋅層,再經(jīng)調(diào)質(zhì)整平及化學(xué)處理而成。SGCC材料比SECC材料硬、延展性差(避免深抽設(shè)計(jì))、鋅層較厚、電焊性差。

4. 不銹鋼SUS304

使用廣泛的不銹鋼之一,因含Ni(鎳)故比含Cr(鉻)的鋼較富有耐蝕性、耐熱性,擁有非常好的機(jī)械性能,無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象,沒(méi)有彈性。

5.不銹鋼SUS301

Cr(鉻)的含量較SUS304低,耐蝕性較差,但經(jīng)過(guò)冷加工在沖壓加工中能獲得很好的拉力和硬度,彈性較好,多用于彈片彈簧以及防EMI。

參考資料

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