關于鈑金加工工藝研究
引言
由于生產和生活對鈑金制品的品質和功能提出越來越高的要求,傳統的鈑金加工工藝已經不能滿足現代鈑金制品加工的要求。因此,伴隨著數控技術的普及,鈑金加工技術也發展成為數控多元化鈑金加工工藝。所謂鈑金加工就是指對金屬薄板采用激、剪、沖、折、鉚、焊、拼接等工藝進行綜合加工的過程,使金屬薄板具有一定的使用功能。為了達到這個目的,需要借助一些加工工具,主要有:剪板機、激光切割機、數控折彎機、數控沖床、點焊機等設備。當然,根據不同的加工對象和加工工藝需求,加工設備也會略有變化。高精度的數控設備的使用,可以提高防護板的加工品質,滿足多規格、多品種的加工需要。數控鈑金設備的推廣,同時也提高了工作效率,降低了工作強度,縮短了鈑金加工周期。
一、飯金的選材
飯金指的是將厚度在6 m m 以內的金屬薄板,通過剪、沖、鉚接、拼接、折彎、成型等冷加工工藝辦法,來將其制作成管形、筒形、彎頭、斗形、型材等的零件。通過這些冷加工辦法,可以使飯金零件的厚度變化較為固定。但是不同的用途所選的飯金材料是不同的,接下來,我們就對常用飯金的材料作以介紹,對其選材注意事項作以介紹。常見的飯金材料有不銹鋼(冷軋板、熱軋板、鍍鋅板)、銅(黃、紫、被銅)、鋁等,不同的板材適合不同的用途及加工方式,接下來這里就對這些材質作以介紹:
(1)不銹鋼板材
1.冷軋鋼板(S P c)C。
冷軋鋼板指的是在將室溫控制到低于再結晶溫度時對鋼板進行的進一步軋薄的鋼板。冷軋鋼板的表面光滑、厚度均勻且精確,成本低、成型容易,易于電鍍和油漆,得到了廣泛的應用。
2.熱軋鋼板(s H c)C
熱軋鋼板指的是以鑄板坯或初軋板為基礎,經加熱爐加熱后,經除磷后進行粗軋成形的鋼板。熱軋鋼板的厚度等尺寸精度略差,有時會有折邊等缺陷。主要用于橋梁、車輛、船舶等結構件的生產。
3.鍍鋅板
鍍鋅板指的是將鋼板表面進行鍍鋅的鋼板。它的鋅層厚度在10 微米以上,具有防止表面受到腐蝕等的作用。常用于需要輕度防腐的結構件。
(2)銅(黃、紫、皺銅)板材銅材質主要用于需要導電的料件,常在其表面進行鍍鎳、鍍鉻處理,也可以進行噴涂處理,選用這種材質成本較高。
(3)鋁板材鋁板材通常其表面要使用鉻酸鹽進行處理或進行導電、化學等氧化處理,常用于各箱體制作。
二、鈑金件加工工藝
(1)下料
在對鈑金件進行加工時,下料設備有剪床、沖床、鋸床和數控等,在選擇上以滿足實際需求、提高加工效率為根本要求。
1.剪床
通過剪床設備來實現對各簡單料件的剪切處理,一般情況均利用模具落料成形完成準備加工,通常用于加工精度要求較小的無孔、無切角塊料和條料的加工中,具有成本低的優點。
2.沖床
利用沖床采取一步或多步的處理方式,在板材上將零件展開后的平板件沖栽成各種形狀的料件,具有加工效率高、成本低的優點。如果選擇此種下料方式加工,需要提前制訂相應的模具。
3.NC 數控下料
根據零件展平圖編寫程序,并確保能被數控加工機床識別。加工處理時,可根據程序要求在平板上剪裁出相應形狀的料件。
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(2)翻邊
對料件進行翻邊加工時,主要通過抽孔對比較小的基孔進行處理,形成較大的孔,最后進行攻絲處理,又可稱為“抽孔”和“翻孔”處理,常用于比較薄的鈑金件加工中。對于比較薄的鈑金件,其孔周圍正常的淺翻邊加工不會對其厚度造成影響,且在30%~40%的變薄程度下,翻邊處理后的高度可擴大40%~60%.
(3)沖床
此環節利用專門的模具實現對料件的成形處理,將料件加工成要求的形狀,對精度的要求比較高。實際加工程序為沖孔、落料、沖撕裂、抽孔和成形等,常用的加工模具有沖孔落料模、撕裂模和成型模等。在此環節中,必須做好對操作方向的控制。
(4)壓鉚
壓鉚有壓鉚螺母、松不脫和螺釘等,利用液壓壓鉚機或沖床進行加工處理,將其鉚接到鈑金件上,在加工時需要做好對加工方向的控制。
(5)折彎
在此環節中,將平板料件折彎成3D 零件,要利用專門的折床或折彎模具加工。實際加工中,應遵循“上一刀不會對下一刀造成干擾”的原則,嚴格按照加工規定順序處理。常見的折床模具有直刀、彎刀,需結合實際情況選擇。在對鋁板進行折彎加工時會產生裂紋,可通過增加下模槽寬、上模折彎處內圓角的半徑解決。此外,對于折彎和壓鉚加工而言,一般情況下先進行壓鉚加工,后進行折彎處理,但也存在部分料件在壓鉚加工后會產生干涉問題,可先折彎處理后進行壓鉚加工,或邊折彎邊壓鉚。
(6)焊接
常見的有熔化焊、壓力焊和釬焊等。其中,熔化焊有氣體焊、氬弧焊和手工焊等;壓力焊有對焊、點焊和撞焊等;釬焊主要為電鉻焊。在選擇焊接方式時,應從實際需求出發,考慮加工料件的材質,比如不銹鋼與鋁板的焊接主要選擇氬弧焊的方式,鐵板類則多選用二氧化碳氣體保護焊的方式。
三、鈑金焊接的加工工藝研究
在鈑金加工過程中,需要將若干個鈑金零件組合在一起,而組合的最有效方式是焊接,既可以滿足連接需要,又可以達到強度要求。在鈑金焊接的過程中,工藝要點主要集中在以下幾個方面:
(1)鈑金焊接要選準焊接方法。在鈑金焊接中,主要的焊接方法有以下幾類:電弧焊、氬弧焊、電渣焊、氣焊、等離子弧焊、熔化焊、壓力焊、釬焊。我們應根據實際需要選準焊接方法。
(2)鈑金焊接要根據材質需要選擇焊接方式。在焊接過程中,焊接3mm以下的碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和銅、鋁等非鐵合金的時候,應選擇氬弧焊、氣焊的方式實現。
(3)鈑金焊接應注意焊道成型和焊接質量。由于鈑金屬于表面部件,因此鈑金的表面質量很重要,為了保證鈑金的表面成型達到要求,鈑金在焊接過程中要注意焊道成型和焊接質量,從表面質量和內在質量兩個方面保證鈑金焊接達標。
總結語
鈑金件現已經被廣泛應用于多個領域。在對其進行加工時,需要確定其加工工藝,并結合實際加工經驗總結管理要點,采取合理的措施對整個加工過程進行優化,爭取不斷提高加工效果。在鈑金的加工過程中,加工工藝是指導鈑金加工的重要文件,如果沒有加工工藝,鈑金加工將會出現無規范可依,無標準可執行的情況。因此,我們要清楚鈑金加工工藝的重要性,在鈑金加工過程中對加工工藝進行深入研究,保證加工工藝能夠符合鈑金加工的操作實際,滿足鈑金加工的實際需要,從根本上提高鈑金加工質量。通過實踐發現,鈑金加工根據加工方式的不同,主要分為:下料、折彎、拉伸、成型、焊接等方式。要想保證鈑金加工全過程的質量達標,就要重點研究這幾種加工方式的加工工藝,對現有加工工藝進行優化,提高加工工藝的實用性和指導性。
參考文獻:
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