钣金加工工艺

钣金加工工艺介绍,编写人员：职称：编写日期：REV：1.0审核核准,课程大纲,教学时数:,REV1.0,钣金加工针对金属板材的一种综合冷加工工艺，主要分为剪切、冲裁、折弯、铆接、模具成型等。常用的板材有热轧板、酸洗板、冷轧板、镀锌板、铜板、铝板、铝型材、不锈钢板等。加工方法：1.通过数冲、数折、激光切割机、剪板机等设备对板材进行钣金加工，多用于样品及小批量生产，成本较高。2.通过固定的模具在冲床或压机等设备对板材进行钣金加工，速度快，成本低，但是模具成本很大，且安装、更换费时，多用于大批量生产。,钣金概述,REV1.0,钣金件加工工艺流程：1.下料：落料模、激光切割、剪板机、数冲。2.成型：数冲、数折、成型模具。3.其他加工：压铆、攻丝。4.焊接：电弧焊、电阻焊。5.表面处理：喷粉、电泳、电镀等,钣金概述,REV1.0,剪板机：用于剪切条料，它主要是为模具落料加工准备，或规则外形的简单零件下料。速度快、成本低、精度低，只能加工无孔无切角的条料或块料。可快速换型。,钣金加工设备,REV1.0,激光切割机：用高能激光照射被切割材料，使材料气化产生空洞，光束移动形成割缝，将零件的结构形状切割出来，需编写激光程式，它可切割各种复杂形状的零件。成本高，精度高。可快速换型。,钣金加工设备,REV1.0,数冲：一种装有数控控制的自动化冲床，通过数控编程指令，操纵冲床动作并加工零件。通过简单的模具组合，可一次完成多种复杂孔型和浅拉伸零件，还可通过小模步冲的方式加工大圆孔、方孔、腰孔及各种形状的曲线轮廓，也可进行特殊工艺加工，如百叶窗、沉孔、翻边孔、加强筋、压印等。可以快速换型。,钣金加工设备,REV1.0,夹爪,刀盘,控制台,毛刷工作台,冲床：冲床就是一台冲压式压力机。通过模具，能做出落料，冲孔，成型，拉伸，修整，精冲，整形，铆接及挤压件等，加工精度依模具和材料性质而定，因模具更换及调整时间较长，难以快速换型。,钣金加工设备,REV1.0,数控折弯机：通过模具对薄板进行折弯的设备，操作简单，而且可对带侧壁的工件进行加工。加工速度快，精度较高，具有自动补偿功能。可快速换型。,钣金加工设备,REV1.0,激光切割由于具有无变形，响应快，精度高，易换型的特点，多用于样品制作时或多品种小批量产品的下料加工。激光切割的光束直径很小，通常在0.2以下，切割3毫米以下碳钢板材时，孔中心距误差可控制在0.05以内，轮廓误差控制在0.1以内，表面粗糙度能达到Ra12.5。,激光切割工艺,REV1.0,穿孔点,激光在切割孔时因穿孔，会在孔边留下小缺陷，使孔产生形状误差。板越厚，越明显。,激光切割的影响因素：激光切割的光斑越小，割缝，越小精度越高；工作台走位精度越高，激光切割精度越高；板材越厚，激光切割的精度越低，表面粗糙度越差；同样板厚，钢板的精度比铝板高，切割面更光滑；板材表面质量越好，切割路径越规整，切割面越光滑。,激光切割工艺,REV1.0,常用的数冲多为转塔冲，可用来下料、冲孔、浅拉伸、压筋等。加工精度可达到0.1。普通数冲所能加工的板材最大厚度：冷轧碳钢板：3mm铝板：4mm不锈钢板：2mm,数冲工艺,REV1.0,1、冲孔：冲孔有最小尺寸要求。最小尺寸与孔的形状、板材的机械性能与厚度有关。,数冲工艺,REV1.0,2.数冲的孔间距与孔边距：冲孔边缘与零件外形不平行时，最小距离不小于材料厚度t；平行时，不小于1.5t。3.拉伸孔：拉伸孔离边缘最小距离为3t，2个拉伸孔之间的最小距离为6t，拉伸孔距（内）折弯边最小安全距离3t+R（折弯内圆角）,数冲工艺,REV1.0,4.拉伸折弯件及拉伸件冲孔时，其孔壁与直壁之间应保持一定距离。,数冲工艺,REV1.0,常用数折刀形状：,数折工艺,REV1.0,常用V槽形状：,数折加工基本原则：由外而内，由小到大，先局部后整体，先特殊后普通，前道不干涉后道。数折加工精度：一折：0.1二折：0.2三折：0.3以此类推,数折工艺,REV1.0,折弯最小圆角：零件弯曲时，外侧受拉伸，内侧受压缩。当材料厚度为固定值时，折弯内R越小，则内外所受到的压缩和拉伸状况严重。当其所受的拉伸力和压缩力超过材料的极限强度时，就会产生裂纹和折断。因此，钣金折弯件的设计，应避免过小的折弯半径。常用材料的最小折弯半径见表格,数折工艺,REV1.0,常用材料最小折弯半径：,数折工艺,REV1.0,当因产品需要折弯半径小于最小折弯半径时，可采用开槽折弯工艺：,数折工艺,REV1.0,1.5mm板厚开槽折弯对比图，内R几乎为0。但是当槽深为0.5时，外侧有明显拉伸痕迹，强度急剧降低。,数折工艺,REV1.0,冲压是利用压机和装载在压机上的模具，通过压力使被加工材料在冲模内加工成所需要的具有一定形状和尺寸精度的。冲压针对的材料可以是金属，也可以是非金属；可以是板材，也可以是棒材，型材，块料，条料。冲压加工的生产率高，材料利用率高。同一产品的形状和尺寸一致性好，使零件具有良好的互换性。操作简单，对工人的技术能力要求比较低，且便于实现机械化和自动化生产。,模具冲压工艺,REV1.0,冲裁件结构设计要点：1.冲裁件的形状适合排样，能减少废料，提高利用率；2.各边线的连接处应当有适当的圆角，适合加工；3.零件的突出与凹入部分不宜太长，避免过大的悬臂与狭窄的长槽。4.冲孔时，孔的半径应不小于板厚；5.孔间距或者孔与边缘的距离不小于2.5倍板厚，且大于3mm；6.孔距离拉深或弯曲边不能太近，尽可能不要进入圆角区。,模具冲压工艺,REV1.0,弯曲件结构设计要点：1.弯曲圆角应适宜，过小会产生撕裂，过大会产生回弹，难以控制尺寸和精度；2.弯曲线与材料轧制纹平行时，易产生裂纹；3.弯曲直边应有足够长度，否则无法得到确定的形状；4.零件宽度突变处不应设计弯曲，必要的话应先开工艺孔或槽；5.弯曲影响范围内不可有孔或槽，以免变形；6.对称的弯曲件，左右弯曲半径应一致，防止弯曲时受力不均滑动。,模具冲压工艺,REV1.0,冲压的精度与毛刺：单次冲压的尺寸精度可达0.1，精密冲压为0.05。多次冲压应零件定位误差会产生累