钣金工艺
现代钣金工艺包括:是灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割等。
3D软件中,SolidWorks、UG、Pro/E、SolidEdge、TopSolid等都有钣金件一项,主要是通过对3D图形的编辑而得到板金件加工所需的数据(如展开图,折弯线等)以及为数控冲床(CNC Punching Machine)/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机(Combination Machine)以及数控折弯机(CNC Bending Machine)等提供数据。
钣金加工
编辑钣金加工是钣金技术职员需要把握的枢纽技术,也是钣金制品成形的重要工序。钣金加工是包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数,又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操纵方法,还包括新冲压技术及新工艺。零件金属板材加工就叫钣金加工。
中文名钣金加工释 义金属板材加工主要工序剪切、折弯扣边、弯曲成型等钣金件薄板五金件
金属板材加工就叫钣金加工。具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天圆地方、漏斗形等,主要工序有剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是在加工过程中厚度不变的零件。相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等。
金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割来制作的。
国外某专业期刊上的一则定义可以将钣金定义为:钣金是针对金属薄板(通常在6mm以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。
钣金特点
钣金件具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、大规模量产性能好等特点,在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用,例如在电脑机箱、手机、MP3中,钣金件是必不可少的组成部分。
随着钣金的应用越来越广泛,钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环,机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧,使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求,又能使得冲压模具制造简单、成本低。
钣金材料
适合于冲压加工的钣金材料非常多,广泛应用于电子电器行业的钣金材料包括:
1. 普通冷轧板 SPCC
SPCC是指钢锭经过冷轧机连续轧制成要求厚度的钢板卷料或片料。SPCC表面没有任何的防护,暴露在空气中较易被氧化,特别是在潮湿的环境中氧化速度加快,出现暗红色的铁锈,在使用时表面要喷漆、电镀或者其他防护。
2. 镀锌钢板SECC
SECC的底材为一般的冷轧钢卷,在连续电镀锌产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后,即成为电镀锌产品。SECC不但具有一般冷轧钢片的机械性能及近似的加工性,而且具有优越的耐蚀性及装饰性外观。在电子产品、家电及家具的市场上具有很大的竞争性及取代性。例如电脑机箱普遍使用的就是SECC。
3. 热浸镀锌钢板SGCC
热浸镀锌钢卷是指将热轧酸洗或冷轧后之半成品,经过清洗、退火,浸入温度约460°C的溶融锌槽中,而使钢片镀上锌层,再经调质整平及化学处理而成。SGCC材料比SECC材料硬、延展性差(避免深抽设计)、锌层较厚、电焊性差。
1. 钳工:沉孔、攻丝、扩孔、钻孔 沉孔角度一般120℃,用于拉铆钉,90℃用于沉头螺钉,攻丝英制底孔。 2. 翻边:又叫抽孔、翻孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再攻丝,主要用板厚比较薄的钣金加工,增加其强度和螺纹圈数,避免滑牙,一般用于板厚比较薄,其孔周正常的浅翻边,厚度基本没有变化,允许有厚度的变薄30-40%时,可得到比正常翻边高度大高40-60%的高度,用挤薄50%时,可得较大的翻边高度,当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,便可直接攻丝。 3. 冲床:是利用模具成形的加工工序,一般冲床加工的有冲孔、切角、落料、冲凸包(凸点),冲撕裂、抽孔、成形等加工方式,其加工需要有相应的模具来完成操作,如冲孔落料模、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. 压铆:压铆就本公司而言,主要有压铆螺母、螺钉、松不脱等,其是通过液压压铆机或冲床来完成操作,将其铆接到钣金件上,还有涨铆方式,需注意方向性。 5. 折弯;折弯就是将2D的平板件,折成3D的零件。其加工需要有折床及相应折弯模具完成,它也有一定折弯顺序,其原则是对下一刀不产生干涉的先折,会产生干涉的后折。 l 折弯条数是T=3.0mm以下6倍板厚计算槽宽,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 折床模具分类,直刀、弯刀(80℃、30℃) l 铝板折弯时,有裂纹,可增加下模槽宽式增加上模R(退火可避免裂纹) l 折弯时注意事项:Ⅰ图面,要求板材厚度,数量; Ⅱ折弯方向 Ⅲ折弯角度;Ⅳ折弯尺寸;Ⅵ外观、电镀铬化料件不许有折痕。 折弯与压铆工序关系,一般情况下先压铆后折弯,但有料件压铆后会干涉就要先折后压,又有些需折弯—压铆—再折弯等工序。 6. 焊接:焊接定义:被焊材料原子与分子距京达晶格距离形成一体 ①分类:a 熔化焊:氩弧焊、CO2焊、气体焊、手工焊 b 压力焊:点焊、对焊、撞焊 c 钎焊:电铬焊、铜丝 ② 焊接方式:a CO2气体保护焊 b 氩弧焊 c 点焊接等 d 机器人焊 焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定,一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊搠;氩弧焊用于不锈钢、铝板类焊接上,机器人焊接,可节省工时,提高工作效率和焊接质量,减轻工作强度。 ③ 焊接符号:Δ 角焊, Д、I型焊, V型焊接, 单边V型焊接(V) 带钝边V型焊接(V), 点焊(O), 塞焊或槽焊(∏),卷边焊(χ), 带钝边单边V型焊(V), 带钝之U型焊, 带钝的J型焊,封底焊, 逢焊 ④ 箭头线和接头 ⑤ 焊接缺失及其预防措失 点焊:强度不够可打凸点,强加焊接面积 CO2焊:生产率高,能源消耗少,成本低,抗锈能力强 氩弧焊:溶深浅,溶接速度慢,效率低,生产成本高,具有夹钨缺陷,但具有焊接质量较好的优点,可焊接有色金属,如铝、铜、镁等。 ⑥ 焊接变形原因:焊接前准备不足,需增加夹具 焊接治具不良改善工艺 焊接顺序不好 ⑦ 焊接变形效正法:火焰效正法 振动法 锤击法 人工时效法
⑥ 焊接变形原因:焊接前准备不足,需增加夹具 焊接治具不良改善工艺 焊接顺序不好 ⑦ 焊接变形效正法:火焰效正法 振动法 锤击法 人工时效法
应用编辑 钣金车间加工部件的加工步骤为:产品前期试验、产品加工试制和产品批量的生产。在产品加工试制步骤时,应及时与顾客沟通联系,得到相应加工的评价之后,再进行产品批量的生产。 激光打孔技术是激光材料加工技术中较早实现实用化的激光技术。钣金车间中激光打孔一般采用的是脉冲激光,能量密度较高,时间较短,可以加工1μm的小孔,特别适用于加工具有一定角度和材料较薄的小孔,还适合加工强度硬度较高或较脆较软材料的零件上的深小孔和微小孔。 激光可实现燃气轮机的燃烧器部件打孔加工,打孔效果可实现三维方向,数量可达到上千个。可打孔的材料包括不锈钢、镍铬铁合金和哈斯特洛依(HASTELLOY)基合金。激光打孔技术不受材料的力学性能影响,实现自动化比较容易。 在激光打孔技术的发展下,激光切割机实现了自动化的操作,在钣金行业上面的应用改变了传统钣金技术的加工方法,实现了无人操作,大大提高了生产效率,实现全程全自动的操作,带动了钣金经济的发展,在打孔效果方面提升了一个档次,加工效果赫然显著。 常用材料编辑 1.镀锌钢板SECC SECC的底材为一般的冷轧钢卷,在连续电镀锌产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后,即成为电镀锌产品。SECC不但具有一般冷轧钢片的机械性能及近似的加工性,而且具有优越的耐蚀性及装饰性外观。在电子产品、家电及家具的市场上具有很大的竞争性及取代性。例如电脑机箱普遍使用的就是SECC。
④. 镭射下料,是利用激光切割方式,在大平板上将其平板的结构形状切割出来,同NC下料一样需编写镭射程式,它可下各种复杂形状的平板件,成本高,精度于0.1. ⑤. 锯床:主要用下铝型材、方管、圆管、圆棒料之类,成本低,精度低。 1. 钳工:沉孔、攻丝、扩孔、钻孔 沉孔角度一般120℃,用于拉铆钉,90℃用于沉头螺钉,攻丝英制底孔。 2. 翻边:又叫抽孔、翻孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再攻丝,主要用板厚比较薄的钣金加工,增加其强度和螺纹圈数,避免滑牙,一般用于板厚比较薄,其孔周正常的浅翻边,厚度基本没有变化,允许有厚度的变薄30-40%时,可得到比正常翻边高度大高40-60%的高度,用挤薄50%时,可得较大的翻边高度,当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,便可直接攻丝。 3. 冲床:是利用模具成形的加工工序,一般冲床加工的有冲孔、切角、落料、冲凸包(凸点),冲撕裂、抽孔、成形等加工方式,其加工需要有相应的模具来完成操作,如冲孔落料模、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. 压铆:压铆就本公司而言,主要有压铆螺母、螺钉、松不脱等,其是通过液压压铆机或冲床来完成操作,将其铆接到钣金件上,还有涨铆方式,需注意方向性。 5. 折弯;折弯就是将2D的平板件,折成3D的零件。其加工需要有折床及相应折弯模具完成,它也有一定折弯顺序,其原则是对下一刀不产生干涉的先折,会产生干涉的后折。
折弯条数是T=3.0mm以下6倍板厚计算槽宽,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 折床模具分类,直刀、弯刀(80℃、30℃) l 铝板折弯时,有裂纹,可增加下模槽宽式增加上模R(退火可避免裂纹) l 折弯时注意事项:Ⅰ图面,要求板材厚度,数量; Ⅱ折弯方向 Ⅲ折弯角度;Ⅳ折弯尺寸;Ⅵ外观、电镀铬化料件不许有折痕。 折弯与压铆工序关系,一般情况下先压铆后折弯,但有料件压铆后会干涉就要先折后压,又有些需折弯—压铆—再折弯等工序。 6. 焊接:焊接定义:被焊材料原子与分子距京达晶格距离形成一体 ①分类:a 熔化焊:氩弧焊、CO2焊、气体焊、手工焊 b 压力焊:点焊、对焊、撞焊 c 钎焊:电铬焊、铜丝 ② 焊接方式:a CO2气体保护焊 b 氩弧焊 c 点焊接等 d 机器人焊 焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定,一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊搠;氩弧焊用于不锈钢、铝板类焊接上,机器人焊接,可节省工时,提高工作效率和焊接质量,减轻工作强度。 ③ 焊接符号:Δ 角焊, Д、I型焊, V型焊接, 单边V型焊接(V) 带钝边V型焊接(V), 点焊(O), 塞焊或槽焊(∏),卷边焊(χ), 带钝边单边V型焊(V), 带钝之U型焊, 带钝的J型焊,封底焊, 逢焊 ④ 箭头线和接头 ⑤ 焊接缺失及其预防措失 点焊:强度不够可打凸点,强加焊接面积 CO2焊:生产率高,能源消耗少,成本低,抗锈能力强 氩弧焊:溶深浅,溶接速度慢,效率低,生产成本高,具有夹钨缺陷,但具有焊接质量较好的优点,可焊接有色金属,如铝、铜、镁等。