對金屬薄板的鈑金加工綜合工藝是怎樣的

　　金屬板加工

　　鈑金加工是對鈑金(通常小于6mm)進行的綜合冷加工工藝，包括剪切、下料、彎曲、焊接、鉚接、模具成型和表面處理等。它的顯著特點是同一部位的厚度相同。

　　鈑金加工方法:

　　非模具加工:用多臺沖壓機、激光切割機、剪切機、折彎機、鉚接機等加工金屬板材的過程。，一般用于制樣或小批量生產，成本較高。處理周期短，響應快。

　　模具加工:鈑金采用固定模具加工，一般包括落料模和成型模，主要用于大批量生產，成本較低。前期模具成本高，零件質量有保障。預處理周期長，模具成本高。

　　鈑金加工流程:

　　下料:沖孔、激光切割、剪板。

　　成形-彎曲、拉伸和沖壓:折彎機、沖壓機等。

　　其他加工:鉚接、攻絲等

　　焊接:金屬板的連接方法

　　表面處理:噴粉、電鍍、拉絲、絲網印刷等。

　　鈑金加工技術-沖裁

　　鈑金的切割方式主要有沖壓、激光切割、剪板、模切等。數控是目前常用的方法，打樣階段多采用激光切割(不銹鋼鈑金零件也可以加工)，加工成本高，大批量加工多采用模切。

　　接下來，我們主要介紹用幾個沖頭沖裁金屬板料。

　　數字沖孔，又稱轉塔數控沖床，可用于落料、沖孔、拉伸孔、滾筋、沖孔百葉窗等。，其加工精度可達±0.1毫米

　　可用數控加工的板材厚度為:

　　冷軋鋼板和熱軋鋼板≤4.0毫米

　　鋁板≤5.0毫米

　　不銹鋼板≤2.0毫米

　　打孔有最小尺寸要求。沖孔的最小尺寸與孔的形狀、材料力學性能和材料厚度有關。(如下圖所示)

　　2.沖孔的孔間距和孔余量。當零件的沖壓邊到形狀的最小距離與零件的形狀邊不平行時，最小距離不應小于材料厚度t；平行時，應不小于1.5t..(如下圖所示)

　　3.拉伸孔時，拉伸孔與邊的最小距離為3T，兩個拉伸孔的最小距離為6T，拉伸孔與彎曲邊(內側)的最小安全距離為3T+R(T為鈑金厚度，R為彎曲圓角)

　　4.沖壓拉伸彎曲件和拉深件時，孔壁與直壁之間應保持一定的距離。(如下圖所示)

　　金屬板加工技術-成形

　　金屬板的成形主要是金屬板的彎曲和拉伸。

　　1.金屬板彎曲

　　1.1折彎機主要用于折彎鈑金。

　　折疊床的加工精度；

　　九折:+/-0.1毫米

　　八折:±0.2毫米

　　八折以上:+/-0.3毫米

　　1.2彎曲加工順序的基本原則:由內向外彎曲，由小到大彎曲，先彎曲特殊形狀，前道工序成型后不影響或干擾后續工序。

　　1.3常見的折刀形狀:

　　常見的v形槽形狀:

　　1.4彎曲件的最小彎曲半徑:

　　當材料彎曲時，外層被拉伸，內層在圓角區域被壓縮。當材料厚度不變時，內部R越小，材料的拉伸和壓縮越嚴重。當外圓角的拉伸應力超過材料的極限強度時，會出現裂紋和斷裂。因此，彎曲件的結構設計應避免彎曲圓角半徑過小。公司常用材料的最小彎曲半徑見下表。

　　彎曲件最小彎曲半徑表:

　　彎曲半徑是指彎曲部分的內半徑，t是材料的壁厚。

　　1.5彎曲部分的直邊高度:

　　一般最小直邊高度不宜過小，最小高度要求:h>2t。

　　如果要求彎曲件的直邊高度h≤2t，應先增加彎曲邊高度，彎曲后再加工至所需尺寸；或者在彎曲變形區加工出淺槽后，進行彎曲。

　　1.6彎曲邊緣側面帶斜面的最小彎曲直邊高度:

　　有斜角的彎曲件側面彎曲時，側面的最小高度為:h=(2~4)t>3 mm。

　　1.7彎曲零件上的孔邊緣:

　　孔邊:先打孔，再折彎�？椎奈恢脩�在彎曲變形區之外，以避免孔在彎曲時變形。從孔到彎曲邊緣的距離見下表。

　　1.8局部彎曲工藝切口:

　　彎曲件的彎曲線應避免尺寸突然變化的位置。局部彎曲某一段邊時，為防止尖角處應力集中產生彎曲裂紋，可將彎曲線移動一定距離，留下尺寸突變(圖A)，也可沖壓工藝槽(圖B)或工藝孔(圖C)。注意圖中尺寸要求:s≥r；槽寬k≥t；槽深L≥t+R+k/2。

　　1.9斜邊彎曲邊應避開變形區:

　　1.10鈑金卷邊(死邊)的設計要求:

　　鈑金折邊的死邊長度與材料的厚度有關。如下圖所示，一般情況下，死邊l的最小長度≥3.5t+r。

　　其中，t為材料壁厚，r為上道工序(如下圖右側所示)沖邊前的最小內彎半徑。

　　1.11增加了工藝定位孔:

　　為了保證坯料在模具中的準確定位，防止彎曲時坯料移位產生廢品，設計時應提前增加工藝定位孔，如下圖所示。特別是多次彎曲的零件，必須以工藝孔為定位基準，減少累積誤差，保證產品質量。

　　1.12標記彎曲件相關尺寸時，應考慮工藝性:

　　如上圖所示，a)先沖孔后彎曲，l)尺寸精度容易保證，加工方便。b)和c)如果尺寸L的精度要求較高，加工孔前需要彎曲，加工起來比較麻煩。

　　1.13影響彎曲件回彈的因素很多，包括:材料的力學性能、壁厚、彎曲半徑和彎曲時的正壓力等。圓角半徑與板厚之比越大，回彈越大。抑制設計回彈的方法示例

　　目前，制造商在設計模具時主要避免彎曲零件的回彈。同時，在設計中對一些結構進行改進，使得回彈角度更簡單，如下圖所示:在彎曲區域壓入加強筋，不僅可以提高工件的剛度，還有助于抑制回彈。

　　2.金屬板拉伸

　　鈑金件的拉伸主要通過數控或普通沖孔完成，需要各種拉伸沖頭或模具。

　　拉片的形狀要盡量簡單對稱，盡量拉伸一次。

　　需要拉伸幾次的零件在拉伸過程中應該允許表面有可能的痕跡。

　　在保證裝配要求的前提下，應允許拉伸側壁有一定的傾斜度。

　　2.1圖紙件底部與直墻之間的圓角半徑要求:

　　如下圖所示，拉延件底部與直壁之間的圓角半徑應大于板材厚度，即R1≥t，為使拉伸工作更順利，一般取R1為(3~5)t，最大圓角半徑應小于或等于板材厚度的8倍，即r1≤8t。

　　2.2圖紙零件法蘭和壁之間的圓角半徑

　　拉延件法蘭與壁之間的圓角半徑應大于板材厚度的兩倍，即r2≥2t。為了使拉拔工作順利進行，一般采用r2=(5~10)t，最大法蘭半徑應小于或等于板厚的8倍，即r2≤8t。(見上圖)

　　2.3圓形拉伸件內腔直徑

　　圓形拉延件內腔直徑應D≥d+10t，這樣拉延時壓板不會起皺。(見上圖)

　　2.4矩形受拉構件相鄰兩壁之間的圓角半徑

　　矩形拉伸件相鄰兩壁之間的圓角半徑應為r3≥3t，盡量取r3≥H/5，以減少拉伸件數量，使其能一次性拔出。

　　2.5要求一次成形時圓形無凸緣拉深件的高度與直徑之間的尺寸關系。

　　圓形無凸緣拉深件一次成形時，高度H與直徑d之比應小于等于0.4，即H/d≤0.4，如下圖所示。

　　2.6圖紙材料厚度變化:

　　由于受拉零件的應力不同，拉伸材料的厚度也會發生變化。一般來說，底部中心保持原來的厚度，底角處的材料變薄，靠近法蘭的頂部材料變厚，矩形拉延件周圍拐角處的材料變厚。

　　2.7圖紙零件產品尺寸的標注方法

　　設計拉伸產品時，產品圖紙上的尺寸應明確表示必須保證外部或內部尺寸，內部和外部尺寸不能同時標注。

　　2.8圖紙零件尺寸公差的標注方法

　　拉伸件凹凸弧內半徑與一次成型圓柱拉伸件高度公差為雙側對稱偏差，偏差值為國標(GB)16級精度公差絕對值的一半，用加號或減號標注。

　　3.金屬板的其他成形:

　　加強筋——在鈑金件上壓筋有助于增加結構剛度。

　　百葉窗-百葉窗通常用于各種外殼或外罩上的通風和散熱。

　　孔翻邊(拉伸孔)-用于加工螺紋或提高孔口的剛性。

　　3.1加強筋:

　　鋼筋結構及其尺寸選擇

　　沖壓距離和凸邊距離的極限尺寸按下表選擇。

　　3.2百葉窗

　　百葉窗的成型方法是通過沖頭一側的邊緣切割材料，而沖頭的其余部分會同時拉伸和變形材料，形成一側開口的波浪形。

　　百葉窗的典型結構見下圖。

　　快門尺寸要求:A≥4T；b≥6t；h≤5t；l≥24t；r≥0.5t.

　　3.3孔翻邊(拉伸孔)

　　孔翻邊的形式有很多種，加工螺紋內孔翻邊比較常見。

　　鈑金加工技術-其他加工

　　上部鈑金附件的鉚接，如鉚釘螺母、鉚釘螺柱、鉚釘導向柱等。

　　2.金屬板螺紋孔的攻絲。

　　金屬板厚度t

　　金屬板加工技術-焊接

　　在鈑金焊接結構設計中，應貫徹“焊縫和焊點對稱布置，避免交叉、聚攏和重疊”的原則。次要焊縫和焊點可以中斷，主要焊縫和焊點應該連接起來�！�

　　常用的鈑金焊接有電弧焊、電阻焊等。

　　電弧焊接

　　金屬板之間應有足夠的焊接空間，最大焊接間隙為0.5~0.8 mm，焊縫應均勻光滑。

　　2.電阻焊接

　　焊接表面應光滑，無褶皺和回彈。

　　電阻焊的尺寸如下:

　　電阻焊點間距

　　在實際應用中，焊接小零件時，請參考下表中的數據。

　　焊接大尺寸零件時，可適當增加節距，一般不小于40-50毫米，非受力部位焊點節距可擴大到70-80毫米。

　　厚度t、焊點直徑d、最小焊點直徑dmin和焊點之間的最小距離e。如果板的厚度組合不同，請選擇最薄的板。

　　電阻焊板的層數和材料厚度比

　　電阻點焊一般有2層板，最多3層，焊頭每層板的厚度比應在1/3-3之間。

　　如果確實需要焊接三層板，先檢查材料厚度比，如果焊接合理，如果不合理，考慮開工藝孔或工藝縫隙，焊接兩層，錯開焊接點。

　　鈑金加工技術-連接方式

　　主要介紹鈑金在加工過程中的連接方式，主要包括鉚釘鉚接、焊接(如上所述)、鉸孔鉚接和TOX鉚接。

　　鉚釘鉚接:

　　這種鉚釘通常被稱為鉚釘。用鉚釘把兩塊板鉚接在一起叫做拉鉚釘。常見的鉚釘形狀如下:

　　2.焊接(之前描述過)

　　3.沖壓和鉚接:

　　其中一部分是抽孔，另一部分是沉孔，通過鉚接制成不可拆卸的連接器。

　　優點:與抽油孔配合的沉孔具有定位功能。鉚接強度高，通過模具鉚接效率相對較高。

　　4.TOX鉚接:

　　通過簡單的陽模將連接件壓入陰模。在進一步的壓力下，陰模中的材料向外“流動”。這樣，既不會產生邊緣也不會產生毛刺的圓形連接點，其耐腐蝕性也不會受到影響。即使是表面有涂層或油漆涂層的板材，也可以保留原有的防銹防腐特性，因為涂層、油漆層和板材也可以保留原有的防銹防腐特性，因為涂層和油漆層也會一起變形流動。材料被擠壓到兩側，并被擠壓到陰模側附近的板中，從而形成TOX連接點。如下圖所示:

　　金屬板加工技術.表面處理

　　對鈑金表面進行處理，可以起到防腐保護和裝飾的作用。常用的鈑金表面處理包括粉末噴涂、電鍍鋅、熱浸鍍鋅、表面氧化、表面拉絲、絲網印刷等。

　　鈑金表面處理前，油污、鐵銹、焊渣等。在金屬板表面上應清除。

　　粉末噴涂:

　　鈑金表面噴涂液體和粉末涂料，常用粉末涂料。通過噴粉、靜電吸附和高溫烘烤，在鈑金表面噴涂一層各種顏色的油漆，美化外觀，增加材料的耐腐蝕性。是一種常見的表面處理方法。

　　注意:不同廠家噴涂的顏色會有一些色差，所以同一設備相同顏色的鈑金盡量在同一廠家噴涂。

　　2.電鍍和熱浸鋅

　　鈑金表面鍍鋅是一種常用的表面防腐處理方法，可以在一定程度上美化外觀。鍍鋅可分為電鍍鋅和熱浸鍍鋅。

　　電鍍鋅外觀光亮平整，鍍鋅層薄，常用。

　　熱鍍鋅的鍍鋅層較厚，能產生鐵鋅合金層，耐蝕性強于電鍍鋅。

　　3.表面氧化:

　　本文主要介紹鋁及鋁合金的表面陽極氧化。

　　而且鋁和鋁合金的表面陽極氧化可以氧化成各種顏色，起到保護和裝飾的作用。同時，可以在材料表面產生陽極氧化膜。陽極氧化膜具有高硬度和耐磨性，以及良好的電絕緣和隔熱性。

　　4.表面圖:

　　材料放在拉絲機的上下輥之間，輥上裝有砂帶。在電機的驅動下，材料通過上下砂帶，在材料表面劃出痕跡。根據砂帶的不同，痕跡的粗細不同，主要作用是美化外觀。一般認為是鋁采用拉絲的表面處理方法。

　　絲網印刷

　　材料表面各種標識的絲網印刷一般有兩種方式:平網印刷和移印。平面絲網印刷主要用于一般平面，但如果有深坑則需要移印。

　　絲網印刷必須有絲網印刷模具。

　　鈑金加工精度

　　參考附件:

　　GB 13914-2002沖壓件尺寸公差

　　GBT13915-2002-T沖壓件角度公差

　　G-t15005-2007沖壓件無標記公差極限偏差

　　GB-T 13916-2002沖壓件的形狀和位置不標注公差

　　普通鈑金加工設備的能力

　　普通鈑金設備的加工范圍