鈑金加工簡要闡述及行業概況

　　金屬板的簡要說明和行業概述:

　　1.隨著汽車、通訊、IT、日常五金制造的發展，鈑金加工越來越普及，了解鈑金加工更有必要。

　　2.用手工或機械方法將金屬板材、型材、管材制成具有一定形狀、尺寸和精度的零件的操作，稱為鈑金加工；廣泛用于制造通風和空調管道及其部件。

　　3.鈑金零件大多由鈑金和管件制成。鈑金零件因其重量輕、強度和剛度高、形狀任意復雜、材料消耗低、無需機械加工、表面光滑等特點，被廣泛應用于日常生活和工業生產中，如桶、鍋、通風管、物料輸送管、汽車面板加工等。此外，它們還可以用于汽車以外的修理工作。

　　4.金屬板加工通常指剪切、彎曲、軋制、車削和成形等方法。一般來說，用模具完成的各種變形過程稱為鈑金沖壓過程，而用手或機器進行鈑金成形的過程稱為鈑金添加。

　　金屬板材料:

　　1.電解板:SECC(N)(耐指紋板)、SECC(P)、DX1、DX2、SECD(拉伸板)。硬度:HRB 50+-5，拉伸板:HRB 32~37

　　2.冷軋薄板:SPCC SPCD(圖紙)08F 20 25 Q235-A CRS。硬度:HRB 50+-5，拉伸板:HRB 32~37。

　　3.鋁板；AL，AL(1035)，AL(6063)，AL(5052)等。

　　4.不銹鋼板:SUS、SUS301(302、303、304)、2Cr13、1Cr18Ni9Ti等。

　　5.其他常用材料有:純銅板(T1，T2)、熱軋板、彈簧鋼板、鍍鋁鋅板、鋁型材等。

　　鈑金加工技術；

　　基本上，鈑金加工工藝可以分為:劃線、剪切、折疊、滾壓(彎曲)、彎曲、咬接或焊接、法蘭制作和法蘭安裝等。本節主要介紹劃線、軋制、彎曲、咬邊和彎曲的工藝。

　　(1)劃線

　　1.鈑金件大多由平板鈑金件制成，因此需要將鈑金件的實際表面尺寸繪制成鈑金件上的平面圖形。這種方法稱為展開標記。

　　2.根據零件表面的展開性質，可分為可展開表面和不可展開表面。

　　3.零件的表面能都是平的，在一個平面上展開，沒有撕裂或屈曲，這種表面稱為可展表面。平面、圓柱和圓錐是可展曲面。如果一個零件的曲面不能在平面上自然流暢地展開，就稱之為不可展開曲面。例如，球面、圓環和螺旋面都是不可展開的曲面，它們只能近似展開。

　　(2)鈑金加工方法

　　1.下料:下料是根據展開將材料切割成需要的形狀。切削方式有很多種，根據機床的類型和工作原理，可分為剪切、沖孔和激光切削。

　　1.1切割-用剪切機切割出所需的形狀。精度可達0.2毫米以上，主要用于修邊或修邊。

　　1.2沖孔落料——用數控沖床或普通沖床下料。兩種下料方式的精度可達0.1毫米以上，但前者下料時會有切割痕跡，效率相對較低，后者效率高但單次成本高，適合大批量生產。

　　1.2.1落料時，數控沖床通過固定上下模，移動工作臺來切割板材，加工出所需的工件形狀。數控沖床有兩種:泰利福和AMADA。

　　1.2.2普通沖床使用沖裁模，通過移動上下模，沖壓出所需形狀的材料。一般普通沖床必須配合剪切機才能沖壓出需要的形狀，即先用剪切機切條后，再用沖床沖壓出需要形狀的工件。

　　1.3激光切割-通過激光切割設備對板材進行連續切割，以獲得所需的材料形狀。它的特點是精度高，可以加工形狀非常復雜的材料，但加工成本相對較高。

　　2.成型:

　　鈑金成形是鈑金加工中的一種主要加工方法。成型可分為手工成型和機械成型。手工成型常作為輔助加工或修邊工作，很少使用。然而，在加工一些復雜或容易變形的零件時，手工成形仍然是必不可少的。手工成型是通過使用一些簡單的夾具來完成的。主要采用以下方法:彎曲、磨邊、磨邊、起拱、卷邊和形狀矯正等。

　　這里我們主要討論的是機械成形:彎曲成形和沖壓成形。

　　2.1彎曲成形——上下模分別固定在折疊床的上下工作臺上，工作臺的相對運動由伺服電機驅動，上下模的形狀組合實現板材的彎曲成形。彎曲成形精度可達0.1毫米..

　　2.2沖壓成型——上模由電機帶動飛輪產生的動力驅動，結合上模和下模的相對形狀，使板材變形，實現材料的加工成型。沖壓精度可達0.1毫米以上..沖頭可分為普通沖頭和高速沖頭。

　　3.金屬板連接

　　通風管道和金屬板制成的部件可以通過咬合連接、鉚釘連接、焊接等方法連接。本節主要介紹咬合連接。

　　兩張紙的邊緣(或一張紙的兩面)被折疊并相互接合和擠壓。這種連接方法叫咬(咬縫)。鈑金連接是將不同的材料以某種方式連接在一起，從而獲得所需的產品。鈑金連接可分為:焊接、鉚接、螺紋連接等。

　　(1)咬合連接

　　1.咬的類型

　　角咬扣式

　　2.咬的應用

　　各種咬傷主要用于以下幾個方面:

　　(1)單層咬口用于板材的平接縫、風管或構件的縱向封閉接縫。

　　(2)圓形彎頭、前后彎頭、風管橫向接頭采用單豎咬口。

　　(3)矩形風管或構件的縱向封閉縫和矩形彎頭、三通的角縫采用角咬、接頭角咬、卡扣咬。

　　(2)咬口寬度和余量

　　咬口寬度取決于制造的管件的板厚，如表8-1所示。

　　1.咬入余量與咬入寬度、重疊層數和使用的機械有關。

　　2.對于單平咬、單立咬和角咬，一個盤子上的余量等于咬口寬度，而另一個盤子上的余量是咬口寬度的兩倍，所以余量等于咬口寬度的三倍。

　　3.對于接頭拐角咬合，一個板上的余量等于咬合寬度，而另一個板上的余量是咬合寬度的三倍，總余量是咬合寬度的四倍。

　　4.咬合余量應根據需要留在板的兩側。

　　咬可以手動或機械完成。

　　用手咬

　　手動咬合過程如下:

　　(1)單平咬口加工(下圖)將預先標有扣線的板材放在槽鋼上，使扣線與槽鋼邊緣對齊:

　　(1)咬口機包括直線咬口機和彎頭咬口機，可完成方形、矩形和圓形管道、彎頭、三通和變徑管的咬口成型，咬口形狀準確、表面光滑、尺寸一致、生產率高，廣泛應用于空調通風管道的加工。

　　(2)咬入成型過程中，機械咬入是指金屬板材通過多對不同槽形的旋轉輥，使金屬板材邊緣的彎曲由小變大，逐漸成型。

　　(3)板材的卷制和折疊當圓形風管由板材制成時，需要對板材進行卷制(軋制)。制作矩形風管時，需要將板材折成方形。

　　通過旋轉輥軋制彎曲板材的方法稱為軋制彎曲，也稱為軋制圓。

　　1.基本原理，滾彎的基本原理如圖所示。板材放置在下輥上，上輥和下輥之間的距離可以調節。當距離小于板材厚度時，板材會發生彎曲，稱為彎曲。如果連續軋制，板材會在軋制范圍內形成平滑的曲率(但板材的兩端仍然是直的，因為不能軋制，在成形零件時必須消除)。所以滾彎的本質是連續彎曲。

　　3.1焊接可分為CO2焊、氬焊、電阻焊等。

　　3.1.1 CO2焊接原理:利用保護氣體(CO2)將空氣與熔融金屬機械分離，防止熔融金屬氧化氮化。主要用于焊接鐵質材料。特點:連接牢固，密封性能好。缺點:焊接時容易產生變形。CO2焊接設備主要分為機器人CO2焊機和手動CO2焊機。

　　3.1.2氬弧焊主要用于焊接鋁和不銹鋼材料。其加工原理、優缺點與CO2相同，設備也分為機器人焊接和手工焊接。

　　3.1.3電阻焊的工作原理:利用電流通過焊件產生的電阻熱，熔化焊件，加熱焊件，將焊件連接起來。設備主要有宋行系列、奇龍系列等。

　　3.2鉚接可分為:壓鉚連接和鉚釘連接等。常見的鉚接設備有鉚接機、鉚槍和POP鉚槍。

　　3.2.1鉚接是將螺釘和螺母壓入材料零件中，使其通過螺紋與其他零件連接。

　　3.2.2鉚釘連接是用鉚釘將兩種材料拉鉚在一起。

　　表面處理:

　　表面處理對產品表面的裝飾和保護作用得到了許多行業的認可。在鈑金行業中，常用的表面處理方法有電鍍、噴涂等表面處理方法。

　　1.電鍍分為:鍍鋅(彩鋅、白鋅、藍鋅、黑鋅)、鍍鎳、鍍鉻等。

　　主要是在材料表面形成一層保護層進行保護和裝飾。

　　2.噴涂可分為噴漆和粉末噴涂。預處理后，用噴槍和氣體將材料噴涂在工件表面，涂層在工件表面形成涂層。干燥后，起保護作用；

　　手工彎管

　　在沒有折彎設備或單件小批量的生產中，彎頭數量少，制造折彎模具不經濟。這種情況下，采用手動彎曲。手工折彎的主要工藝有填砂、劃線、加熱、折彎。

　　(1)為了防止鋼管的截面變形，在用填砂進行手工彎管時，主要采用以下方法:用填料(石英砂、松香、低熔點合金等)填充管道。).對于直徑較大的鋼管，一般采用砂。填砂前，在鋼管的一端塞一個錐形的軟木塞，軟木塞上有一個出氣口，使管內的空氣受熱膨脹時能自由漏出，填砂后在管的另一端塞一個軟木塞。裝入鋼管的沙子應干凈、干燥、密實。

　　對于直徑較大的鋼管，在不方便使用木塞時，可以使用鋼塞。

　　(2)確定鋼管加熱長度的標記

　　(3)加熱可以使用木炭、焦炭、煤氣或重油作為燃料。加熱要緩慢均勻，普通碳鋼的加熱溫度一般在1050℃左右。不銹鋼和合金鋼管的冷彎。

　　(4)彎曲加熱后的鋼管可以在手動彎管機上彎曲。

　　有芯彎頭

　　彎芯是在彎管機上用芯軸沿模具將管子彎回。心軸的目的是防止管道彎曲時截面變形。芯軸的形式包括圓頭、尖頭、勺形、單向接頭、萬向接頭和柔性軸。

　　有芯彎管的質量取決于心軸的形狀、尺寸和位置。

　　無芯彎管

　　無芯彎曲是在彎管機上通過反向變形的方法來控制鋼管的截面變形。它使鋼管在進入彎曲變形區前提前給予一定的反向變形，使鋼管外側向外突出，抵消或減少鋼管在彎曲時的截面變形，從而保證彎管質量。

　　無芯彎頭應用廣泛。當鋼管彎曲半徑比管徑大1.5倍時，一般采用無芯彎管。僅對于大直徑、薄壁的鋼管，使用有芯彎管。

　　此外，還有頂壓彎曲、中頻彎曲、火焰彎曲、擠壓彎曲等其他彎曲方法。

　　鋼管

　　鋼管有兩種:無縫鋼管和縫鋼管。

　　(1)無縫鋼管

　　無縫鋼管分為熱軋管、冷拉管和擠壓管。根據截面形狀，可分為圓形和異形鋼管，分別為方形、橢圓形、三角形和星形。根據用途不同，有厚壁管和薄壁管之分，薄壁管多用于鈑金件。

　　(二)連接鋼管

　　連接鋼管，也稱為焊接鋼管，用鋼帶焊接而成。有兩種管子，鍍鋅的和不鍍鋅的。前者叫白鐵管，后者叫黑鐵管。

　　鋼管的規格用公制表示外徑和壁厚，用英制表示內徑(英寸)。

　　鋼管的尺寸標注方法為:外徑×壁厚×長度，如管道D60×10×6000。

　　鈑金零件的連接方式:

　　鈑金零件由許多零件組成，必須以一定的方式連接才能形成完整的產品。常見的連接方式有焊接、鉚接、螺紋連接和膨脹連接。以上方法也用于連接鋼管。關于焊接、鉚接和螺紋連接

　　膨脹節是利用鋼管和管板的變形來實現密封和緊固的一種連接方式。它可以采用機械、爆炸、液壓等方法使鋼管擴徑，使鋼管發生塑性變形，管板孔壁發生彈性變形，利用管板孔壁的回彈對鋼管施加徑向壓力，使鋼管與管板的接頭具有足夠的膨脹強度(拉脫力)，保證接頭工作時(受力后)鋼管不會被拉出管孔。同時還應具有良好的密封強度(耐壓性)，保證設備內的介質在工作壓力下不會從接頭處漏出。