[分享] 钣金实用工艺技术交流

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钣金币实名认证 发表于 2018-10-10 18:00:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
一、钣金工艺概述
! y) {6 m9 B7 Z1 n( K) y9 T1、定义4 [1 f  i& ^* Q  e* Y
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。
9 E% {+ M. B+ o) |; _2、基本工序
- o+ X" Y* `6 Q9 Y数冲(普冲)——打磨——折弯——钳工(钻孔、沉孔、攻丝、压铆)——焊接——校形——打磨——喷涂——回牙——丝印——装配(校形)——包装) p. H! o3 B; a/ j7 i% U

  T# s" O6 o  `0 h* X二、钣金各工艺要点
& a* X6 m: S) E1、数冲+ u3 L% {) y3 H2 H
1.1 加工极限) N& O& y' q8 y! `. d# |5 _" b
1.11 板材规格的加工极限
, a  k1 _: v- a* Z9 u" W# ]1.111 冷板' B- ^4 Q" m, w* |6 H6 G9 x
长:0-2500
7 Z3 a2 A/ [) Z' m) S- N宽:0-12500 k: q6 H5 {. N7 D
厚:0.8-2.5(小于1mm焊接难度很大,大于2.5mm数冲无法加工(对数冲损耗较大),只能采取激光切割、线切割、普冲(需开普冲模)、铣、钻等手段
7 U& y% `' W. G0 p: I7 ~
% w6 L) K  j: z6 t) Y/ |) n$ x# Y1.112 铜排) L' x. Q5 }* ?+ m3 h
长:0-1500
" E1 m* \& o  A- i" d2 S宽:0-600
% G7 d. f$ n* j/ I; g! y# {厚:1-4mm,超过4mm采用剪板机下料、普冲冲孔(需开普冲模头)
+ {& l6 [/ P; ^* O# m2 C0 X* Z" }% B2 B% \
1.1.2 孔位极限
8 M$ W& P4 O# g; A# m4 \1.1.2.1 孔与孔之见、孔与边缘之间的距离) l6 e& Z% V- m0 I  u0 D
需考虑因素:A、克服翻边效果;" r: E) A  x% i; L7 Q4 ^
B、避免把材料冲断,越硬的材料所需距离越大;/ K! }. G" X. m5 e1 L8 U
C、避免变形太大,孔越密,加工后变形越大。
% ?& j1 Q5 F+ L/ q" _, y& F9 t& i材料        孔与孔之见、孔与边缘之间的距离
# t3 k  f  Q7 b* w% e冷板、紫铜、黄铜、铝        0.5T
3 h1 b0 o6 Y! ~+ n! h不锈钢        0.8T! p8 G+ q. K- f5 D2 |' P7 ]
备注:T为板厚。
3 y. u% s; p4 A: W) O: `( t& M% N0 S$ l+ V& Y# M& j- H7 [
1.1.2.2 最小孔径2 g& O5 n9 e0 {3 x6 n! P
材料        最小孔径
5 `) e+ E5 n5 I0 |) h' p0 j, _冷板、紫铜、黄铜、铝        1T3 ?( {1 A  q' [3 M5 B9 T8 |
不锈钢        1.5T
4 @$ G& X( x8 w备注:对于方孔,最小边长不小于1.2mm,过小的方孔易造成模具损坏。
& k: t( P6 l# b+ F
8 o7 u6 ], ?, M- Y2、折弯7 R+ f8 o1 Y0 C
对于设计工程师而言,需要考虑的主要问题如下:/ ^( m+ z! U, u/ b% l6 i8 y, \# Z6 P
A、折弯的干涉问题;5 _; T, y, x6 h! G. O* ~" q
B、最小折边:不小于板厚的4倍,低于此极限可能导致加工难度大大增加,甚至是无法加工,此时,应与工艺工程师沟通。9 T; R, r2 X# i7 S( M1 ~
C、折弯导致孔的变形:孔太靠近折弯线,可能会被模具拉变形。
5 U3 E' ?9 [( p由于折弯往往需根据实际情况来定,故与工艺工程师保持必要的沟通能大大提供设计效率。5 G3 t( I/ t3 E1 T0 F6 p  r/ @( \
2 G% t% G, e) y% H
3、普冲
$ N+ q# i/ X/ ^4 c4 z2 a在可能的情况下,尽量标准化、一致化,降低开模费用,缩短打样周期。
: Y$ ~; k6 L" ^+ U, [" ]3 a  U
5 H) V& R, S; a0 d1 h7 n4 }6 C4、钳工
0 p( k, c# u, i$ U4 O7 q/ F+ p, F3 n& K沉孔:应注意板厚不小于沉头螺钉头的高度,否则螺钉头会高出板材,导致固定不牢靠。
% y: v' ~  l$ Q. N
2 Z- G. @8 ]( x5、压铆
/ p9 b8 f. y! ?8 W+ \( _5.1 板厚小于1mm时可能导致压铆件易脱落,此时可采用涨铆,或压铆后电焊,保证紧固强度。
3 Q# r$ v4 O6 u: D. ~! V5.2 压铆螺钉与板厚的关系
+ v% f( {$ V% x& }! e( g2 ?板厚        1.0-2.0mm        2.0-2.5mm        >2.5mm, p! ^% E$ Z6 ^$ @& ~% {8 |7 W9 h( }
螺钉规格        M5以下        M6        M8" E" Z' d' H5 T. V" ]

) h! a9 O# \% z4 s% Z- B1 M/ K5.3 压铆件过于靠边会产生两个后果:
1 V" A9 P+ c: {( d4 C6 p3 J6 YA、压铆后导致板材边缘变形(边缘会鼓起来),孔位会往边上偏移0.1-0.5mm;, M" M3 Y4 G% ^# B- s
B、压铆位置太靠近折边会导致压铆上模无法压下:压铆头外边缘到折边的距离:不小于3mm。
" k3 Q, c2 N3 b/ g. ]
7 ^! r" V4 A" O+ p5.4 U形折弯件内侧压铆应考虑到压铆下模能否贴上工件,其它内部空间比较狭小的工件如需内侧压铆,均应考虑到这个问题。, m' q! q1 G2 e$ q+ \: v% F

" w' j) V9 y, f2 U5.5 压铆件规格尽可能统一,便于供应商订货,缩短打样周期,也能减少压铆件错误的概率。9 O4 G9 L$ X2 {: M

0 [. F: z4 B+ d5 L6、焊接6 N( t$ }0 o- r& D5 p
6.1 对于内部空间比较狭小的工件如需内侧焊接,应考虑到焊枪怎么伸进去。
' _; j# o3 }+ O' G2 N. [6.2 板厚≤1mm时,焊接后容易产生缩孔或烧穿,焊接产生的变形较大。
6 ?: W- r9 @) q0 e4 S) \6.3 铜、铝等材质的焊接难度较大,对焊接工人的技术水平要求较高。
3 n6 |2 {5 J% O( b2 N% a- G! Y  H
1 J4 [8 ?/ p9 d1 @( V- d$ \1 h7、喷涂: g3 q( J0 y+ g: D/ |6 u# b6 ^. ]
喷涂主要分如下三种(每种又包括户内、户外):0 F( ?. ~8 A. ]! C  A
平光:可细分为亚光、平光、高光,喷涂层厚度约60-90μm,返喷后约90-120μm。1 g3 [( b, u# B! h# Z* z  @* v
砂纹:可细分为细砂纹、粗砂纹,喷涂层厚度约50-80μm,返喷后约80-110μm。
" b% I4 A5 f" J8 n桔纹:可细分为小桔纹、大桔纹,喷涂层厚度约90-120μm,返喷后约120-150μm。
% p% V) `. E6 B1 a. z* K' J    工件易积粉位置喷涂层厚度会超过上述厚度。% l" j# c7 a. {6 ^! s. t" }
; u2 I3 _/ o0 m- a' d5 C
7.1 平光:优点:外观较美观、丝印效果好;缺点:喷涂成本高、喷涂返工率高、很容易划伤,且外表面划伤无法修补,其中又以高光的喷涂难度最大。* D3 u, Z" o' r- f; n% \
可能的情况下避免使用平光,尤其是大机箱避免使用平光,因大机箱搬运过程中容易磕碰。7 W7 g* _4 j$ M: d7 S4 F

+ W7 V) U' ]2 ~0 M. x3 c* D, ?0 I7.2 砂纹:优点:不易划伤,喷涂成本在三者中最低;缺点:表面油污不易清除、丝印效果不如平光、桔纹。
- D3 B8 f" @5 \( Z. N# D+ e/ o" R. b) K5 \4 b
7.3 桔纹:优点:不易划伤、丝印效果好、表面油污容易清除、喷涂成本略高于砂纹,但远低于平光。缺点:美观程度略低于平光。
. ~$ I. X% o, a- n4 A6 O+ b
/ D% e# z5 A# }: l: G2 C7.4 喷涂颜色尽可能统一,使用公司主流产品的颜色,便于供应商订粉。+ B0 s3 k7 g9 L6 L$ T/ A9 B
; r* F" {& Z2 H$ K( f) |
7.5一款产品尽量只使用一种喷涂颜色,降低喷涂成本(喷多种颜色时加工工时大大增加),也降低供应商喷涂错误的概率。
. D3 m( W2 P/ i% Z% p0 Q8 a7 c- o" F! [7 B+ P" U; g
7.6 应避免使用银粉。银粉种含银的化合物,粉末价格是普通粉末的两倍,喷涂难度也大,容易产生不良品。/ t8 s! O+ W- w$ h
  b6 w) o( J& H
三、钣金材料介绍
' w% b3 G- h, ^0 N% V1、冷板
0 p! C4 ?8 y; i, X定义:普通碳素结构钢冷轧钢板的简称,热板经过冷轧并退火处理后成为冷板。
8 V& i" |& U# F- I" H特点:表面质量好,尺寸精度高,由于经过退火处理,机加工性能好、表面质量高,喷涂附着力强。常用规格为0.5-2.5mm,大于2.5mm材料难买。
( m: m( q8 [$ f常用规格:2500*1250
  W+ T# Y1 k6 b# Z' ]0 l2 I( z3 ~) v成本:较低
- V; p+ c6 ]5 T, L3 s; {' l材料容易买到。. {! u( w" [8 E6 G4 ?+ p; v2 C  }

* s( Y% ~/ K8 g  P2、热板. n) _$ P1 W" ?- p* [
定义:热轧钢板的简称。+ S9 ^, Z2 g( z* M, M1 d
特点:由于未经退火处理,机加工性能不好。内部结晶不均匀,表面容易开裂、生锈,对于变频器钣金,板厚大于2.5mm时开始使用热板。
1 X% W& @" n, O0 ~成本:低( l* X, @4 j( f0 @
常用规格:3000*1250
/ F) Q( ?6 L5 e: e  b0 B材料容易买到。0 W2 I& m" X3 z
; r2 V$ C) Q/ ^: n# }4 {. h  ^1 ^. Z1 L2 \
3、镀锌板
1 i1 B3 g" N) b; ?3 w* x1 x3 C定义:表面镀有一层锌的冷板,一般指热镀锌板。镀锌是一种成本低廉、经济有效的防腐蚀手段,全世界所生产的锌约一半用于镀锌工艺。如表面不划伤,防腐蚀期可超过十年。! q0 P- z8 }0 Y1 D5 h
特点:机加工性能较好,加工时应注意保护表面,避免划伤。一般不喷涂,喷涂附着力不如冷板(喷涂前处理不做除锈处理,以免破坏保护层)。
; t. n+ K' j$ D+ {& d成本:略高于冷板" J; f  B& x& }
常用规格:2500*12502 \. o0 A9 I" S* Z/ l" U# i) S
材料容易买到。! F# h5 N' }, s* A2 K, }. X
/ g# _  y1 b; n0 K" s
4、电解板
6 d# T1 o% Z1 h; z' ?# J定义:又称电镀锌板,即利用电解,在钢板表面形成均匀、致密镀锌层。
1 B" c* k" J* S" ~特点:机加工性能较好,薄板不易焊接,加工时应注意保护表面,避免划伤,一般不喷涂,喷涂有时会产生针孔(喷涂前处理不做除锈处理,以免破坏保护层)。相比镀锌板,防腐蚀性能更优。
5 V0 ]% x; M! u常用规格:2500*1250& o2 c# u1 X# f9 ^9 T& ^0 E' ?( H
成本:高* q7 h: u, ~5 q+ A" O, M
材料不太好买,太少供应商不卖。
% ^! F, o1 l, \" v$ B. ~0 f# q
1 R% o+ h+ v- C% Y5、覆铝锌板
. \7 ~+ M( H  S2 S定义:采用热镀工艺把55%的铝和43.4%的锌及1.6%的硅镀覆到钢板表面。
7 o1 V5 }& M- y% J特点:机加工性能较好,加工时应注意保护表面,避免划伤,一般不做喷涂处理。相比镀锌板,防腐蚀性能更优,高温时不易氧化变色,外表美观。表面花纹分大花、中花、小花。
7 F# y- [+ ^" g; y' R" _常用规格:2500*1250
5 H0 m/ n/ d  K6 e0 A成本:高7 v7 x% t8 L& g9 }: s
材料不太好买,太少供应商不卖。
& d$ J7 |- u; h( G3 e' S# j/ _8 Q0 O4 ^
6、铜材7 |  h8 }1 L0 B$ U/ Q* C8 Z, |
主要分紫铜(又称红铜)、黄铜、青铜。目前江西贵溪是亚洲最大的铜冶炼基地,品质上乘,我司采购铜材均指定贵溪铜材。* z: z) c9 v% d* Q
- N- d& s( j" x4 f' d# b" W+ @
7、绝缘材料
( L- ~1 T4 m' {  k. e4 G7.1 电木:硬度较大,机加工难度较大,容易碎裂,设计时应考虑孔位不要太靠边,边缘最好能大于2mm,孔太靠边会降低加工速度,且易产生废品。目前的电木材料还是以贵公司推荐的台湾欣贷品质最好。但台湾欣贷的电木最大厚度为50±1.5mm,超过50mm的电木材料只能使用国产料(需通过绝缘性能测试)。
0 C' c# L8 t" K6 T0 p
3 h9 i9 w* }0 |  D7.2 PVC:硬度介于电木和尼龙,机加工难度小,材料可进行攻丝处理,成本与国产电木价格相当,低于欣贷电木。1 b! \+ t. a: p( k2 Z5 C" }
9 D: K  L9 ]6 b$ j) R
7.3 尼龙:材质较软,机加工难度较大,成本与欣贷电木相当,不推荐使用。
) S) _7 m. }0 c, @8 i* E, ?3 [4 f5 X4 D
四、钣金设计方面的建议
" F% {1 X/ s5 n& a, N  G7 d, d1、紧固件通用化8 W; b. {% i* B0 L+ G& ]
2、设计时避免将开专用模具作为第一选择,尽可能找到替代的解决方法,确实批量大,量产后再开模也不晚。
9 k( u$ l8 \. F" B4 Z* `! o! Y# G3、建议与供应商的工艺工程师多交流。
- e+ S$ e& o& u% N6 R* m
  W) U5 g  d9 r0 n) t# z; j五、如何估算钣金加工周期
- E$ M  v8 ?6 h# P: Y    新产品加工周期的估算:; r+ A0 x' u. y, n% ^+ Q5 d
工程展开:55KW以下 3天;55KW以上:3-5天
0 G) p! J3 S! _0 U- {' J  t机加工:4天
# ~, _" ?3 Q1 j  D喷涂、装配:2天' r! D' ?- [1 i, Z3 D* s
7 y, u$ S9 a3 P! x; b2 v' h5 z
六、NCT模具介绍
& }3 F5 b& H2 X* q    模具主要分三类:数冲模、折弯模、普通模(含普冲通用模、普冲专用模)
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