[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
; b# n/ q# B% Z1、定义
+ h8 e# S2 i% [. {" o+ _6 G. t& U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。- M4 {& j% r  v
2、基本工序
8 f1 P. B4 {2 J% Q/ @7 u; H& u% u; V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- K6 a/ [7 O& C5 r2 K/ }8 d
$ n6 p* B% c+ i* \
二、钣金各工艺要点5 g- l) M5 b* Y+ b% ~: x, O  B. {
1、数冲3 ~1 J# E4 J8 t4 q; v
1.1 加工极限
% n6 Q  H9 G. z1.11 板材规格的加工极限
1 p- e/ Y) b3 x) o1.111 冷板
; j! i1 x7 ?& p- Y& M4 Q0 |5 Y8 x长:0-2500
/ z( F  C4 s- z+ \8 y0 @宽:0-1250
0 l9 Y4 e4 z: g( b3 Q1 g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2 n% H* v& |& ?+ ?1 M

. y2 d& c8 l8 a1.112 铜排' d- P3 X4 H2 K
长:0-15007 C  s* Y8 ~9 u4 L, q
宽:0-600
0 G1 k6 x) ~0 U! V* p. r厚:1-4mm,超过4mm采用剪板机下料、普冲冲孔(需开普冲模头)6 }' h$ ~2 K. Q& v+ x% O

* L% \9 v, T3 I1.1.2 孔位极限& t1 B2 S8 P% f2 m3 n" V5 ?
1.1.2.1 孔与孔之见、孔与边缘之间的距离' t+ _0 c0 l' d1 e& y5 \8 \7 U
需考虑因素:A、克服翻边效果;
3 A# C5 q& V$ d9 }3 _: RB、避免把材料冲断,越硬的材料所需距离越大;
1 p/ c* F: ~7 t+ @/ zC、避免变形太大,孔越密,加工后变形越大。
- z, {4 |& l: s7 d材料        孔与孔之见、孔与边缘之间的距离
5 t4 l  U) g. _0 |! ^冷板、紫铜、黄铜、铝        0.5T$ N) z: n" S9 I/ y, f
不锈钢        0.8T
: w2 C" e" l. {7 B备注:T为板厚。6 P: P. l3 [7 ^8 {/ K

; J; N) D$ v0 t) }. o, C1.1.2.2 最小孔径
- M: p0 d# H) S材料        最小孔径' F% B7 y* k, a
冷板、紫铜、黄铜、铝        1T
- O! l2 m% D' N1 D- |3 l不锈钢        1.5T* F6 _3 A0 {' U4 L7 j1 P8 V4 M
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。' j- c- y9 Y; t2 g" H% F

3 c5 d7 a6 @" \2、折弯3 X1 B3 ^9 J4 H/ v0 `) q
对于设计工程师而言,需要考虑的主要问题如下:. n  F8 c$ k! P+ U. t& n
A、折弯的干涉问题;
$ g+ j! Y1 N0 c: {3 wB、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。
; n; ]1 d" U3 A" j. ~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。6 y( x9 U2 Z) \( N) V
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。$ u. {( r% D+ X, }, `# k& p

1 l3 |6 ?0 l  q: L7 ~+ z8 e/ M' y3、普冲' n2 y9 }/ q) V- U
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。
; N" A4 ?3 M1 J& O
8 c$ R& w# e/ P% @- o  D8 k6 b' Y7 u4、钳工8 T& P+ e- s, w" c% H  ^# u/ ]
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。
$ L, k7 o6 s8 {2 `) e: ?% ]6 s9 h- N  \6 ]9 L
5、压铆
3 T/ S1 w( W/ r5.1 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。# O8 `& @. O8 r* L+ Y; x- m
5.2 压铆螺钉与板厚的关系3 l% s# L5 k5 h$ r" o
板厚        1.0-2.0mm        2.0-2.5mm        >2.5mm
; }! f5 H! y) O8 g; m  k3 w! y1 b螺钉规格        M5以下        M6        M8
* r0 P  M7 [' j) D4 c3 [  J: {2 s0 U2 z
5.3 压铆件过于靠边会产生两个后果:
; B! I/ ~) G7 ^A、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;
* v- i0 F5 E5 w& EB、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。
4 o2 L2 h4 n. _7 U8 Y5 P
  f0 h- y* t3 ?' l; V5.4 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。4 D; e9 I& F4 t: B4 \

! c, |+ \8 W" c8 ~% y5.5 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。. m1 _9 q4 Q8 q
! d. E0 q! j$ {- @) t. w
6、焊接( l% `2 p0 k8 U$ @
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。
) {1 Y( N9 D7 u0 w9 D6.2 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。/ E/ G# E9 u: y7 J7 ~5 f
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。
# r& D6 ], \6 Z, p- D/ i6 Z
# g& B! ]* c9 R3 b) x7、喷涂, O' [9 E# E0 @6 M0 n
喷涂主要分如下三种(每种又包括户内、户外):4 ?) J3 p* t9 q& m% O  U1 B! Z
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。
4 @5 O- b" k, h2 }+ ?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。, I5 b; H/ j% h! f5 S
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。4 M% }3 J0 P0 ?, @4 M
    工件易积粉位置喷涂层厚度会超过上述厚度。8 ~7 n: k1 u8 o3 Q

9 J" R. K  S( M6 {% }! R6 W& u7.1 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。& g! o+ K4 v. 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 ?* G' r# Y6 {

; E, R% D7 F& Z# c9 [7.2 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。( O2 l! u( ]2 p3 \+ f& h: \

* y0 H9 C  ^& |3 }: d7.3 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。
# p- O' F5 J1 k/ Z% n, _6 A& A% f
7.4 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。& \8 Y" Z  \6 ?) {" D& |2 C: r

* d/ S. E9 J) D7.5一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。: a2 Z4 }9 j- }  i# ]0 x- r
0 l6 a4 y- P8 @* V% K) F: ~
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。
6 B0 @9 {7 [7 @& `. b* ^6 R
7 L  u8 v$ R6 a0 P4 k& ~三、钣金材料介绍
8 L. p) H/ Z8 I  q/ _9 O. o1、冷板
. j! ~( O. X( p1 t6 {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。9 V# ~' d! p* K
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。7 f+ ^: d1 y3 z& T& K2 l& D
常用规格:2500*1250( m6 ?) F7 |  _$ X1 K# ^' I
成本:较低
% z8 a. h7 u  q& E( {材料容易买到。
+ F" w+ r- e8 w4 n$ k5 |
" p0 `# h% m$ L, ]5 f4 \! ]2、热板
( @6 ?6 J1 {& ~* I, S( S7 e定义:热轧钢板的简称。$ T3 J% m- i1 k! ?. o% G4 H& i4 r! o  W
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。' S" W' c- m; e  L4 ?
成本:低
. A5 E$ @4 t$ }: K常用规格:3000*1250: W( L5 d  M- _2 e
材料容易买到。5 i* }, s/ }7 z" J! Y6 I4 z

. A, T4 h- }' i7 H- @' K; l$ q3、镀锌板
& X& O8 L; d: g& l2 P! \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。
0 W7 C+ Y' ]5 k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)。
3 O! g  o5 i5 j& D; M成本:略高于冷板, i& L) J1 w/ ~
常用规格:2500*1250
1 ~  o, P. O; }) B0 W" c# ~) X材料容易买到。
0 V, V! {3 F) _. R* T( i- V
7 p3 v4 `7 |) r9 d4、电解板# t7 a0 K" i7 n
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。
8 w4 k7 y5 [( R, m+ b; l9 W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。
" n" k2 m' x) D$ e3 e# S常用规格:2500*1250
6 x" |( Y& B- B2 m成本:高
& K: R. z, m- ~' j$ t. k材料不太好买,太少供应商不卖。
. T* e. A* i0 E) V: L/ ~5 w+ K, _9 E0 W
4 R9 ?0 F3 k! h% F+ Q5、覆铝锌板9 E( T0 M# M' x! O! y7 w/ N3 i
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。
& y6 |) z. G/ ?& f  X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。3 w" C: t9 V& A; _
常用规格:2500*1250
9 c6 p0 @2 K& _4 P& N成本:高
9 x& y9 b6 U/ z% I( }材料不太好买,太少供应商不卖。7 T# g. B  G; B
1 l$ N# e: R2 D+ _
6、铜材/ V/ K$ L& ]6 f8 [( f) v4 H/ O# Q% C
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。
9 A. Y4 M" G8 _& S5 g! v. q% Y2 N
  B$ q* G; ?$ l6 |) n" S, T  ]1 W7、绝缘材料
3 ?+ c7 f" N4 z4 T! G" s$ _7.1 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)。
7 a# L- h$ T% L  t/ Z2 o- Z: s* r: n) o6 A% X: Z% s* R2 x. d3 h
7.2 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。
3 r' P* _( f4 a" o# N0 w! w- M) p+ X& [% x
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。1 i( u  D0 @: ?- h* ?

2 @  H9 q6 c7 j四、钣金设计方面的建议
/ M7 v* t& @9 i& k* |' s) _1、紧固件通用化
6 a  E) S  ]& p: P2、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。
7 U; M) l' J7 v3、建议与供应商的工艺工程师多交流。
" q4 [+ n$ T1 X, Z7 C; j! ~- V  P& Z3 g" H7 }: l
五、如何估算钣金加工周期
9 ?$ v, s# k% d& I    新产品加工周期的估算:
( J6 ^) d: W3 Y8 t. D+ P' e工程展开:55KW以下 3天;55KW以上:3-5天
# [# O+ ?* c1 q, x4 U. o机加工:4天/ m6 L+ _8 a; u* I1 ^
喷涂、装配:2天
( K/ A& L# Y2 T. N6 X2 D( X6 ?- B$ L/ w; h
六、NCT模具介绍2 B4 ?- l* y4 P" G9 E8 L
    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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