[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1 z& z: ?0 |# ~8 }/ e
1、定义
+ W+ E* }$ Q  H& A+ e" E6 E, h- j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。, p( F6 S6 {+ O! q
2、基本工序
' T  o8 a' 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
* E0 n' T- G8 F, ~0 ^' h! v" Y" E, G% x$ T
二、钣金各工艺要点
; H( x9 L3 Y/ R& Y8 n1 n; n5 B3 a1、数冲6 N0 ]: ]1 f+ \0 \
1.1 加工极限: F0 P& V% N" V8 e7 J" P% ?0 `
1.11 板材规格的加工极限; z; P1 J0 K+ }7 {9 L4 ?+ m
1.111 冷板4 A! h2 \, ?/ X8 e. N
长:0-25007 ?; ]4 c+ w- f
宽:0-1250
* g2 E8 i/ i$ o7 H5 T0 e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3 f7 q! r" b( W! d4 z0 X* d

% Z$ s! J/ h* H2 f" ^, @5 f1.112 铜排
  \9 [" u# P  r- [长:0-1500
( @( R6 i, Q5 m1 a- [1 C  g# I宽:0-600
2 J+ C( P& b2 N! e2 v" \0 l厚:1-4mm,超过4mm采用剪板机下料、普冲冲孔(需开普冲模头)
' k1 f7 p8 A  F" ?6 @, I( M* o" R8 M  E
1.1.2 孔位极限
5 m/ G6 x) S3 T% I2 x0 n7 v1.1.2.1 孔与孔之见、孔与边缘之间的距离
/ \! P$ X# ~" B- G  s需考虑因素:A、克服翻边效果;# E! q+ L  h+ ^0 e/ s4 ~3 t
B、避免把材料冲断,越硬的材料所需距离越大;1 s" ]$ U% D7 [* B1 E' `
C、避免变形太大,孔越密,加工后变形越大。
, @# v3 |3 p- C% U. X材料        孔与孔之见、孔与边缘之间的距离
/ C+ A/ V% ~2 X! _/ F. k冷板、紫铜、黄铜、铝        0.5T
2 U% e6 _4 L3 J+ u$ j, i不锈钢        0.8T5 p- V' R* u" b+ M- d# d% z
备注:T为板厚。! E7 R- o2 o8 r' S" ?( X/ V
' p, K, [7 O7 Z
1.1.2.2 最小孔径% O9 Z1 l, @8 v" ]! b7 ^
材料        最小孔径. m! {( H' v# Z  ~6 a9 E
冷板、紫铜、黄铜、铝        1T5 n- [- \& ?) X- c5 y' x2 X5 l5 u
不锈钢        1.5T7 R, t( s) O7 M- J- V4 Z
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。
$ t( j. h. o" f
0 v% \1 n* e1 x4 D$ a" Y2、折弯) Z5 M0 t8 N, f" v$ I
对于设计工程师而言,需要考虑的主要问题如下:
( Y5 m3 i8 F! M9 u& h+ H9 e2 eA、折弯的干涉问题;
* F& Y. |- X/ v  k4 Y- e1 UB、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。6 N7 ^$ K2 f- ^, i& k0 e2 x% Q- R
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。
8 F. _! O  {" Q8 o% r5 h4 m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。
3 W, f) s  T2 K: R
- Z( Z, e) C4 N3 z0 v4 U, y# c9 T3、普冲  N% K; \  Z" v& d; r9 X: G+ @$ `
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。' r/ v9 ?; M( j9 K

2 j+ x: b3 K) Q$ M* @4 L% j4、钳工/ S% l0 }* h" p& n2 F0 T5 d
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。
# _0 u) w1 H7 a; I0 Q! N) z; }8 e3 R8 d# N- \& C1 b6 h
5、压铆
5 |3 V! b% |# c7 J5.1 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。
1 Z3 l" V! J  H" R3 {5 Y5.2 压铆螺钉与板厚的关系* W1 r& |, ^" [% t) ?
板厚        1.0-2.0mm        2.0-2.5mm        >2.5mm
- ~8 N/ G/ r0 x3 S& e! j" a螺钉规格        M5以下        M6        M8
% I. R! C7 Y7 B+ K0 z
' R& M+ o+ i5 G  U% s8 J5.3 压铆件过于靠边会产生两个后果:6 k- ^" Y1 t& e% W
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;
  I3 M6 Q# x% E8 LB、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。$ A9 q3 z4 I$ r/ X2 z0 B9 w) u* C
- z' A6 J9 h- f+ ^/ X3 p
5.4 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。# ?3 }" Z, B  u3 d/ ]) i% Y3 H

7 B, u4 i% ?9 n; `. R% \5.5 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。
! {, s. Y0 ]4 e/ Q' I- q8 C$ t' l" i  s  f
6、焊接
* I) j7 s. R5 p6 H  X6.1 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。
& @$ f3 |8 Q2 y; q1 _7 J1 n4 O6.2 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。' w- y  R" }! a. K
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 C8 n) p$ j( J* L, \/ w( b% }- i) ?7 j" C- r' S5 [
7、喷涂, b  w  C% r* @9 l7 P1 S; v1 M
喷涂主要分如下三种(每种又包括户内、户外):
, A8 c/ Y5 m7 R/ f3 Q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。- b4 r: \6 ?$ G! q
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。
0 q; G4 J9 n# I( b* H0 [; ]1 ]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。
: h4 n5 H6 \6 B1 U1 ]    工件易积粉位置喷涂层厚度会超过上述厚度。2 q" i! i) O  R) [2 u2 e4 {+ i

* ^* m) U/ _, h" c% D9 |  a" y7.1 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。
0 V9 v$ U  \4 ~! _- d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。2 C7 i( g% \6 y% f/ }6 i' P- ^

8 I/ T2 P, C9 [5 v1 ]2 X' k0 X/ d# _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。
2 ]9 u) p- @  Q7 Z( h. p- S
, P1 ^1 Z) @/ U. W8 k7.3 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。, k" O$ c. @1 |9 [4 y; Q; |

9 C2 G$ c% c9 T7 N7 c" ?' k7.4 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。
- o  G' a2 d# q, L
6 G) f; z6 [8 S" `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。
7 ^$ |+ {: r8 T6 E
$ a" N4 ?4 H2 \8 V* D+ l& a, r3 U7.6 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。
( r+ G9 T5 C! i& R
; h: |0 t6 d' k% r% j# f' q三、钣金材料介绍
* _3 T2 Q4 b4 U$ V2 t1、冷板/ |7 x5 i* I6 z/ E# T% C
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。3 Z/ i! r4 u' G/ F7 r( b1 d
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。
1 g* A( z5 p  P8 _& {2 m! [% E) }; n常用规格:2500*1250: d! y1 q4 W& _
成本:较低% `) _- ?% Q% M
材料容易买到。. ?% G) e# y3 |: `
( o! }$ @4 ^* R: f: U& f
2、热板
4 Z  G- Y  G% C: d定义:热轧钢板的简称。
4 v% K2 R0 e, }3 s; H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。
4 D3 M+ n3 k: u3 ]( ~9 O; I成本:低
; u' J% q. l2 T' J2 U) n) Y0 N+ N常用规格:3000*12508 h+ `- k8 g9 Y& T0 c( `5 l
材料容易买到。9 `4 Y. p, |: ^4 t

# Y8 V1 v$ J2 }, Q) C9 x. t3、镀锌板
9 }  i2 o4 O1 i* T1 F+ V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。# _- ~( P1 W  {7 t$ r5 Z
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)。
) l9 y% i0 K4 c) K# Y/ w" p# w# d成本:略高于冷板
: w2 [) J3 C7 h! H  ?- K7 i1 _常用规格:2500*12508 I: ~; F1 o1 x& I1 J
材料容易买到。' _! q- H( r2 x: }1 {3 [) d- Z
; k; U' S  @& B5 n
4、电解板
  e7 B' _+ K7 V% ^- }. E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。
6 d7 R6 ^5 U$ j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。+ h* ~' v/ }' A2 k& d; J
常用规格:2500*1250
$ \/ w" t, R! I' M成本:高
3 g3 _) H  X- i8 q材料不太好买,太少供应商不卖。; r- L5 `0 ]7 W4 R$ o5 F

1 Y3 V* _, F1 K. S. d5、覆铝锌板
; ~* d( n9 l& H0 Y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。+ j! c  C3 N& C7 C1 }* i
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。
; }8 X! ]3 p7 ]2 p常用规格:2500*1250' i, E4 U: i# T- ^8 k; h4 z2 A
成本:高
( ~. B/ Q2 q/ j( r  S! V材料不太好买,太少供应商不卖。
. [9 V" G1 n- y+ W, o5 T) Y8 k0 I7 M
6、铜材
% O8 u! I7 v6 V& z$ \! \4 K9 D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 D. l; y+ i' ~) b
. q9 n3 n1 \6 W9 A" ?9 t: d, W" S
7、绝缘材料
, c- x1 g- D2 R# v8 v  N3 W7.1 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)。
" Y* Z4 g% u9 Y
8 Y# D  e. y8 X0 g4 x7.2 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。
7 {' `" g# g- J1 q
7 a% ~; o% G4 o6 Q7.3 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。
$ w3 x/ N6 s2 F! @6 F1 f
) X8 B+ O2 }% @& B: U四、钣金设计方面的建议
! M" u/ j5 N. L7 c1、紧固件通用化
# E6 Y. W/ v0 Q6 o* m1 T9 v2、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。
) r& X" X, n( Y1 G3、建议与供应商的工艺工程师多交流。
9 C5 V. U1 n; E  I, Q6 ]5 X$ N6 i8 R' _) K( Y1 C/ v/ _
五、如何估算钣金加工周期
; L* l, q4 ^2 k! |    新产品加工周期的估算:
7 P, N8 C, U9 X$ ~& ^# t( c工程展开:55KW以下 3天;55KW以上:3-5天
. F  ~4 Q- A9 d1 N& H& A机加工:4天
1 z) Q" M; S6 o( C" b喷涂、装配:2天! M" w  X+ j7 w0 {6 P* }
- k0 t) f: P. W& U2 V# _; |
六、NCT模具介绍
* N* T7 f- Z1 ?/ @& D" `& z, d    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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