[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
% E' B$ I' d2 t* Y$ t1、定义
; \# o# C7 ]0 S' z5 t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。" B$ Z1 q# H# b1 u" b0 d
2、基本工序
. Z8 d* L" n8 j9 J3 k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6 Q; x; X3 Z. z) `  R4 h" M) X; J6 x

" P0 I: `  A+ Q! V二、钣金各工艺要点
) \3 v% y8 w  ], Q* c3 O$ F1、数冲/ o7 A0 q3 n1 E. Z5 ?* Z
1.1 加工极限
6 a; l8 c# W4 \" a/ H% e1.11 板材规格的加工极限
; M5 @% W- g# w3 g/ q4 k- S$ }1.111 冷板
' H' ?4 v8 L. T3 ^9 y; K) I0 w" ]* v长:0-2500  f8 i$ W8 S+ g7 R% {
宽:0-12505 J; w. G( D( z- |8 c+ a6 ~
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
) V- x! R" ~  Z& ]! X/ E; f/ I: ?1 f
1.112 铜排
, [; ~+ u4 l% z  A& i" f6 ^长:0-1500
. P% U" h/ N" T* `2 Y- B2 b宽:0-600+ ]9 A0 S3 A2 r4 U& z: {
厚:1-4mm,超过4mm采用剪板机下料、普冲冲孔(需开普冲模头)
3 o& s7 |! z, v* q5 ~8 F' |
! ]/ c% j$ S' L: d3 n, g1.1.2 孔位极限# f% y, y# V7 q1 ]" U& M2 L
1.1.2.1 孔与孔之见、孔与边缘之间的距离0 m0 V' `. j3 g* x* f7 |/ J2 v' o$ b6 `
需考虑因素:A、克服翻边效果;% s! F. m' V/ Q- E
B、避免把材料冲断,越硬的材料所需距离越大;
+ y( G6 {) G* [. M2 UC、避免变形太大,孔越密,加工后变形越大。
4 j9 x" y4 F/ M1 k% {/ S材料        孔与孔之见、孔与边缘之间的距离( z. T. @+ r0 Y" O& `! W
冷板、紫铜、黄铜、铝        0.5T0 `5 H( s4 R/ a2 v! ^5 @
不锈钢        0.8T! b' k3 h" ?- R8 y& i) N! z  i0 C
备注:T为板厚。* E* Q% h0 P+ w' I

( Q" I  U$ G* h1.1.2.2 最小孔径
! [% z# Y+ D, a; w3 u" i材料        最小孔径6 _7 E. W' H! t' q8 f$ ^6 Z/ R; f
冷板、紫铜、黄铜、铝        1T1 X1 p' U$ ]+ L
不锈钢        1.5T
; t8 r- e9 v9 x" D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。
0 E5 Y' Q: {  Z( u5 k0 d. {2 U. b2 S$ i
2、折弯
  i  z8 s: E# f. \9 Y对于设计工程师而言,需要考虑的主要问题如下:6 H: {  d( q* `% J0 w
A、折弯的干涉问题;
7 X7 x8 Q# G- n! `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。3 e$ j& j! k* L* L$ o% ~
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。% L& v: q, f' z! t6 i
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。
6 ~2 U4 I' x3 a$ D/ I% F; V$ m
5 I% a9 ]# N5 |2 Q- k3、普冲; K/ c+ e) @9 Q8 ~; f
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。) M4 C& x6 ^( U$ C

8 {: m1 T; l0 b6 @2 q7 x+ ~) |; o4、钳工, v  j' _8 m, e, n5 m- z5 F
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。$ W  s+ {+ m4 T: G
' ?. Q- c. D1 S9 s$ a  [
5、压铆$ y* H3 v/ H3 X& W# X
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。
: M; `3 Q" ], }" i* C8 Y( I  b9 Q5.2 压铆螺钉与板厚的关系
" w; O; y7 n9 _* l2 [4 ~, g板厚        1.0-2.0mm        2.0-2.5mm        >2.5mm( ]5 {1 Y& L* L* ?8 n
螺钉规格        M5以下        M6        M8; c' [# l/ `# m$ {  m( z5 I3 o
# o: a9 U( m2 S
5.3 压铆件过于靠边会产生两个后果:( G# M$ u7 K3 i7 t! f4 R6 \
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;5 g, L* I! x0 h5 S/ X* [9 |* X( F
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。
  u& o0 m- k3 E* ~
) V; |: J0 W; L/ E0 K5.4 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。7 N, U' T* {5 n. F+ R) ?

+ r! w- ~2 u; m- Q9 |5 x1 k5.5 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。
% i7 G& z$ d0 B/ \+ A, i; \
/ @/ c6 Z' Q" `) U2 C0 r; f6、焊接* v% D8 S" H, a# s1 \# R
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 @4 ^/ \5 F, [
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。
( R# Q( a4 c: }$ s5 S6.3 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。
$ W. O# l% `' i4 o# X: _2 w+ D
$ i. Z4 f* ^- }6 S7、喷涂
+ B# e- A, e8 }8 Q6 |0 Y; m喷涂主要分如下三种(每种又包括户内、户外):( w* d  ]" p- v2 `
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。
$ f5 M  o9 [' s* W# r- W  b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。
  m, K2 ~+ d( O# z% f# b5 j% |3 [; o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。
9 k& m9 O$ o# R: r, K: K    工件易积粉位置喷涂层厚度会超过上述厚度。; X3 h$ w1 O6 d! s* `: w
7 @! w7 \/ A- d$ f+ 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。/ z. {! _; S# k9 S4 w
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 Q" U; ~# Q9 i8 j
# T8 @7 d2 P. [8 N
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。6 E2 ~4 h  s/ y2 {% O; D
4 ]* q# R, o3 d; T7 t: D
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。
9 H. x! Y: u# C% i! m: |
- ~. s; K4 x7 C! s# F( v7.4 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。
; c* z- @" p5 B, @! ^% e: L
% P. L+ s. W$ h8 B) b+ ]7 R% p7.5一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。4 b3 D4 G- m3 P$ n

, }1 G3 Y4 c: A- _* a; }+ p7 U. K7.6 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。7 r0 w0 x+ q! H8 B5 A+ B
5 ?. @, ?" A- Q1 l
三、钣金材料介绍" K; O: C6 w- Z5 u6 A
1、冷板
' c% [, t5 P0 T; d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。
- o% ^9 ]8 R3 C/ m( d8 L( y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。
* B. s: o7 n) u( h+ \$ R+ N0 N& w常用规格:2500*1250
, w1 {3 u0 n1 N+ |/ z" n成本:较低6 e5 R4 Z& M* L& ?4 K5 M
材料容易买到。- ?% y2 z% h0 \/ l1 I

: \6 i$ w1 E/ t( O5 d2、热板
* ]) e5 R& j; z定义:热轧钢板的简称。7 v; s& V1 Q4 U/ U
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 G/ u. w- a7 f$ J; P5 e, J成本:低
, F. y8 ^: S9 A$ y# G2 `常用规格:3000*1250
4 |% K6 k2 o$ _材料容易买到。" W, [& Z0 ~$ _
3 O! S; ~/ @" p  H6 V0 `
3、镀锌板
/ e2 v9 B+ |: Z) J+ ~! X( d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。
# Y  K& ~- u" G, k% x0 v( D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)。
' h+ {1 @  j  e3 G成本:略高于冷板
2 e% M0 f( Y7 @常用规格:2500*12504 H( c2 a+ l) U% k; b
材料容易买到。
" _4 f$ w0 c7 H$ u7 R/ R9 p1 c7 c! o1 B1 ]4 T
4、电解板
6 g# h' v# y: W  c) G/ a" V# h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。7 @! V, p( Z3 Y5 O# v9 Q' A
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。4 C! {$ Y2 W: ]' K+ y7 \+ c) T
常用规格:2500*1250
+ }! }' w- j$ X6 R# F$ A3 a/ l成本:高
1 u7 C: P+ Y. ~$ ^* v材料不太好买,太少供应商不卖。* Y6 J4 N# S3 ?8 A

( y: r' m6 t4 C7 _5、覆铝锌板! I0 @6 q5 {$ [3 M  f1 @# k$ W
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。: w  W3 M) z* y) s/ V. e
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。; f  ]7 l( H% _( n+ m1 t/ Q: E
常用规格:2500*1250- L- G* s$ h: x( X7 R" w6 m8 N2 Z
成本:高) @3 D* a9 \( i3 y; R  ^
材料不太好买,太少供应商不卖。
; ^8 W% D" z4 E8 ^4 P8 J
* [% M" j5 _  Q: T6、铜材
( E' }7 i6 U6 m+ t; L8 Q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。; J+ d/ y% a) ]: O% h( U2 w

; z# A. ~- @  t" [& S  {7、绝缘材料- r. [; c0 k( V+ |3 X9 t
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)。, P/ Q: o" O$ \" L  b
4 a- G  F/ K( B7 ^: U# \* i8 _6 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。
% D- H3 f$ |# X4 V8 C2 c* ^4 ~' e2 I
8 a4 Y5 a: C- _5 U% w7.3 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。
& A; o# A$ g; q& T5 Z  y; a$ v) N) m) L. f# Q
四、钣金设计方面的建议
5 E9 Z5 g* }, C9 k8 f1、紧固件通用化" j6 h( h5 t& O7 X' w
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。$ v( O: [0 I) w9 u# O
3、建议与供应商的工艺工程师多交流。
& j+ L  f3 y; w& }: v: o: j) f" e1 Z5 r- R' p( J- \
五、如何估算钣金加工周期; J+ e6 m- `5 T) I* f
    新产品加工周期的估算:
" n7 r9 M# |; [/ w工程展开:55KW以下 3天;55KW以上:3-5天
$ U2 L0 n: \8 a) D- g' P# M机加工:4天5 h7 X- Y% v/ p* D' N, f& h
喷涂、装配:2天
/ f  Y, g; b* ?6 J. i: a" r! J; A
六、NCT模具介绍
% u2 C+ E  ?! a    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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