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鈑金設計要點及鈑金加工工藝改進方法

來源:hxxbfjy(北方精藝整理發布)   時間:2022-11-30

  鈑金加工被廣泛應用在各行各業,在中國機械類加工中占有重要地位。隨著科學技術的飛速發展,鈑金加工工藝也日趨成熟,對其加工工藝水平也越來越高。但在鈑金加工工藝上仍存在許多問題,影響鈑金加工效率及零部件質量。研究掌握問題產生的根本原因,鈑金加工工藝水平才能實現技術性的突破。對鈑金加工設計及工藝進行簡單介紹,并且提出鈑金加工中遇到的難點及改進方法,以供參考。

  一、鈑金加工工藝流程

  鈑金的加工工藝是將金屬薄板件借助機械設備的作用,制成所要求的形狀和尺寸,或通過焊接或者機械加工,使其形成更加復雜的形狀[]。鈑金加工方法主要有:①通過數控設備(激光切割機、剪板機、折彎機)對鈑金進行加工制作,主要用在小批量生產的零件中,成本較高。②模具成型。通過模具加壓成型,進行修邊沖孔及整型,達到零件要求,一般有沖裁模、拉延模、整型模、修邊沖孔模,主要用于大批量生產,成本較低。鈑金加工工藝大致分為3個過程:①下料過程是對材料初加工的過程;②使用折彎、焊接設備或模具,使零件加工成型;③對產品表面進行處理,延長其使用壽命。

  二、鈑金設計要點及改進方法

  1.沖裁、激光切割

  合理設計鈑金形狀,結構形狀要簡單對稱,減少排版時的廢料,提高材料利用率。鈑金件外內部不要出現尖角,要有圓弧瓜過渡連接,其要求≥0.5t,其中為材料壁厚,避免尖角,沖裁件圓角半徑的最小值如圖所示。安全因素:鈑金外部尖角鋒利,容易使操作人員或用戶劃傷手指。沖壓模具因素:鈑金的尖角對應在模具上也是尖角,模具凹模上的尖角加工困難,同時熱處理時極易開裂,沖裁時尖角處容易萌刃和過快磨損,造成模具壽命降低。沖孔間距與孔邊距要求:零件沖孔距邊的最小距離隨零件與孔的形狀不同而變化。當沖孔邊緣與零件外形邊緣不平行時,其最小距離應不小于材料厚度;平行時,其最小距離應不小于1.5倍料厚。沖裁件的凸出或凹入部分的深度和寬度,一般情況下,應不小于1.5倍料厚,同時應該避免窄長的切口與和過窄的切槽,以便增大模具相應部位的刃口強度。

  2.折彎

  拉伸件沖孔時,其孔壁與直壁之間應保持一定的距離,防止孔變形,如圖所示。折彎件的高度:設計時折彎件的高度不宜太小,設計最小高度按要求h>R+2t,即大于2倍的料厚加內測折彎半徑R。彎邊側邊帶有斜角的直邊高度:當彎邊側邊帶有斜角的折彎件時,側面的最小高度h=(2~4)t>3mm,即最小高度等于2~3倍的料厚,必須大于3m。折彎件的最小子孔邊距:折彎件上的子孔加工方式有2種,先折彎后沖孔邊距的設計參照拉伸件的要求,先沖孔后折彎應讓孔處于變形區外側,否則造成孔的變形及開孔處易裂,按圖2的要求進行設計。局部折彎的工藝切口:折彎某一段邊緣時,為了防止尖角處應力集中產生裂紋,或者折不起來,可將折彎線移動一定距離,以離開尺寸突變處,或開工藝槽。防止圓角在彎曲時受壓產生擠料后起皺,應預留切口。鈑金的折彎方向盡量垂直于材料的纖維方向。板材或卷料軋制方向,一般指板材的長度方向,在下料時,可提前在板材標記纖維方向,防止折彎混淆。鈑金展開及折彎時,避免材料干涉。多重折彎上的孔設計要求如圖3所示。提高鈑金件的強度設計,避免平板。在產品表面上壓凹凸加強筋,有助于增加產品結構的剛性和強度,減少變形。增加加強筋、折彎、翻邊、壓平(死邊)、三角筋及孔翻邊等。零件避免復雜的折彎,考慮折彎刀具、省料等方面進行設計。

  在鈑金設計時,應正確認識鈑金加工的基本流程,立足于加工難點,采取有效的改進方法,不斷優化和創新,提高加工質量和效率,最終實現加工技術性的突破。

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