滿春廷機械科技(常州)有限公司
Man Chun Ting Machinery Technology
公司主營:江蘇激光切割雕刻、數控折彎件加工、不銹鋼激光切割加工、金屬激光切割折彎件加工、油煙凈化集氣罩設計加工、鈑金結構設計
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新聞詳情

鈑金加工工藝流程簡介

發表時間:2018-03-06 13:26


鈑金加工工藝流程簡介

?簡介

1.
  簡介

按鈑金件的基本加工方式,如下料、折彎、拉伸、成型、焊接。 本規范闡述每一種加工方式所要注意的工藝要求。

1.
  關鍵詞

鈑金、下料、折彎、拉伸、成形、排樣、最小彎曲半徑、毛邊、回彈、打死邊、焊接

?   下料

下料根據加工方式的不同,可分為普沖數沖、剪床開料、激光切割、風割,由于加工方法的不同,下料的加工工藝性也有所不同。 鈑金下料方式主要為數沖和激光切割

1.
 數沖是用數控沖床加工,板材厚度加工范圍為 冷扎板熱扎板 小于或等于3.0mm,鋁板 小于或等于4.0mm,不銹鋼 小于或等于2.0mm

1.
 沖孔最小尺寸要求

沖孔最小尺寸與孔的形狀、材料機械性能和材料厚度有關。


圖2.2.1 沖孔形狀示例

材料

圓孔直徑b

矩形孔短邊寬b

高碳鋼

1.3t

1.0t

低碳鋼、黃銅

1.0t

0.7t

0.8t

0.5t

* t為材料厚度,沖孔最小尺寸一般不小于1mm。

* 高碳鋼、低碳鋼對應的公司常用材料牌號列表見第7章附錄A。

 沖孔最小尺寸列表

1.
數沖的孔間距與孔邊距

零件的沖孔邊緣離外形的最小距離隨零件與孔的形狀不同有一定的限制,見圖2.3.1。當沖孔邊緣與零件外形邊緣不平行時,該最小距離應不小于材料厚度t;平行時,應不小于1.5t。


圖2.3.1 沖裁件孔邊距、孔間距示意圖

1.
折彎及拉深件沖孔時,其孔壁與直壁之間應保持一定的距離

折彎件或拉深件沖孔時,其孔壁與工件直壁之間應保持一定的距離(圖2.4.1)


圖2.4.1 折彎件、拉伸件孔壁與工件直壁間的距離

1.
螺釘、螺栓的過孔和沉頭座

螺釘、螺栓過孔和沉頭座的結構尺寸按下表選取取。對于沉頭螺釘的沉頭座,如果板材太薄難以同時保證過孔d2和沉孔D,應優先保證過孔d2


   

用于螺釘、螺栓的過孔


*要求鈑材厚度t≥h。

用于沉頭螺釘的沉頭座及過孔


*要求鈑材厚度t≥h。

用于沉頭鉚釘的沉頭座及過孔

1.
激光切割是用激光機飛行切割加工,板材厚度加工范圍為冷扎板 熱扎板 小于或等于20.0mm, 不銹鋼 小于10.0mm 。其優點是加工板材厚度大,切割工件外形速度快,加工靈活.缺點是無法加工成形,網孔件不宜用此方式加工,加工成本高!

? 折彎

1.
  折彎件的最小彎曲半徑

材料彎曲時,其圓角區上,外層收到拉伸,內層則受到壓縮。當材料厚度一定時,內r越小,材料的拉伸和壓縮就越嚴重;當外層圓角的拉伸應力超過材料的極限強度時,就會產生裂縫和折斷,因此,彎曲零件的結構設計,應避免過小的彎曲圓角半徑。公司常用材料的最小彎曲半徑見下表。

序號

材      料

最小彎曲半徑


08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2

0.4t


15、20、Q235、Q235A、15F

0.5t


25、30、Q255

0.6t


1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷軋)

0.8t


45、50

1.0t


55、60

1.5t


65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302

2.0t

?彎曲半徑是指彎曲件的內側半徑,t是材料的壁厚。

?t為材料壁厚,M為退火狀態,Y為硬狀態,Y2為1/2硬狀態。

公司常用金屬材料最小折彎半徑列表

1.
 彎曲件的直邊高度

1.1.
一般情況下的最小直邊高度要求

彎曲件的直邊高度不宜太小,最小高度按(圖4.2.1)要求:h>2t。


                     圖4.2.1.1 彎曲件的直邊高度最小值

1.1.
特殊要求的直邊高度

如果設計需要彎曲件的直邊高度h≤2t,,則首先要加大彎邊高度,彎好后再加工到需要尺寸;或者在彎曲變形區內加工淺槽后,再折彎(如下圖所示)。


圖4.2.2.1 特殊情況下的直邊高度要求

1.1.
  彎邊側邊帶有斜角的直邊高度

當彎邊側邊帶有斜角的彎曲件時(圖4.2.3),側面的最小高度為:h=(2~4)t>3mm


圖4.2.3.1 彎邊側邊帶有斜角的直邊高度

1.
  折彎件上的孔邊距

孔邊距:先沖孔后折彎,孔的位置應處于彎曲變形區外,避免彎曲時孔會產生變形。孔壁至彎邊的距離見表下表。


折彎件上的孔邊距

1.
  局部彎曲的工藝切口

1.1.
折彎件的彎曲線應避開尺寸突變的位置

局部彎曲某一段邊緣時,為了防止尖角處應力集中產生彎裂,可將彎曲線移動一定距離,以離開尺寸突變處(圖4.4.1.1 a),或開工藝槽(圖4.4.1.1 b),或沖工藝孔(圖4.4.1.1 c) 。注意圖中的尺寸要求:S≥R ;槽寬k≥t;槽深L≥ t+R+k/2。                       圖4.4.1.1 局部彎曲的設計處理方法

1.1.
當孔位于折彎變形區內,所采取的切口形式

當孔在折彎變形區內時采用的切口形式示例(圖4.4.2.1


圖4.4.2.1 切口形式示例

1.
帶斜邊的折彎邊應避開變形區


 

圖4.5.1 帶斜邊的折彎邊應避開變形區

1.
打死邊的設計要求

    打死邊的死邊長度與材料的厚度有關。如下圖所示,一般死邊最小長度L≥3.5t+R。

其中t為材料壁厚,R為打死邊前道工序(如下圖右所示)的最小內折彎半徑。


圖4.6.1 死邊的最小長度L

1.
設計時添加的工藝定位孔

為保證毛坯在模具中準確定位,防止彎曲時毛坯偏移而產生廢品,應預先在設計時添加工藝定位孔,如下圖所示。特別是多次彎曲成形的零件,均必須以工藝孔為定位基準,以減少累計誤差,保證產品質量。


圖4.7.1 多次折彎時添加的工藝定位孔

1.
標注彎曲件相關尺寸時,要考慮工藝性

              圖4.8.1 彎曲件標注示例

如上圖所示所示, a)先沖孔后折彎,L尺寸精度容易保證,加工方便。b)和c)如果尺寸L精度要求高,則需要先折彎后加工孔,加工麻煩。

1.
  彎曲件的回彈

影響回彈的因素很多,包括:材料的機械性能、壁厚、彎曲半徑以及彎曲時的正壓力等。

1.1.
折彎件的內圓角半徑與板厚之比越大,回彈就越大。

1.1.
從設計上抑制回彈的方法示例

彎曲件的回彈,目前主要是由生產廠家在模具設計時,采取一定的措施進行規避。同時,從設計上改進某些結構促使回彈角簡少如下圖所示:在彎曲區壓制加強筋,不僅可以提高工件的剛度,也有利于抑制回彈。


圖4.9.2.1 設計上抑制回彈的方法示例

? 拉伸

1.
 拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑大小要求

如下圖所示,拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑應大于板厚,即r1≥t 。為了使拉伸進行得更順利,一般取r1=(3~5)t,最大圓角半徑應小于或等于板厚的8倍,即r1≤8t。


圖5.1.1  拉伸件圓角半徑大小

1.
  拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑

拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑應大于板厚的2倍,即r22t,為了使拉伸進行得更順利,一般取r2=(5~10)t,最大凸緣半徑應小于或等于板厚的8倍,即r2≤8t。(參見圖5.1.1)  

1.
  圓形拉伸件的內腔直徑

圓形拉伸件的內腔直徑應取D ≥d+10t,以便在拉伸時壓板壓緊不致起皺。(參見圖5.1.1)

1.
  矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑

矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑應取r3 ≥3t,為了減少拉伸次數應盡可能取r3 ≥H/5,以便一次拉出來。


圖5.4.1 矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑

1.
圓形無凸緣拉伸件一次成形時,其高度與直徑的尺寸關系要求

圓形無凸緣拉伸件一次成形時,高度H和直徑d之比應小于或等于0.4,即H/d ≤0.4,如下圖所示。


圖5.5.1 圓形無凸緣拉伸件一次成形時,高度與直徑的尺寸關系

1.
拉伸件設計圖紙上尺寸標注的注意事項

拉伸件由于各處所受應力大小各不相同,使拉伸后的材料厚度發生變化。一般來說,底部中央保持原來的厚度,底部圓角處材料變薄,頂部靠近凸緣處材料變厚,矩形拉伸件四周圓角處材料變厚。

1.1.
拉伸件產品尺寸的標準方法

在設計拉伸產品時,對產品圖上的尺寸應明確注明必須保證外部尺寸或內部尺寸,不能同時標注內外尺寸。

1.1.
拉伸件尺寸公差的標注方法

拉伸件凹凸圓弧的內半徑以及一次成形的圓筒形拉伸件的高度尺寸公差為雙面對稱偏差,其偏差值為國標(GB)16級精度公差絕對值的一半,并冠以±號。

?  

1.
加強筋

在板狀金屬零件上壓筋,有助于增加結構剛性,加強筋結構及其尺寸選擇參見表6。


加強筋結構及尺寸選擇

1.
 打凸間距和凸邊距的極限尺寸

打凸間距和凸邊距的極限尺寸按下表選取。


打凸間距和凸邊距的極限尺寸

1.
百葉窗

百葉窗通常用于各種罩殼或機殼上起通風散熱作用,其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切開,而凸模的其余部分將材料同時作拉伸變形,形成一邊開口的起伏形狀。

百葉窗的典型結構參見圖6.3.1。

 

圖6.3.1 百葉窗的結構

百葉窗尺寸要求:a≥4t;b≥6t;h≤5t;L≥24t;r≥0.5t。

1.
孔翻邊

孔翻邊型式較多,本規范只關注要加工螺紋的內孔翻邊,如圖6.4.1所示。

圖6.4.1 帶螺紋孔的內孔翻邊結構示意圖

螺 紋

材料厚度t

翻邊內孔D1

翻邊外孔d2

凸緣高度h

預沖孔直徑D0

凸緣圓角半徑R

M3

0.8

2.55

3.38

1.6

1.9

0.6

1

3.25

1.6

2.2

0.5

3.38

1.8

1.9

3.5

2

2

1.2

3.38

1.92

2

0.6

3.5

2.16

1.5

1.5

3.5

2.4

1.7

0.75

M4

1

3.35

4.46

2

2.3

0.5

1.2

4.35

1.92

2.7

0.6

4.5

2.16

2.3

4.65

2.4

1.5

1.5

4.46

2.4

2.5

0.75

4.65

2.7

1.8

2

4.56

2.2

2.4

1

M5

1.2

4.25

5.6

2.4

3

0.6

1.5

5.46

2.4

2.5

0.75

5.6

2.7

3

5.75

3

2.5

2

5.53

3.2

2.4

1

5.75

3.6

2.7

2.5

5.75

4

3.1

1.25

M6

1.5

5.1

7.0

3

3.6

0.75

2

6.7

3.2

4.2

1

7.0

3.6

3.6

7.3

4

2.5

2.5

7.0

4

2.8

1.25

7.3

4.5

3

3

7.0

4.8

3.4

1.5

帶螺紋孔的內孔翻邊尺寸參數

?  焊接

1.
焊接方法的分類

焊接方法主要有電弧焊、電渣焊、氣焊、等離子弧焊、熔化焊、壓力焊、釬焊,鈑金產品焊接主要為電弧焊、氣焊。

1.
電弧焊具有靈活、機動,適用性廣泛,可進行全位置焊接;所用設備簡單、耐用性好、維護費用低等優點。但勞動強度大,質量不夠穩定,決定于操作者水平。

  適用焊接3mm以上的碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和銅、鋁等非鐵合金

1.
氣焊火焰溫度和性質可以調節,于弧焊熱源比熱影響區寬,熱量不如電弧集中,生產率低 應用于薄壁結構和小件的焊接,可焊鋼,鑄鐵,鋁,銅及其合金,硬質合金等。

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