鈑金加工工藝

1、鈑金加工工藝1 簡(jiǎn)介1.1 簡(jiǎn)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(guī)范闡述每一種加工方式所要注意的工藝要求。 1.2 關(guān)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2 下料下料根據(jù)加工方式的不同，可分為普沖、數(shù)沖、剪床開(kāi)料、激光切割、風(fēng)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(shù)沖和激光切割2.1 數(shù)沖是用數(shù)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2.0mm2.2 沖孔有最小尺寸要求沖孔最小尺寸與孔的形狀、材料機(jī)械性能和材料厚度

2、有關(guān)。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1.3t1.0t低碳鋼、黃銅1.0t0.7t鋁0.8t0.5t* 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(duì)應(yīng)的公司常用材料牌號(hào)列表見(jiàn)第7章附錄A。表1 沖孔最小尺寸列表2.3 數(shù)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(jiàn)圖2.3.1。當(dāng)沖孔邊緣與零件外形邊緣不平行時(shí)，該最小距離應(yīng)不小于材料厚度t；平行時(shí)，應(yīng)不小于1.5t。圖2.3.1 沖裁件孔邊距、孔間距示意圖2.4 折彎件及拉深件沖孔時(shí)，其孔壁與直壁之間應(yīng)保持一定的距離折彎件或拉深件沖孔時(shí)，其孔壁與工件直壁之間

3、應(yīng)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2.5 螺釘、螺栓的過(guò)孔和沉頭座螺釘、螺栓過(guò)孔和沉頭座的結(jié)構(gòu)尺寸按下表選取取。對(duì)于沉頭螺釘?shù)某令^座，如果板材太薄難以同時(shí)保證過(guò)孔d2和沉孔D，應(yīng)優(yōu)先保證過(guò)孔d2。 表2 用于螺釘、螺栓的過(guò)孔 *要求鈑材厚度th。表3 用于沉頭螺釘?shù)某令^座及過(guò)孔*要求鈑材厚度th。表4 用于沉頭鉚釘?shù)某令^座及過(guò)孔2.6 激光切割是用激光機(jī)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(yōu)點(diǎn)是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工靈活.缺點(diǎn)是無(wú)法加工成形，網(wǎng)孔件不宜用此方式加

4、工，加工成本高！3 折彎3.1 折彎件的最小彎曲半徑材料彎曲時(shí)，其圓角區(qū)上，外層收到拉伸，內(nèi)層則受到壓縮。當(dāng)材料厚度一定時(shí)，內(nèi)r越小，材料的拉伸和壓縮就越嚴(yán)重；當(dāng)外層圓角的拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫和折斷，因此，彎曲零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)避免過(guò)小的彎曲圓角半徑。公司常用材料的最小彎曲半徑見(jiàn)下表。序號(hào)材 料最小彎曲半徑108、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T20.4t215、20、Q235、Q235A、15F0.5t325、30、Q2550.6t41Cr13、H62(M、Y、Y2、冷軋

5、)0.8t545、501.0t655、601.5t765Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS3022.0tl 彎曲半徑是指彎曲件的內(nèi)側(cè)半徑,t是材料的壁厚。l t為材料壁厚，M為退火狀態(tài)，Y為硬狀態(tài)，Y2為1/2硬狀態(tài)。 表5 公司常用金屬材料最小折彎半徑列表3.2 彎曲件的直邊高度3.2.1 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：h2t。 圖4.2.1.1 彎曲件的直邊高度最小值3.2.2 特殊要求的直邊高度如果設(shè)計(jì)需要彎曲件的直邊高度h2t,，則首先要加大彎

6、邊高度，彎好后再加工到需要尺寸；或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)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3.2.3 彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度當(dāng)彎邊側(cè)邊帶有斜角的彎曲件時(shí)（圖4.2.3），側(cè)面的最小高度為：h=（24）t3mm圖4.2.3.1 彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度3.3 折彎件上的孔邊距孔邊距：先沖孔后折彎，孔的位置應(yīng)處于彎曲變形區(qū)外，避免彎曲時(shí)孔會(huì)產(chǎn)生變形?？妆谥翉澾叺木嚯x見(jiàn)表下表。表6 折彎件上的孔邊距 3.4 局部彎曲的工藝切口3.4.1 折彎件的彎曲線應(yīng)避開(kāi)尺寸突變的位置局部彎曲某一段邊緣時(shí)，為了防止尖角處應(yīng)力集中產(chǎn)生彎裂，可將彎曲線移動(dòng)一定距離，以離開(kāi)尺寸

7、突變處（圖4.4.1.1 a)，或開(kāi)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：SR ；槽寬kt；槽深L t+R+k/2。 圖4.4.1.1 局部彎曲的設(shè)計(jì)處理方法3.4.2 當(dāng)孔位于折彎變形區(qū)內(nèi)，所采取的切口形式當(dāng)孔在折彎變形區(qū)內(nèi)時(shí)，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3.5 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開(kāi)變形區(qū) 圖4.5.1 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開(kāi)變形區(qū)3.6 打死邊的設(shè)計(jì)要求 打死邊的死邊長(zhǎng)度與材料的厚度有關(guān)。如下圖所示，一般死邊最小長(zhǎng)度L3.5t+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(nèi)折彎半徑

8、。圖4.6.1 死邊的最小長(zhǎng)度L3.7 設(shè)計(jì)時(shí)添加的工藝定位孔為保證毛坯在模具中準(zhǔn)確定位，防止彎曲時(shí)毛坯偏移而產(chǎn)生廢品，應(yīng)預(yù)先在設(shè)計(jì)時(shí)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(zhǔn)，以減少累計(jì)誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。圖4.7.1 多次折彎時(shí)添加的工藝定位孔3.8 標(biāo)注彎曲件相關(guān)尺寸時(shí)，要考慮工藝性 圖4.8.1 彎曲件標(biāo)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。3.9 彎曲件的回彈影響回彈的因素很多，包括：材料的機(jī)械性能、壁厚、彎曲半徑以及彎曲時(shí)的正壓力等。3.9.1 折

9、彎件的內(nèi)圓角半徑與板厚之比越大，回彈就越大。3.9.2 從設(shè)計(jì)上抑制回彈的方法示例彎曲件的回彈，目前主要是由生產(chǎn)廠家在模具設(shè)計(jì)時(shí)，采取一定的措施進(jìn)行規(guī)避。同時(shí)，從設(shè)計(jì)上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu)促使回彈角簡(jiǎn)少如下圖所示：在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)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(shè)計(jì)上抑制回彈的方法示例4 拉伸4.1 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(yīng)大于板厚，即r1t 。為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r1=(35)t，最大圓角半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r18t。圖5.1.1 拉伸件圓角半徑大小4.2 拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑拉伸件

10、凸緣與壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚的2倍，即r22t，為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r2=(510)t，最大凸緣半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r28t。（參見(jiàn)圖5.1.1） 4.3 圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑應(yīng)取D d+10t，以便在拉伸時(shí)壓板壓緊不致起皺。（參見(jiàn)圖5.1.1）4.4 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(yīng)取r3 3t，為了減少拉伸次數(shù)應(yīng)盡可能取r3 H/5，以便一次拉出來(lái)。圖5.4.1 矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑4.5 圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)，其高度與直徑的尺寸關(guān)系要求圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)，高度H和直徑d之比應(yīng)小于或等于0.4

11、，即H/d 0.4，如下圖所示。圖5.5.1 圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)，高度與直徑的尺寸關(guān)系4.6 拉伸件設(shè)計(jì)圖紙上尺寸標(biāo)注的注意事項(xiàng)拉伸件由于各處所受應(yīng)力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度發(fā)生變化。一般來(lái)說(shuō)，底部中央保持原來(lái)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。 4.6.1 拉伸件產(chǎn)品尺寸的標(biāo)準(zhǔn)方法在設(shè)計(jì)拉伸產(chǎn)品時(shí)，對(duì)產(chǎn)品圖上的尺寸應(yīng)明確注明必須保證外部尺寸或內(nèi)部尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外尺寸。4.6.2 拉伸件尺寸公差的標(biāo)注方法拉伸件凹凸圓弧的內(nèi)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(duì)稱偏差，其偏差值為國(guó)標(biāo)(GB)16級(jí)精度公差絕對(duì)值的一

12、半，并冠以±號(hào)。5 成形5.1 加強(qiáng)筋在板狀金屬零件上壓筋，有助于增加結(jié)構(gòu)剛性，加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)及其尺寸選擇參見(jiàn)表6。表7 加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)及尺寸選擇5.2 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。表8 打凸間距和凸邊距的極限尺寸5.3 百葉窗百葉窗通常用于各種罩殼或機(jī)殼上起通風(fēng)散熱作用，其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切開(kāi)，而凸模的其余部分將材料同時(shí)作拉伸變形，形成一邊開(kāi)口的起伏形狀。百葉窗的典型結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖6.3.1。 圖6.3.1 百葉窗的結(jié)構(gòu)百葉窗尺寸要求：a4t；b6t；h5t；L24t；r0.5t。5.4 孔翻邊孔翻邊型式較多，本規(guī)范只關(guān)注要加工螺紋的內(nèi)孔翻邊

13、，如圖6.4.1所示。 圖6.4.1 帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊結(jié)構(gòu)示意圖螺 紋材料厚度t翻邊內(nèi)孔D1翻邊外孔d2凸緣高度h預(yù)沖孔直徑D0凸緣圓角半徑RM30.82.553.381.61.90.613.251.62.20.53.381.81.93.5221.23.381.9220.63.52.161.51.53.52.41.70.75M413.354.4622.30.51.24.351.922.70.64.52.162.34.652.41.51.54.462.42.50.754.652.71.824.562.22.41M51.24.255.62.430.61.55.462.42.50.755.62.735.7532.525.533.22.415.753.62.72.55.7543.11.25M61.55.17.033.60.7526.73.24.217.03.63.67.342.52.57.042.81.257.34.5337.04.83.41.5表9 帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊尺寸參數(shù)6 焊接6.1 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(chǎn)品焊接