钣金常识及加工方法

钣金常识及加工方法时数:1.5H随着汽车、通讯、IT及日常五金制造业的发展，钣金加工变得越来越普及，了解钣金加工就变得更加必要.用手工或机械的方法，把金属薄板、型材和管材制成具有一定形状、尺寸和精度的零件的操作称作板金加工。在通风、空调管道及其部件制作方面应用较为广泛。板金件大多由金属薄板和管件制成。由于它具有质量轻、强度和刚度较高，形状可以任意复杂，材料消耗少，不再需要机械加工，表面光洁等特点，因此在日常生活和工业生产当中得到广泛应用，如桶、盆、通风管道、物料输送管道、汽车覆盖件加工等，此外，还可应用于汽车外壳修复等工作当中。金属薄板加工，通常系指剪切、弯曲、压延、翻边成形等方法。一般来说，凡用模具完成各种变形工序的称作板料冲压工艺，而用手工或机械将板料成形的工艺称作板金加工一、钣金材料1、电解板：SECC（N）(耐指纹板)、SECC（P）、DX1、DX2、SECD(拉伸板)。材料硬度:HRB50°±5°，拉伸板:HRB32°~37°。2、冷轧板：SPCC、SPCD(拉伸板)、08F、20、25、Q235-A、CRS。材料硬度:HRB50°±5°，拉伸板:HRB32°~37°。3、铝板：AL、AL(1035)、AL(6063)、AL(5052)等。4、不锈钢板:SUS,SUS301(302,303,304),2Cr13,1Cr18Ni9Ti等。5、其它常用材料有:纯铜板(T1,T2)、热轧板、弹簧钢板，镀铝锌板，铝型材等。板金加工工艺基本上可分为：划线、剪切、折方、卷圆(滚弯)、弯曲、咬口或焊接、法兰制作及上法兰等工序。本节主要介绍划线、滚弯、折方、咬口、弯管等工序。（一）划线板金件大都由平整的金属板材制成，因此必须把板金件的实际表面尺寸，在金属板材上划成平面图形，这种方法称展开划线。根据组成零件表面的展开性质，分可展表面和不可展表面两种。零件的表面能全部平整地摊平在一个平面上，而不发生撕裂或皱折，这种表面称为可展表面。平面、柱面和锥面属可展表面。如果零件的表面不能自然平整地展开摊平在一个平面上，则称为不可展表面，如圆球、圆环的表面和螺旋面等都是不可展表面，它们只能作近似的展开。二、钣金加工方法1、下料：下料是将材料根据展开切割成所需要的形状。下料的方法很多，按机床类型和工作原理可分为剪切，冲切，激光切割。1.1剪切——用剪床切剪出所需要的形状。精度可以达到0.2mm以上,主要用于剪条料或剪净料。1.2冲切下料——用数控冲床(NC)或普通冲床进行下料。两种下料方式的精度都可达到0.1mm以上,但前者在下料时会有接刀痕且效率相对较低，后者效率高，但单一成本高，适于大批量生产。1.2.1数控冲床在下料时是通过上下模固定，工作台移动来冲切板材，加工出所需要的工件形状。我司的数控冲床主要有台励福和AMADA两种。1.2.2普通冲床是通过上下模的移动，利用落料模冲出所需要的料件形状。普通冲床一般必须与剪床配合,才能冲出所需要的形状,即先用剪床剪好条料以后,再上冲床冲出所需的料件形状。1.3激光切割——利用激光切割设备对板材进行连续切割，得到所需的料件外形。它的特点是精度高并可以加工具有非常复杂外形的料件，但加工成本相对较高。2、成形：钣金成形是钣金加工中最主要的一种加工方式。成形可分为手工成形和机器成形两种。手工成形往往作为补充加工或修整工作，很少采用。但在加工一些形状较为复杂或易发生变形的料件时，仍离不开手工成形。手工成形是利用一些简单的工装夹具来完成。主要采用以下方法：弯曲、放边、收边、拱曲、卷边以及校形等。我们这里主要讨论的是机器成形：折弯成形,冲压成形。2.1折弯成形——将上、下模分别固定于折床的上下工作台，利用伺服马达传输驱动工作台的相对运动,结合上下模的形状,从而实现对板材的折弯成形。折弯的成形精度可以达到0.1mm。2.2冲压成形——利用电机驱动飞轮产生的动力驱动上模，结合上、下模相对形状，使板材发生变形，实现料件的加工成形。冲压成形的精度可以达到0.1mm以上。冲床可以分为普通冲床及高速冲床。3、金属薄板的连接用金属薄板制作的通风管道及部件，可用咬口连接、铆钉连接、焊接等方法进行连接。本节主要介绍咬口连接。将两块板料的边缘(或一块料的两边)折转咬合并彼此压紧，这种连接方法称作咬口(咬缝)。钣金联接是将不同料件通过某种方式联接在一起，从而得到所需要的产品。钣金联接可以分为：焊接、铆接、螺纹联接等。(一)咬口连接1．咬口的种类根据接头构造，常用咬口类型分为单平咬口、立咬口、转角咬口、联合角咬口和按扣式咬口等，如图8—4所示。2．咬口的应用各种咬口主要应用在以下几个方面：(1)单平咬口用于板材的拼接缝、风管或部件的纵向闭合缝。(2)单立咬口用于圆形弯头、来回弯及风管的横向缝。(3)转角咬口、联合角咬口、按扣式咬口用于矩形风管或部件的纵向闭合缝及矩形弯头，三通的转角缝。(二)咬口宽度和留量咬口宽度依所制管件的板厚而定，见表8—1。1.咬口留量大小与咬口宽度、重迭层数和使用的机械有关。2.对于单平咬口、单立咬口、转角咬口在其中一块板材上留量等于咬口宽，而在另一块板材上留量是两倍咬口宽，因此，咬口留量就等于三倍的咬口宽度。3.对于联合角咬口，在其中一块板材上留量等于咬口宽度，而另一块板材上留量则是三倍咬口宽度，总留量为四倍的咬口宽度。4.咬口留量应根据需要，分别留在板材两边。咬口可用手工或机械进行。1．手工咬口手工咬口工艺过程如下：(1)单平咬口的加工(图8—5)将预先划出扣缝弯折线的板材放在槽钢上，使扣缝的弯折线对准槽钢的边缘2．机械咬口(1)咬口机械有直线型咬口机及弯头咬口机，它们可以完成方形、矩形、圆形管及弯头、三通、变径管的咬口成形，而且咬口形状准确，表面平整，尺寸一致，生产率高，在空调、通风管道加工中，获得广泛应用。(2)咬口成形过程机械咬口是使板料通过多对槽形不同的旋转辊轮，使板边的弯曲由小到大，循序渐变，逐步成形。板材单平咬口的轧制过程如图8—8所示。三、板材的滚弯和折方由板材制作圆形风管时，需要把板材卷圆(滚弯)。制作矩形风管时，需要把板材折方。(一)板材的滚弯通过旋转的滚轴，使板料弯曲的方法称为滚弯，又称卷圆。1．基本原理滚弯的基本原理如图8—9所示。板料放在下滚轴上，上、下滚轴间的距离可以调整。当其距离小于板料厚度时，板料便产生弯曲，即所谓压弯。如果连续不断地滚压，板料在所滚到的范围内便形成圆滑的曲度(但板料的两端由于滚不到，仍是直的，在形成零件时，必须设法消除)。所以滚弯的实质，就是连续不断的压弯。3.1焊接可分为:CO2焊接、Ar焊接、电阻焊接等3.1.1CO2焊接加工原理:用保护性气体(CO2)将空气和熔化金属机械隔离,防止熔化金属氧化和氮化.主要用于焊接铁材,特点:连接牢固,且密封性能好,缺点:焊接时易产生变形.CO2焊接设备主要分为机器人CO2焊机和手工CO2焊机。3.1.2Ar弧焊主要用于焊接铝材和不锈钢材料.其加工原理及优缺点和CO2一样,设备也分为机器人焊接和手工焊接。3.1.3电阻焊接工作原理:利用电流通过焊件产生的电阻热,熔化焊件加热使焊件连接起来.设备主要有松兴系列,奇隆系列等。3.2铆接可分为:压铆联接及铆钉联接等。常见的铆接设备有压铆机，拉铆枪及POP铆钉枪等。3.2.1压铆联接是将螺钉、螺母压入料件，使其可以通过螺纹联接其它零件。3.2.2铆钉联接是用铆钉将两个料件拉铆联接在一起。三、表面处理表面处理对产品表面所起的装饰及防护作用被许多行业所认可。在钣金行业中，通常采用的表面处理方式有电镀、喷涂及其它的一些表处方式。1、电镀分为:镀锌(彩锌,白锌,蓝锌,黑锌),镀镍,镀铬等;主要是在料件表面形成一层防护层,起保护及装饰的作用;2、喷涂分喷漆及喷粉两种,是将料件经过前处理以后,用喷枪,气体把涂料喷到工件表面上,涂料在工件表面形成涂层.烘干后,起防护的作用;三、钢管钢管分无缝钢管和有缝钢管两种。(一)无缝钢管无缝钢管分热轧管、冷拔管、挤压管等。按断面形状分圆形和异形两种，异型钢管有方形、椭圆形、三角形、星形等。根据用途不同，有厚壁和薄壁管，板金件多采用薄壁管。(二)有缝钢管有缝钢管又称焊接钢管，用钢带焊成，有镀锌与不镀锌两种，前者称为白铁管，后者称为黑铁管。钢管的规格在公制中用外径和壁厚表示，在英制中以内径(英寸)表示。钢管的尺寸标记方法是：外径×壁厚×长度，如管D60×10×6000一、手工弯管在无弯曲设备或单件小批生产中，弯头数量又少，制作弯曲模不经济，在这种情况下采用手工弯曲。手工弯曲的主要工序有灌砂、划线、加热和弯曲。(一)灌砂手工弯管时，为防止钢管断面变形，采用以下主要方法：管内充装填料(石英砂、松香和低熔点合金等)。对较大直径钢管，一般使用砂子。灌砂前用锥形木塞将钢管的一端塞住，在木塞上开有出气孔，以使管内空气受热膨胀时自由泄出，装砂后管子另一端也用木塞塞住。装入钢管的砂子应清洁、干燥、紧密。对于直径较大的钢管，不便使用木塞时，可采用钢制塞板。(二)划线确定钢管的加热长度(三)加热加热可用木炭、焦炭、煤气或重油作燃料。加热应缓慢均匀，普通碳素钢加热温度一般在1050℃左右。对不锈钢及合金钢管最好用冷弯。(四)弯曲加热好的钢管可在手工弯管装置上进行弯曲。二、有芯弯管有芯弯管是在弯管机上利用芯轴沿模具回弯管子。芯轴的作用是防止管子弯曲时断面的变形。芯轴的形式有圆头式、尖头式、勺式、单向关节式、万向关节式和软轴式等。有芯弯管的质量取决于芯轴的形状、尺寸及伸入管内的位置。三、无芯弯管无芯弯管是在弯管机上利用反变形法来控制钢管断面的变形，它使钢管在进入弯曲变形区前，预先给以一定量的反向变形，而使钢管外侧向外凸出，用以抵消或减少钢管在弯曲时断面的变形，从而保证弯管的质量。无芯弯管应用较为广泛。当钢管的弯曲半径大于管径1．5倍时，一般都采用无芯弯管。只有对直径较大，壁厚较薄的钢管才采用有芯弯管。此外，弯管的方法还有顶压弯管、中频弯管、火焰弯管及挤压弯管等。板金件是由许多零件组合起来的，零件之间必须通过一定的方式联接，才能构成完整的产品。常用的联接方法有焊接、铆接、螺纹连接和胀接。钢管之间连接也采用上述几种方法。关于焊接、铆接、螺纹连接胀接是利用钢管和管板变形来达到密封和紧固的一种连接方法。它可以采用机械、爆炸和液压等方法，来扩张钢管的直径，使钢管产生塑性变形，管板孔壁产生弹性变形，利用管板孔壁的回弹对钢管施加径向压力，使钢管与管板的接头具有足够的胀接强度(拉脱力)，保证接头工作时(受力后)钢管不会被从管孔中拉出来。同时还应具有较好的密封强度(耐压力)，在工作压力下保证设备内的介质不会从接头上泄漏出来。THEEND