网站原创摘 要：近些年来,伴随数控机床技术的持续提高,数控机床在军事工业以及汽车等行业领域得到了较为广泛的运用.我国生态文明建设的深入,使机床防护受到各生产方的关注,这也对机床钣金结构件的设计提出了新的更高的要求.本文通过论述机床钣金结构件的加工工艺,为零件的设计与加工提供可靠的参考依据.
关 键 词：钣金；加工工艺；机械加工；机床；激光切割
钣金是相对于金属薄板而言的一类加工工艺,包含折弯、冲孔、拉伸、焊接、拼接、成型等,其明显的特点便是同一种零件的厚度相同.并具有重量轻、精密度高、刚度好、结构灵活以及外形美观的特点,也是生产机床内外部防护的有效方法.伴随数控机床等设备的日益普及,钣金加工工艺获得了质的飞跃.本文分别论述机床钣金各类加工工艺的要点.
1.钣金折弯的加工工艺
1.弯曲直边的高度及弯曲半径要保持适中
在钣金折弯的过程中,弯曲直边的高度切不可过小,不然会增加加工的困难,也直接关乎到结构件的刚度.一般情形下,钣金折弯的直边高度≥板材实际厚度的2倍.弯曲半径的最小值要紧密依照规格标准严格明确.
2.折弯结构件的孔边距需合乎操作规程
由于结构件自身的特征,折弯开孔无法彻底避免,为确保结构件的强度及开孔品质的达标,一般要确保折弯结构件上的孔边距合乎规程标准.当为圆孔时,板材的厚度≤2mm,孔边距需不小于弯曲半径与板厚之和；当板材厚度超过2mm时,孔边距要不小于弯曲半径与板厚之和的1.5倍；另外,当孔为椭圆形孔时,孔边距的实际数值要>圆孔.
2.钣金落料的加工工艺
1.冲孔过程中要合理设置孔间距及孔边距
孔间距及孔边距的精确设定,可使钣金加工更好地依照标准要求操作.在激光切割时,原材料的选择要使冷轧板及热轧板的厚度最大值≤20mm,不锈钢厚度的最大值≤10mm,网孔结构件切忌采用激光切割的途径加以实现.
2.落料方式的选取
由于数控机床设备的广泛运用,激光切割技术逐步成为新的技术战略要点,钣金的落料方式已逐步从传统意义上的半自动切割朝着激光切割及数控冲床的加工方向转变.在具体加工时,所采用的加工工艺要合乎激光切割板材厚度的基本要求.
3.钣金拉伸的加工工艺
1.合理控制拉伸件为圆形时的内腔直径
拉伸件是圆形时,为保障工件整体的拉伸效果,一般要将内腔直径控制在不小于圆形直径与10倍板厚之和的范围,以切实避免拉伸件内产生皱折现象.
2.科学把控拉伸件边壁及凸处的圆角半径
拉伸件的边壁及凸处的圆角半径与下底及直壁的圆角半径相仿,圆角半径的最大值要维持在8倍板厚以内,然而在圆角半径的最小值上,要超过板厚的2倍.
3.当拉伸件是矩形时的相邻圆角半径的调整和控制
拉伸件是矩形时,相邻近的两壁之间的圆角半径应为：r3≥3t,为尽可能减少拉伸的次数,可取r3≥H/5,这样即可一次性的拉出.因此,需对相邻圆角半径的值加以准确控制.
4.钣金焊接的加工工艺
1.科学选择焊接工艺及方式
机床钣金结构件在加工时,需把若干钣金件加以组合,而焊接便是最直接有效的组合形式,不但能满足强度需要,还能最大程度地保障连接要求.在钣金结构件焊接时,通常选择电渣焊、气焊、熔化焊、物理等离子弧焊以及氩弧焊等.
在焊接时,要立足于材料的性能与规格状况科学选择焊接方式.例如,焊接<3mm的低合金钢、碳钢等非铁合金时,需采用气焊、氩弧焊等方式完成.
2.时刻注重焊接品质
焊接完毕的零件要开展外表打磨抛光处理,把焊渣打磨干净,在圆弧状的板面衔接方位要打磨到同圆角相同,并进一步检查焊接之后零件的稳固程度,仔细查看有无形变,必要时可立即修整.
5.钣金展开尺寸的计算方法
作为机床钣金结构件加工过程中的关键一环,钣金展开工艺的科学运用有着重大意义.精确设计钣金件并得到设计图纸尺寸是钣金件加工的先决条件,借助于数学方法求出钣金件的展开尺寸有助于削减加工成本,提升加工效率.一般而言,钣金平展的长度主要取决于材料由平面弯折所要求的长度,计算公式可表示为：L等于πθ/（2*90°）（R+Kt）,其中,L为钣金展开的实际长度,单位是mm；θ为钣金折弯的角度,单位为°；R为折弯位置处的圆角半径,同折弯设备及模具相关；K为折弯因子,取决于折弯中线；t为材料厚度,单位是mm.通过上述公式不难发现,折弯的角度θ以及材料厚度t取决于钣金产品的结构,在固定的产品结构中,可将其看做常数,所以说,在钣金设计及加工时,主要把折弯内的圆角半径R以及折弯因子K作为计算钣金展开长度的直接参考数据.
在加工实践中,钣金结构件的相关人员通常依照钣金材料的基本厚度、属性等特点设定折弯可允许的参数值,进而获得钣金件展开尺寸,然而,这一系列的设定参数是仅凭经验而决定的,并非同现实状况相符合.基于此,为获得精准的展开图,可采用Pro/E等三维系统软件完成设计折弯结构件的任务.
6.机床钣金在设计及加工过程中的注意事项
在数控机床钣金结构件的设计过程中,首要的任务便是查看零件能否折弯成型,以杜绝人工焊接、拆分或过度地拆分.还要科学设定钣金结构的要素,例如形变位置区、折弯边高度的最小值等,方能产生工艺及结构精确的钣金模型.
在钣金结构件的外表后期加工时,要充分顾及到结构件酸洗之后的溢水现象,检测若酸洗液体加热后未能彻底排干,会极易诱发喷漆脱落的新问题,便在零件上部开工艺孔,发挥挂件和排水的功能.
结语：
综上所述,针对钣金加工人员以及钣金制造方而言,钣金在制造时的加工工艺关乎产品品质,为此,需运用当代前沿的加工器械设备及先进工艺有条不紊地完成各项工艺任务,以便于提升零件精度,克服零件形态复杂所带来的问题,满足产品多元化规格的要求.唯有在加工实践中自觉优化工艺,才能减少产品设计、加工周期,提升数控机床钣金结构件的加工效率.