鈑金加工工藝介紹

2022-09-23 21:36:06 字數 3144 閱讀 7892

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

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

下料根據加工方式的不同,可分為普衝、數衝、剪床開料、雷射切割、風割,由於加工方法的不同,下料的加工工藝性也有所不同。 鈑金下料方式主要為數衝和雷射切割

沖孔最小尺寸與孔的形狀、材料機械效能和材料厚度有關。

圖2.2.1 沖孔形狀示例

* t為材料厚度,沖孔最小尺寸一般不小於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。

表1 沖孔最小尺寸列表

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,該最小距離應不小於材料厚度t;平行時,應不小於1.5t。

圖2.3.1 衝裁件孔邊距、孔間距示意圖

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

螺釘、螺栓過孔和沉頭座的結構尺寸按下錶選取取。對於沉頭螺釘的沉頭座,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。

表2 用於螺釘、螺栓的過孔

*要求鈑材厚度t≥h。

表3 用於沉頭螺釘的沉頭座及過孔

*要求鈑材厚度t≥h。

表4 用於沉頭鉚釘的沉頭座及過孔

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。

● 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。

表5 公司常用金屬材料最小折彎半徑列表

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

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,彎好後再加工到需要尺寸;或者在彎曲變形區內加工淺槽後,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

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

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

表6 折彎件上的孔邊距

區域性彎曲某一段邊緣時,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),或衝工藝孔(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 區域性彎曲的設計處理方法

當孔在折彎變形區內時,採用的切口形式示例(圖4.4.2.1)

圖4.4.2.1 切口形式示例

圖4.5.1 帶斜邊的折彎邊應避開變形區

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

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,應預先在設計時新增工藝定位孔,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 多次折彎時新增的工藝定位孔

圖4.8.1 彎曲件標註示例

如上圖所示所示, a)先沖孔後折彎,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,則需要先折彎後加工孔,加工麻煩。

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

彎曲件的回彈,目前主要是由生產廠家在模具設計時,採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,也有利於抑制回彈。

圖4.9.2.1 設計上抑制回彈的方法示例

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

圖5.1.1 拉伸件圓角半徑大小

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

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)

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

圓形無凸緣拉伸件一次成形時,高度h和直徑d之比應小於或等於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係

拉伸件由於各處所受應力大小各不相同,使拉伸後的材料厚度發生變化。一般來說,底部**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。

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

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,並冠以±號。

在板狀金屬零件上壓筋,有助於增加結構剛性,加強筋結構及其尺寸選擇參見表6。

表7 加強筋結構及尺寸選擇

打凸間距和凸邊距的極限尺寸按下錶選取。

表8 打凸間距和凸邊距的極限尺寸

百葉窗通常用於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,而凸模的其餘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。

孔翻邊型式較多,本規範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

表9 帶螺紋孔的內孔翻邊尺寸引數

鈑金加工工藝流程

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工作頁 鈑金加工工藝 89

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