关于钣金,冲压,弯管,焊接的总结报告钣金加工概述金属板材加工就叫钣金加工。
具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天圆地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。
钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是在加工过程中厚度不变的零件. 相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等材料的选用钣金加工一般用到的材料有冷轧板(SPCC)、热轧板(SHCC)、镀锌板(SECC、SGCC),铜(CU)黄铜、紫铜、铍铜,铝板(6061、6063、硬铝等),铝型材,不锈钢(镜面、拉丝面、雾面),根据产品作用不同,选用材料不同,一般需从产品其用途及成本上来考虑。
1.冷轧板SPCC,主要用电镀和烤漆件,成本低,易成型,材料厚度≤3.2mm。
2.热轧板SHCC,材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件,成本低,但难成型,主要用平板件。
3.镀锌板SECC、SGCC。
SECC电解板分N料、P料,N料主要不作表面处理,成本高,P料用于喷涂件。
4.铜;主要用导电作用料件,其表面处理是镀镍、镀铬,或不作处理,成本高。
5.铝板;一般用表面铬酸盐(J11-A),氧化(导电氧化,化学氧化),成本高,有镀银,镀镍。
6.铝型材;截面结构复杂的料件,大量用于各种插箱中。
表面处理同铝板。
7.不锈钢;主要用不作任何表面处理,、成本高。
钣金加工的工艺流程根据钣金件结构的差异,工艺流程可各不相同,但总的不超过以下几点。
1、下料:下料方式有各种,主要有以下几种方式①.剪床:是利用剪床剪切条料简单料件,它主要是为模具落料成形准备加工,成本低,精度低于0.2,但只能加工无孔无切角的条料或块料。
②.冲床:是利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件冲裁成形各种形状料件,其优点是耗费工时短,效率高,精度高,成本低,适用大批量生产,但要设计模具。
③.NC数控下料,NC下料时首先要编写数控加工程式,利用编程软件,将绘制的展开图编写成NC数拉加工机床可识别的程式,让其根据这些程式一步一刀在平板上冲裁各构形状平板件,但其结构受刀具结构所至,成本低,精度于0.15。
④.镭射下料,是利用激光切割方式,在大平板上将其平板的结构形状切割出来,同NC下料一样需编写镭射程式,它可下各种复杂形状的平板件,成本高,精度于0.1.⑤.锯床:主要用下铝型材、方管、图管、圆棒料之类,成本低,精度低。
1.钳工:沉孔、攻丝、扩孔、钻孔沉孔角度一般120℃,用于拉铆钉,90℃用于沉头螺钉,攻丝英制底孔。
2.翻边:又叫抽孔、翻孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再攻丝,主要用板厚比较薄的钣金加工,增加其强度和螺纹圈数,避免滑牙,一般用于板厚比较薄,其孔周正常的浅翻边,厚度基本没有变化,允许有厚度的变薄30-40%时,可得到比正常翻边高度大高40-60%的高度,用挤薄50%时,可得最大的翻边高度,当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,便可直接攻丝。
3.冲床:是利用模具成形的加工工序,一般冲床加工的有冲孔、切角、落料、冲凸包(凸点),冲撕裂、抽孔、成形等加工方式,其加工需要有相应的模具来完成操作,如冲孔落料模、凸包模、撕裂模、抽孔模、成型模等,操作主要注意位置,方向性。
4.压铆:压铆就本公司而言,主要有压铆螺母、螺钉、松不脱等,其是通过液压压铆机或冲床来完成操作,将其铆接到钣金件上,还有涨铆方式,需注意方向性。
5.折弯;折弯就是将2D的平板件,折成3D的零件。
其加工需要有折床及相应折弯模具完成,它也有一定折弯顺序,其原则是对下一刀不产生干涉的先折,会产生干涉的后折。
l 折弯条数是T=3.0mm以下6倍板厚计算槽宽,如:T=1.0、V=6 .0 F=1.8、T=1.2、V=8、F=2.2、T=1.5、V=10、F=2.7、T=2.0、V=12、F=4.0 l 折床模具分类,直刀、弯刀(80℃、30℃)l 铝板折弯时,有裂纹,可增加下模槽宽式增加上模R(退火可避免裂纹)l 折弯时注意事项:Ⅰ图面,要求板材厚度,数量;Ⅱ折弯方向Ⅲ折弯角度;Ⅳ折弯尺寸;Ⅵ外观、电镀铬化料件不许有折痕。
折弯与压铆工序关系,一般情况下先压铆后折弯,但有料件压铆后会干涉就要先折后压,又有些需折弯—压铆—再折弯等工序。
冲压加工概述冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。
板料,模具和设备是冲压加工的三要素。
冲压加工是一种金属冷变形加工方法。
所以,被称之为冷冲压或板料冲压,简称冲压。
它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。
冲压加工分类生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量、原材料性能等方面的要求,采用多种多样的冲压加工方法。
概括起来冲压加工可以分为分离工序与成形工序两大类。
1. 分离工序:是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。
如表1-1所示。
表1-1 分离工序工序名称简图工序特征应用范围落料用模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为工件。
用于制造各种形状的平板零件冲孔用模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为废料。
用于冲平板件或成形件上的孔切断用剪刀或模具切断板料,切断线不是封闭的。
多用于加工形状简单的平板零件切边用模具将工件边缘多余的材料冲切下来。
主要用于立体成形件冲槽在板料上或成形件上冲切出窄而长的槽剖切把冲压加工成的半成品切开成为两个或数个零件。
多用于不对称的成双或成组冲压之后2. 成形工序:是毛坯在不被破坏的条件下产生塑性变形,形成所要求的形状和尺寸精度的制件。
如表1-2所示。
表1-2 成形工序工序名称简图工序特征弯曲用模具将板料弯曲成一定角度的零件,或将已弯件再弯。
拉深用模具将板料压成任意形状的空心件,或将空心件作进一步变形翻边用模具将板料上的孔或外缘翻成直壁胀形用模具对空心件施加向外的径向力,使局部直径扩张。
缩口用模具对空心件口部施加由外向内的径向压力,使局部直径缩小。
挤压把毛坯放在模腔内,加压使其从模具空隙中挤出,以成形空心或实心零件。
卷圆把板料端部卷成接近封闭的圆头,用以加工类似铰链的零件。
扩口在空心毛坯或管状毛坯的某个部位上使其径向尺寸扩大的变形方法。
校形将工件不平的表面压平;将已弯曲或拉深的工件压成正确的形状冲压加工最新技术复合冲压本文所涉及的复合冲压, 并不是指落料、拉伸、冲孔等冲压工序的复合, 而是指冲压工艺同其他加工工艺的复合, 譬如说冲压与电磁成形的复合, 冲压与冷锻的结合, 冲压与机械加工复合等。
冲压与电磁成形的复合工艺电磁成形是高速成形, 而高速成形不但可使铝合金成形范围得到扩展, 并且还可以使其成形性能得到提高。
用复合冲压的方法成形铝合金覆盖件的具体方法是: 用一套凸凹模在铝合金覆盖件尖角处和难成形的轮廓处装上电磁线圈, 用电磁方法予以成形, 再用一对模具在压力机上成形覆盖件易成形的部分,然后将预成形件再用电磁线圈进行高速变形来完最终成形。
事实证明, 用这样复合成形方法可以获得用单一冲压方法难以得到的铝合金覆盖件。
最新研究表明镁合金是一种比强度高、刚度好、电磁界面防护性能强的金属, 其在电子、汽车等行业中应用前景十分看好, 大有取代传统的铁合金、铝合金、甚至塑胶材料的趋势。
目前汽车上采用的镁合金制件有仪表底板、座椅架、发动机盖等, 镁合金管类件还广泛应用于飞机、导弹和宇飞船等尖端工业领域。
但镁合金的密排六方晶格结构决定了其在常温下无法冲压成形。
现在人们研制了一种集加热与成形一起的模具来冲压成形镁合金产品。
该产品成形过程为: 在冲床滑块下降过程中, 上模与下模夹紧对材料进行加热, 然后再以适当运动模式进行成形。
此种方法也适用于在冲床内进行成形品的联结及各种产品的复合成形。
许多难成形的材料, 例如镁合金、钛合金等产品, 都可用该种方法冲压成形。
由于这种冲压要求冲床滑块在下降过程中具有停顿的功能, 以便对材料加热提供时间, 故人们研制一种全新概念的冲床———数控曲轴式伺服马达冲床, 利用该冲床还可在冲压模具内实现包括攻螺纹、铆接等工序的复合加工, 从而有力地拓展了冲压加工范围, 为镁合金在塑性加工业广泛应用奠定了坚实的基础。
冲压与冷锻的结合一般板料冲压仅能成形等壁厚的零件, 用变薄拉伸的方法最多能获得厚底薄壁零件, 冲压成形局限性限制了其应用范围。
而在汽车零件生产中常遇到一些薄壁但却不等厚的零件, 用单一的冲压与冷锻相结合的复合塑性成形方法加以成形, 显得很容易, 因此, 用冲压与冷锻相结合的方法就能扩展板料加工范围。
其方法是先用冲压方法预成形, 再用冷锻方法终成形。
用冲压冷锻复合塑性成形, 其优点为: 一是原材料容易廉价采购, 可以降低生产成本; 二是降低单一冷锻所需的大成形力, 有利于提高模具寿命。
微细冲压现在所谈论的微细加工指的是微零件加工技术。
微零件的界定通常指的是至少有某一方向的尺寸小于100μm, 它比常规的制造技术有着无可比拟的应用前景。
用该技术制作的微型机器人、微型飞机、微型卫星、卫星陀螺、微型泵、微型仪器仪表、微型传感器、集成电路等等, 在现代科学技术许多领都有着出色的应用, 他能给许多领域带来新的拓展和突破, 无疑将对我国未来的科技和国防事业有着深远的影响, 对世界科技发展的推动作用也是难以估量的。
譬如微型机器人可完成光导纤维的引线、粘接、对接等复杂操作和细小管道、电路的检测, 还可以进行集成芯片生产、装配等等, 仅此就不难窥见微细加工诱人的魅力。
发达工业国家对微细加工的研究开发十分重视, 投入了大量的人力、物力、财力, 一些有远见的著名大学和公司也加入了这一行列。
我国在这方面也做了大量的研究工作, 有理由认为在21 世纪, 微细加工一定会像微电子技术一样, 给整个世界带来巨大的变化和深刻的影响。
对于模具工业, 由于冲压零件的微型化及精度要求的不断提高, 给模具技术提出了更高的要求。
原因是微零件比传统的零件成形要困难得多, 其理由是: ①零件越小, 表面积与体积比迅速增大; ②工件与工具间的粘着力, 表面张力等显著增大; ③晶粒尺度的影响显著, 不再是各向同性的均匀连续体; ④工件表面存储润滑剂相对困难。
微细冲压的一个重要方面是冲小孔, 譬如微型机械、微型仪器仪表中就有很多需要冲压的小孔。
故研究小孔冲压应是微细冲压的一个极其重要的问题。
冲小孔的研究着重于: 一是如何减小冲床尺寸;二是如何增大微小凸模的强度和刚度(这方面除了涉及到制作的材料及加工的技术外, 最常用的便是增加微小凸模的导向及保护等)。
尽管在冲小孔上需要研究的问题还很多, 但也取得了不少可喜的成绩。
有资料表明国外已经开发的微冲压机床长111mm,宽62mm, 高170mm,装有一个交流伺服电机, 可产生3kN的压力。