第六章、钣金、焊接、铆接第一节、钣金基础常识当今社会,钣金业的发展非常迅速,所以应该了解一下钣金加工的基本常识.一.材料的选定.钣金加工一般用到的材料有冷轧板（SPCC）、镀锌板（SECC）、铜板、铝板、不锈钢板、铝材等.其作用各不相同.至于如何选用,一般需从其用途及成本上来考虑.1.冷轧板.简称SPCC,用于表面处理是电镀五彩锌或烤漆件使用.2.镀锌板.简称SECC,用于表面处理是烤漆件使用.在无特别要求下,一般选用SPCC,可减少成本.3.铜板.一般用于镀镍或镀铬件使用,有时不作处理.跟据客户要求而定.4.铝板.一般用于表面处理是铬酸盐或氧化件使用.5.不锈钢板.分镜面不锈钢和雾面不锈钢,它不需要做任何处理.6.铝型材.一般用于表面处理是铬酸盐或氧化件使用.主要起支撑或连接作用,大量用于各种插箱中.二．钣金加工的工艺流程.对于任何一个钣金件来说,它都有一定的加工过程,也就是所谓的工艺流程.随着钣金件结构的差异,工艺流程可能各不相同,但总的不超过以下几点.1.设计并绘出其钣金件的零件图,又叫三视图.其作用是用图纸方式将其钣金件的结构表达出来.2.绘制展开图.也就是将一结构复杂的零件展开成一个平板件.3.下料.下料的方式有很多种,主要有以下几种方式:a．剪床下料.是利用剪床剪出展开图的外形长宽尺寸.若有冲孔、切角的，再转冲床结合模具冲孔、切角成形.b．冲床下料.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结构冲制成形.其优点是耗费工时短,效率高,可减少加工成本,在批量生产时经常用到.c．NC数控下料.NC下料时首先要编写数控加工程序.就是利用编程软件,将绘制的展开图编写成NC数控加工机床可识别的程序.让其跟据这些程序一步一步的在一块铁板上,将其平板件的结构形状冲制出来.d．激光下料.是利用激光切割方式,在一块铁板上将其平板件的结构形状切割出来.4.翻边攻丝.翻边又叫抽孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再在抽孔上攻丝.这样做可增加其强度,避免滑牙.一般用于板厚比较薄的钣金加工.当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,我们便可直接攻丝,无须翻边.5.冲床加工.一般冲床加工的有冲孔切角、冲孔落料、冲凸包、冲撕裂、抽孔等加工方式,以达到加工目的.其加工需要有相应的模具来完成操作.冲凸包的有凸包模,冲撕裂的有撕裂成形模等.6.压铆.压铆就本厂而言,经常用到的有压铆螺柱、压铆螺母、压铆螺钉等,其压铆方式一般通过冲床或液压压铆机来完成操作,将其铆接到钣金件上.7.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的折弯模具来完成操作.它也有一定的折弯顺序,其原则是对下一刀不产生干涉的先折,会产生干涉的后折.8.焊接.焊接就是将多个零件组焊在一起,达到加工的目的或是单个零件边缝焊接,以增加其强度.其加工方一般有以下几种:CO2气体保护焊、氩弧焊、点焊、机器人焊接等.这些焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定.一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊接;氩弧焊用于铝板类焊接；机器人焊接主要是在料件较大和焊缝较长时使用.如机柜类焊接,可采用机器人焊接,可节省很多任务时,提高工作效率和焊接质量.9.表面处理.表面处理一般有磷化皮膜、电镀五彩锌、铬酸盐、烤漆、氧化等.磷化皮膜一般用于冷轧板和电解板类,其作用主要是在料件表上镀上一层保护膜,防止氧化；再来就是可增强其烤漆的附着力.电镀五彩锌一般用冷轧板类表面处理;铬酸盐、氧化一般用于铝板及铝型材类表面处理;其具体表面处理方式的选用，是根据客户的要求而定.10.组装.所谓组装就是将多个零件或组件按照一定的方式组立在一起，使之成为一个完整的料品。
其中需注意的就是对料件的保护,不可划碰伤.组装是一个料品完成的最后一步,若料件因划碰伤而无法使用,需返工重做,会浪费很多的加工工时,增加料品的成本.因此要特别注意对料件的保护.一.钣金所用材料常用材料有:冷轧板SPCC、电解板SECC、普通铝板及铝合金板AL3003-H14、AL5052-H32,不锈钢板、花纹板SGEC.最近开发的新材料:镀铝锌钢板.二.钣金加工方法1.下料方法下料是将厚材料按需要切成坏料,钣金下料的方法很多.按机床的类型和工作原理可分为剪切、铣切、冲切、氧气切割和激光切割.我司主要采用剪切、冲切及激光切割（LASER）1.1 剪切主要是用剪床剪裁直线边缘的板料,要求保证剪切表面的直线度和平行度.并尽量减少板材扭曲.1.2冲切下料主要利用数控冲床或普通冲床及落料模进行下料.1.3激光切割利用激光切割设备对板材进行连续切割,它的特点是效率高、精度高.2.手工成形随着生产的不断发展的技术进步,绝大多数的成形工艺是在机器上完成的.手工方法往往作为补充加工或修整工作.但在单件生产情况下,或一些形状比较复杂的零件,仍离不开手工操作及加工.手工成形主要是利用一些简单的胎型、靠模和各种各样的工夹具来完成.手工成型主要采取以下方法:弯曲、放边、收边、拔缘、拱曲、卷边、缝的校正.3.工模具成形工模具成形是利用冲床、折床等机器及各种各样的模具来完成板料的成型.可分为:弯曲、拉延、局部成型和翻边、缩口、缩颈、扩口和胀形、成形、拉弯成形、旋压成形和校平.我司主要采用弯曲（折弯）、校平或成形等工艺.弯曲(折弯)是钣金加工的主要方法之一.三.钣金联接方法钣金联接主工采用焊接、螺纹联接、铆接和粘接.我司采用的联接方式:焊接、螺纹联接和铆接.1.焊接是对焊件进行局部或整体加热或使焊件产生塑性变形，或加热与塑性变形同时进行,实现永久连接的工艺方法.可分为:手工电弧焊、气体保护电弧焊、激光焊、气焊、段焊和接触焊.我司主工采用气体保护焊和接触焊.1.1气体保护电弧焊在进行气体保护电弧焊时,电极电弧区及焊接熔池都处在保护气体的保护下.采用氩气保护焊缝表面没有氧化物及夹杂物.可以在任何空间位臵施焊,可以用肉眼观察焊缝的成形过程并进行调整生产效率高.二氧气体保护焊则成本相当低.1.2接触焊接触焊是瞬时加热连接部位在熔化状态或非熔化状态下对被焊件加压形成焊接接头的焊接方法.它可分为对焊、点焊和缝焊.2.螺纹联接螺纹联接具有安装容易、拆卸方便、操作简单等优点,常用于可拆的钢结构连接.它可分为螺钉联接和螺栓联接.3.铆接铆接是用铆钉将金属结构的零件或组合件连接在一起的方法，铆钉种类较多，我司常用的铆钉有封闭形圆头抽芯铆钉、封闭形沉头抽芯铆钉及开口型圆头抽芯铆钉、开口型沉头抽芯铆钉。
铆钉长度可根据以下公式计算：L=0.8d+1.1td:铆钉直径t：板厚4.粘接用粘接剂将所需连接件粘接在一起的一种连接方法。
四.钣金表面处理方式1．拉丝2．喷砂3．烤漆、喷粉、主要技术指标：光泽度、膜厚和色差4．电镀：主要镀五彩锌、白锌、黑锌、镀铬5．抛光6．氧化五.钣金加工主要设备1.下料设备：普通剪床、数控剪床、激光切割机、数控冲床2.成形设备：普通冲床、网孔机、折床和数控折床。
3.焊接设备：氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、点焊机、机器人焊机。
4.表面处理设备：拉丝机、喷沙机、抛光机、电镀槽、氧化槽烤漆线5.调形设备：校平机板料矫正典型的典型操作常见钣金展开图的画法第二节、焊接一、焊接通过适当的物理一化学过程（加热、加压或两者并用），在两个分离的固态物体间产生原子（分子）结合力，使其连成一体的方法。
两个被焊物体（焊件）可以是金属或非金属（石墨、陶瓷、玻璃、塑料），可以是同种也可以是异种材料，或金属—非金属材料。
二、发展及方向1、焊接过程的自动化，焊接机器人的应用；2、高效、节能的焊接技术，如逆变技术在焊接设备中应用，药芯焊丝的推广使用；3、环保技术推广：无铅钎料研制、低尘焊条、焊接丝自动无损检测技术的使用、焊丝镀铜工艺改进等；4、复杂使用环境中焊接结构件的制造：大型、超大型、构件、高压及辐射条件下使用的压力容器等；5、精密焊接及焊接成形技术；6、焊接工程控制系统的智能化（模糊控制、神经网络控制及焊接专家系统），焊接生产系统柔性化（智能焊接机器人）及综合集成；7、不断向材料加工其它领域拓展，如材料切刻、表面改性：堆焊、喷涂等。
三、方法分类根据焊件（母材）是否熔化可将现今的焊接方法分为三大类：熔焊、压焊和钎焊。
一）熔焊（熔化焊）：利用电能、化学能等热源，将待焊处局部母材加热至熔化（不加压），冷却结晶后熔为一体形成焊缝的方法。
属于液相焊接。
根据热源能量来源又可细分为：1）气焊：可燃性气体与氧气燃烧产生化学能作热源；2）电弧焊：空气放电形成电弧将电能→热能，中心温度可达5000K；3）电阻焊：电阻热作为热源；4）等离子弧焊：将高温、高电离度、高能量密度的离子弧作热源。
弧柱温度高达上万度，能量更集中，效率更高，适用于终焊；5）电子束焊：利用加速聚焦的电子束轰击焊接缝产生的热量，适用于终焊；6）激光焊：利用聚焦的激光轰击焊接缝，动能→热能产生的热量，适用于终焊；首选投资少，可任意选择焊位臵的手工或自动、半自动电弧焊，对于铝、钛、镁或要求焊缝接头质量高的要采用气体保护焊，电阻焊仅限于装配线上应用。
二）压焊：焊接过程需对焊件加压（加热或不加热）以完成焊接的方法。
加压使焊件接头处发生塑变，两界面接近至原子间可作用到的距离，达到原子间接合，形成两焊件连成一体的接头。
加热为了焊件接头更易产生塑变。
特适于异种材料的连接材料连接三）钎焊：熔点低于母材的金属钎料，在介于钎料熔点与母材熔点的温度下熔融后，润湿母材，填充接头缝隙，并与母材相互扩散实现连接。
属于液—固相焊接。
钎料决定了钎焊焊缝化学成分。
常用于异种材料的连接。
四、焊接材料焊接材料——焊条、焊丝、焊剂、电极、气体等，其中焊条、焊丝对焊缝化学成分、组织性能起着重要影响。
一）焊条：1、组成：药皮与焊芯两部份。
药皮内含造气剂、造渣剂、合金料、粘结剂。
焊芯由焊接材料专用钢制成，硫、磷控制更严。
2、作用：作为电弧的一个电极（焊件为另一极），在熔化电极中填充金属。
其中，药皮的作用：①通过造气、造渣过程，保持熔滴、熔池与电弧周围空气隔绝，防止空气中氮的侵入。
②通过一系列冶金反应，：脱氧、脱硫、脱磷、去氢将它们的含量控制在合理范围，保证焊缝良好的力性。
③调整药皮内合金粉种类与含量，既可补充焊接过程有益合金元素的烧损，保证焊缝金属的化学成分，又可获得某种特殊性能（耐磨、耐蚀性能）。
④加入某些材料，改善焊接工艺性能：电弧稳定性，焊缝成形，脱渣性等。
3、分类1）按用途分：结构钢焊条、不锈钢焊条、耐热钢焊条、低温钢焊条、铜及铜合金焊条、镍及其合金焊条、铸铁焊条、堆焊焊条等。
2）按直径分：φ2.0mm,φ2.5mm, φ3.2mm, φ4.0mm, φ5.0mm >φ5.0mm3）按焊条药皮类型分：钛型、钛钙型、低氢型等。