鈑金加工工藝介紹

1、第五講:主講人：吳書法坂金加工工藝介紹1簡介1.1 簡介按鉞金件的基本加工方式，如 下料、折彎、拉伸、成型、焊接 。本規(guī)范闡述每一種 加工方式所要注意的工藝要求。1.2 關(guān)鍵詞銀金、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2 下料下料根據(jù)加工方式的不同，可分為普沖、數(shù)沖、剪床開料、激光切割、風(fēng)割，由于加工方法的不同，下料的加工工藝性也有所不同。鉞金下料方式主要為數(shù)沖和激光切割2.1 數(shù)沖是用數(shù)控沖床加工，板材厚度加工范圍為 冷扎板、熱扎板小于或等于3.0mm,鋁板小于或等于4.0mm不銹鋼小于或等于2.0mm2.2 沖孔有最小尺寸要求沖孔最小尺寸與孔的形狀、材料機(jī)械

2、性能和材料厚度有關(guān)。圖2.2.1沖孔形狀示例材料圓孔直徑b矩形孔短邊寬b高碳鋼1.3t1.0t低碳鋼、黃銅1.0t0.7t鋁0.8t0.5t* t為材料厚度，沖孔最小尺寸一般不小于1mm*高碳鋼、低碳鋼對應(yīng)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2.3 數(shù)沖的孔間距與孔邊距2.3.1 。當(dāng)沖孔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，見圖邊緣與零件外形邊緣不平行時，該最小距離應(yīng)不小于材料厚度t ;平行時，應(yīng)不小于1.5t?？走吘唷⒖组g距示意圖h!2.4 折彎件及拉深件沖孔時，其孔壁與直壁之間應(yīng)保持一定的距離折彎件或拉深件沖孔時，其孔壁與工件直壁之間應(yīng)保持

3、一定的距離（圖 2.4.1 ）r+0.5-t圖2.4.1 折彎件、拉伸件孔壁與工件直壁間的距離2.5 螺釘、螺栓的過孔和沉頭座螺釘、螺栓過孔和沉頭座的結(jié)構(gòu)尺寸按下表選取取。對于沉頭螺釘?shù)某令^座，如果 板材太薄難以同時保證過孔d2和沉孔D,應(yīng)優(yōu)先保證過孔d20_卜d1匚d2d1M2M2.5M3M5M8M1。d2。2.202.8015M.5的.5微.5姓0表2用于螺釘、螺栓的過孔e1diM2MZ5M3M4M5JVd202.202.803504.505.51D04.005.506,509.0010.0jIh精度春專長寸1.215L652,727Q901*要求鉞材厚度t > ho表3用于沉頭螺釘

4、的沉頭座及過孔I1d10202,5030405d202.102.603.1網(wǎng)1如D0505.507.2延勿濃求:勿MM- H %h 曹大高皮豺尺寸11,11.21.62Q90,*要求鉞材厚度t > h。表4用于沉頭挪釘?shù)某令^座及過孔2.6 激光切割是用激光機(jī)飛行切割加工，板材厚度加工范圍為冷扎板熱扎板小于或等 于20.0mm,不銹鋼 小于10.0mm。具優(yōu)點(diǎn)是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加 工靈活.缺點(diǎn)是無法加工成形，網(wǎng)孔件不宜用此方式加工，加工成本高！3折彎3.1 折彎件的最小彎曲半徑材料彎曲時，其圓角區(qū)上，外層收到拉伸，內(nèi)層則受到壓縮。當(dāng)材料厚度一定時，內(nèi)r越小，材料的拉伸和

5、壓縮就越嚴(yán)重；當(dāng)外層圓角的拉伸應(yīng)力超過材料的極限強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫和折斷, 因此，彎曲零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)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。序號材料最小彎曲半徑108、08F、10、10F、DX2 SPCC E1-T52、0Cr18Ni9 > 1Cr18Ni9>1J18Ni9Ti、1100-H24、T20.4t215、20、Q235 Q235A 15F0.5t325、30、Q2550.6t41513、H62（M Y、Y2、冷軋）0.8t545、501.0t655、601.5t765Mn 60SiMn、1Cr17Ni7 > 1Cr17Ni7-Y >

6、 1Cr17Ni7-DY > SUS3010Cr18Ni9 > SUS3022.0t彎曲半徑是指彎曲件的內(nèi)側(cè)半徑 ，t是材料的壁厚。t為材料壁厚，M的退火斗犬態(tài),Y為硬狀態(tài)，Y勸1/2硬狀態(tài)。表5公司常用金屬材料最小折彎半徑列表3.2 彎曲件的直邊高度3.2.1 一般情況下的最小直邊高度要求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。（冬工10圖4.2.1.1 彎曲件的魚邊高度最小值3.2.2 特殊要求的直邊高度如果設(shè)計需要彎曲件的直邊高度hw 2t,則首先要加大彎邊高度，彎好后再加工到需要尺寸;或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后，再折彎（如下圖所示）。

7、圖4.2.2.1 特殊情況下的直邊高度要求3.2.3 彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度當(dāng)彎邊側(cè)邊帶有斜角的彎曲件時（圖 4.2.3 ）,側(cè)面的最小高度為：h= （24） t>3mm圖4.2.3.1彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度3.3 折彎件上的孔邊距孔邊距：先沖孔后折彎，孔的位置應(yīng)處于彎曲變形區(qū)外，避免彎曲時孔會產(chǎn)生變形?？妆谥翉澾叺木嚯x見表下表。呂拉L &t+r1rAJLJIJ11W2Ss2t+r30R 2,5t+r>50表6折彎件上的孔邊距3.4 局部彎曲的工藝切口3.4.1 折彎件的彎曲線應(yīng)避開尺寸突變的位置局部彎曲某一段邊緣時，為了防止尖角處應(yīng)力集中產(chǎn)生彎裂，可將彎曲線移動一

8、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）,或沖工藝孔（圖4.4.1.1 c） 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局部彎曲的設(shè)計處理方法3.4.2 當(dāng)孔位于折彎變形區(qū)內(nèi)，所采取的切口形式當(dāng)孔在折彎變形區(qū)內(nèi)時，采用的切口形式示例（圖 4.4.2.1 ）圖4.4.2.1切口形式示例3.5 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開變形區(qū)錯誤正確圖4.5.1帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開變形區(qū)3.6打死邊的設(shè)計要求打死邊的死邊長度與材料的厚度有關(guān)。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，

9、R為打死邊前道工序（如下圖右所示）的最小內(nèi)折彎半徑。圖4.6.1死邊的最小長度L3.7 設(shè)計時添加的工藝定位孔為保證毛坯在模具中準(zhǔn)確定位，防止彎曲時毛坯偏移而產(chǎn)生廢品，應(yīng)預(yù)先在設(shè)計時添加工藝定 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(zhǔn)，以減少累計誤差， 保證產(chǎn)品質(zhì)量。圖4.7.1多次折彎時添加的工藝定位孔3.8 標(biāo)注彎曲件相關(guān)尺寸時，要考慮工藝性圖4.8.1彎曲件標(biāo)注示例如上圖所示所示，a）先沖孔后折彎，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，則需要先折彎后加工孔，加工麻煩。3.9 彎曲件的回彈影響回彈的因素很多，包括：材料的機(jī)械性能、壁厚、彎

10、曲半徑以及彎曲時的正壓力等。3.9.1 折彎件的內(nèi)圓角半徑與板厚之比越大，回彈就越大。3.9.2 從設(shè)計上抑制回彈的方法示例彎曲件的回彈，目前主要是由生產(chǎn)廠家在模具設(shè)計時， 采取一定的措施進(jìn)行規(guī)避。同時，從 設(shè)計上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu)促使回彈角簡少如下圖所示： 在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，不僅可以提高工件的剛度, 也有利于抑制回彈。圖4.9.2.1設(shè)計上抑制回彈的方法示例4拉伸4.1 拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑大小要求如下圖所示，拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚，即 n>t o為了使拉伸進(jìn)行得更 順禾L 一般取r1=(35)t ,最大圓角半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即ri < 8t o

11、(圖 )圖5.1.1拉伸件圓角半徑大小4.2 拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚的2倍，即r2 >2t,為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r2=（510）t ,最大凸緣半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r2W8t。（參見圖5.1.1 ）4.3 圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑應(yīng)取D >d+10t ,以便在拉伸時壓板壓緊不致起皺。（參見圖5.1.1）4.4 矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑應(yīng)取r3 > 3t ,為了減少拉伸次數(shù)應(yīng)盡可能取r3 >H/5,以便一次拉出來。4.5 圓形無凸緣拉伸件一次成形時，其高度與直

12、徑的尺寸關(guān)系要求圓形無凸緣拉伸件一次成形時，高度書口直徑d之比應(yīng)小于或等于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(guān)系4.6 拉伸件設(shè)計圖紙上尺寸標(biāo)注的注意事項(xiàng)拉伸件由于各處所受應(yīng)力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度發(fā)生變化。一般來說，底部中央保 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。4.6.1 拉伸件產(chǎn)品尺寸的標(biāo)準(zhǔn)方法在設(shè)計拉伸產(chǎn)品時，對產(chǎn)品圖上的尺寸應(yīng)明確注明必須保證外部尺寸或內(nèi)部尺寸，不能同時標(biāo) 注內(nèi)外尺寸。4.6.2 拉伸件尺寸公差的標(biāo)注方法拉伸件凹凸圓弧的內(nèi)半徑以及

13、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(biāo)（GB）16級精度公差絕對值的一半，并冠以土號。5成形5.1 加強(qiáng)筋5.2 打凸間距和凸邊距的極限尺寸打凸間距和凸邊距的極限尺寸按下表選取。表8打凸間距和凸邊距的極限尺寸5.3 百葉窗百葉窗通常用于各種罩殼或機(jī)殼上起通風(fēng)散熱作用，其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切 開，而凸模的其余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(jié)構(gòu)參見圖 6.3.1。圖6.3.1（硝眩簞即結(jié)構(gòu)百葉窗尺寸要求：a>4t; b>6t; hW5t; L>24t; r >0.5t。5.4孔翻邊孔翻邊型式較多,本

14、規(guī)范只關(guān)注要加工螺紋的內(nèi)孔翻邊，如圖6.4.1所示。（圖1.26）圖6.4.1帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊結(jié)構(gòu)示意圖螺紋材料厚度t翻邊內(nèi)孔D翻邊外孔d2凸緣高度h預(yù)沖孔直徑D0凸緣圓角半徑RM30.82.553.381.61.90.613.251.62.20.53.381.81.93.5221.23.381.9220.63.52.161.51.53.52.41.70.75M413.354.4622.30.51.24.351.922.70.64.52.162.34.652.41.51.54.462.42.50.754.652.71.824.562.22.41M51.24.255.62.430.61.55.462.42.50.755.62.735.7532.525.533.22.415.753.62.72.55.7543.11.25M61.55.17.033.60.7526.73.24.217.03.63.67.342.52.57.042.81.257.34.5337.04.83.41.5表9帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊尺寸參數(shù)6焊接6.1 焊接方法的分類焊接方法