钣金,指用手工或机械的方法,把金属薄板、型材和管材制成具有一定形状、尺寸和精度的零件的操作,是一种常用的金属加工工艺,可以通过后续的一系列加工对加工后的薄板进行切割和弯曲,将材料加工成符合应用要求的零件。
据统计,钣金零件占全部金属制品的90%以上。
钣金的优点:1、材料利用率高;
2、劳动生产率高;
3、重量轻;
4、能够获得其他加工方法难以加工或无法加工的形状复条的零件。
通常,钣金工艺要经历图纸分析&展开,下料,加工成型,表面处理等多个步骤。
设计&图纸展开
得到需求后,首行合理的图纸设计,并根据客户要求不断完善图纸。图纸完成后,对图纸进行展开,并以确定加工方案。需要注意的是,图纸设计及展开的质量直接影响到终成品是否符合要求,所以在设计&展开时要符合各项要求,同时尽量减少消耗与材料浪费。
下料
下料是将材料根据展开切割成所需要的形状。下料的方法很多,按机床类型和工作原理可分为剪切,冲切,激光切割。
加工成型
加工成形是钣金工艺中重要的一步,可分为手工成形和机器成形两种。
手工成形往往作为补充加工或修整工作,很少采用。但在加工些形状较为复杂或易发生变形的料件时,仍离不开手工成形。手工成形是利用一些简单的工装夹具来完成。主要采用以下方法:弯曲、放边、收边拱曲、卷边以及校形等。
表面处理
表面处理对产品表面所起的装饰及防护作用被许多行业所认可。在钣金工艺中,通常采用的表面处理方式有电镀、喷涂及其它的一些表处方式。
组装
钣金件是由许多零件组合起来的,零件之间通过一定的方式联接,才能构成完整的产品。常用的联接方法有焊接、铆接螺纹连接和胀接等,具体的组装方法根据不同的零件形状而定。如薄板之间可采用机械咬口组装,而薄板与管道之间可采用胀接的方法链接。
钣金件没有特定的结构要求,一般是根据产品需要进行设计,在满足产品功能的前提下,所设计的结构要做到易加工、成本低、美观。例如电气柜的门,可以采用外挂式,也可以采用内嵌式,这就要根据设计需要选择,不同的结构,门的设计就会不同,外挂式门的材料厚度一般会比内嵌式的要厚,并且需要焊加强筋强度。总之,钣金设备结构设计没有固定的框架可以套用,要根据产品而变化,这也是钣金设计的难点。
钣金设备结构设计准则及注意问题
根据实际加工过程中所遇到的问题,从以下几个方面分别论述在钣金设备结构设计中需要注意的问题,并给出相应设计准则。
1.板材选用准则
板材钣金一般用于设备的外壳、电气电路的安装部分,因此对于板材的选择是很重要的,选择得当,不仅利于加工,并且能在强度的前提下降低成本。
(1)为材料利用率和折弯少换模次数,同一结构上的板材厚度规格多不超过三种,对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋的方式来实现;
(2)应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等:市场所供板材,外形并不方正,如果展开尺寸与外廓相等或极其接近,没有给整方留出余量,直接加工后的产品尺寸有误差,会影响安装使用。
(3)对于有装饰面要求的非喷涂板材,应结合板料考虑装饰面及纹路方向,若不论何种用途,均采用有装饰面的板材并要求纹路方向,对于非外露零部件,加工过程要保护不得划伤,焊接后要处理焊缝,加工量大,因此为了材料利用率、减少不必要的加工,可以不考虑装饰面方向或采用其它无装饰面材料。
2.孔缺结构设计准则
对于孔的设计,除满足产品需求外,应满足便于加工,或加工完成后不影响后道工序、美观等要求。
(1)尽量避免在将方孔开到折弯根部:折弯后对板材的拉伸,会导致孔变形,若手工做孔,会增加加工难度。
(2)螺孔的加工方式可以通过不同的方法实现:板材上直接攻丝;翻边攻丝;铆接螺母;点焊螺母等方式,具体不同的板料厚度及螺孔大小应对应不同的方法。