钣金工艺流程-钣金加工流程
发布时间：
2022-10-14 17:07
来源：
钣金工艺流程-钣金加工流程
什么是钣金加工工艺技术
钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以下）的一种综合冷加工工艺，包括剪切，冲裁、折弯，焊接、模具成型及表面处理等，其显著特征就是同一零件厚度一致。
钣金加工所需设备
1.下料设备：数控剪床、激光切割机、数控冲床
2.成形设备：普通冲床、液压机、数控折弯机。
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、喷塑线。
5.调形设备：校平机
钣金加工一般用到的材料:
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喷塑件使用.
2.镀锌板.简称SECC,用于表面处理是喷塑件使用.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
钣金加工流程
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。
领料-2取料-3冲孔-4折弯-5焊接-6打磨-7检测-8喷塑-9半成品检测-10入库。
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.其加工需要有折弯机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.
钣金加工时会经常遇到一些问题
需要你去优化它的工艺,使其成为一个良品或达到一个特定的目的.下面就简单来介绍一下我们在钣金加工时,经常要注意到的一些工艺问题.
1． 门板类,一般是利用长边包短边的加工方式,然后在相应角落处开工艺孔,工艺孔的大小一般由板厚而定,板厚增大时,工艺孔的大小也要相应增大,否则折弯时会产生棱角.
2． 焊接件,一般是利用工装、孔或凸包来定位焊接.可减少定位时所浪费的工时,保证尺寸,提高工作效率,减少成本.在一些比较难定位的焊接时,一般使用凸包或孔定位.
3． 电镀件,因电镀液对料件有腐蚀作用,所以一般要在电镀件的角落处,增加工艺孔,方便电镀液及时排出,确保质量.
4． 对于一此较大钣金件来说,对材料又会遭成一定的浪费时,我们要考虑将其折成几个子件分开加工,然后再将其焊在一起,即保证了质量,又减少了对材料的浪费,节约了成本.
钣金加工工艺举例介绍
1简介
1.1简介
1.2按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。本规范阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求。
1.3关键词：钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、压死边、焊接
2下料
下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、等离子割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。钣金下料方式主要为数冲和激光切割
2.1 数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于3.0mm,铝板小于或等于4.0mm，不锈钢小于或等于2.0mm
2.2 冲孔有最小尺寸要求冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关.
2.3 数控冲的孔间距与孔距
零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.3.1。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离不应小于材料厚度t,平行时应不小于1.5t。
图2.3.1冲裁件孔边距、孔间距示意图
2.4 折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁与直壁之间应保持一定的距离折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图2.4.1）
图2.4.1折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离
2.5 螺钉、螺栓的过孔和沉头座螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2
2.6 激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板热扎板小于或等于24.0mm,不锈钢小于12.0mm。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！
3折弯
3.1 折弯件的最小弯曲半径材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。
常用材料的最小弯曲半径见下表(表5)。
l弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。
lt为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。
3.2弯曲件的直边高度
3.2.1一般情况下的最小直边高度要求弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按（图4.2.1）要求：h＞2t。
图3.2.1 弯曲件的直边高度最小值
3.2.2 特殊要求的直边高度 如果设计需要弯曲件的直边高度h≤2t,，则首先要加大弯边高度，弯好后再加工到需要尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯（如下图所示）。
图3.2.2 特殊情况下的直边高度要求
3.2.3 弯边侧边带有斜角的直边高度 当弯边侧边带有斜角的弯曲件时（图4.2.3），侧面的最小高度为：h=（2～4）t＞3mm
图4.2.3 弯边侧边带有斜角的直边高度
3.3 折弯件上的孔边距 孔边距：先冲孔后折弯，孔的位置应处于弯曲变形区外，避免弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边的距离见表下表。
3.4 局部弯曲的工艺切口
3.4.1 折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置 局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线移动一定距离，以离开尺寸突变处（图3.4.1 a)，或开工艺槽（图3.4.1 b)，或冲工艺孔（图3.4.1 c) 。注意图中的尺寸要求：S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。
图3.4.1局部弯曲的设计处理方法
3.4.2 当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式 当孔在折弯变形区内时，采用的切口形式示例（图3.4.2）
图3.4.2
3.5 带斜边的折弯边应避开变形区
图3.5.1 带斜边的折弯边应避开变形区
3.6 压死边的设计要求 压死边的死边长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般死边最小长度L≥3.5t+R。 其中t为材料壁厚，R为压死边前道工序（如下图右所示）的最小内折弯半径。
图4.6.1 死边的最小长度L
3.7设计时添加的工艺定位孔 为保证毛坯在模具中准确定位，防止弯曲时毛坯偏移而产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，如下图所示。特别是多次弯曲成形的零件，均必须以工艺孔为定位基准，以减少累计误差，保证产品质量。
图3.7.1多次折弯时添加的工艺定位孔
3.8 标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性。
图3.8.1 弯曲件标注示例
如上图所示所示， a）先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。b）和c)如果尺寸L精度要求高，则需要先折弯后加工孔，加工麻烦。
3.9 弯曲件的回弹 影响回弹的因素很多，包括：材料的机械性能、壁厚、弯曲半径以及弯曲时的正压力等。
3.9.1 折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。
3.9.2 从设计上抑制回弹的方法示例 弯曲件的回弹，目前主要是由生产厂家在模具设计时，采取一定的措施进行规避。同时，从设计上改进某些结构促使回弹角简少如下图所示：在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也有利于抑制回弹。
图3.9.2 设计上抑制回弹的方法示例
4拉伸
4.1拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求
如下图所示，拉伸件底部与直壁之间的圆角半径应大于板厚，即r1≥t 。为了使拉伸进行得更顺利，一般取r1=(3~5)t，最大圆角半径应小于或等于板厚的8倍，即r1≤8t。
4.2 拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径 拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径应大于板厚的2倍，即r2≥2t，为了使拉伸进行得更顺利，一般取r2=(5~10)t，最大凸缘半径应小于或等于板厚的8倍，即r2≤8t。（参见图5.1.1）
4.3 圆形拉伸件的内腔直径 圆形拉伸件的内腔直径应取D ≥d+10t，以便在拉伸时压板压紧不致起皱。（参见图4.3.1）
4.4 矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径 矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径应取r3 ≥3t，为了减少拉伸次数应尽可能取r3 ≥H/5，以便一次拉出来。
图4.3.1
4.5 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，其高度与直径的尺寸关系要求, 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度H和直径d之比应小于或等于0.4，即H/d ≤0.4，如下图所示。
图4.5.1 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度与直径的尺寸关系
4.6 拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项 拉伸件由于各处所受应力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度发生变化。一般来说，底部中央保持原来的厚度，底部圆角处材料变薄，顶部靠近凸缘处材料变厚，矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。
4.6.1 拉伸件产品尺寸的标准方法 在设计拉伸产品时，对产品图上的尺寸应明确注明必须保证外部尺寸或内部尺寸，不能同时标注内外尺寸。
4.6.2 拉伸件尺寸公差的标注方法 拉伸件凹凸圆弧的内半径以及一次成形的圆筒形拉伸件的高度尺寸公差为双面对称偏差，其偏差值为国标(GB)16级精度公差绝对值的一半，并冠以±号。
5 成形
5.1 加强筋
在板状金属零件上压筋，有助于增加结构刚性，加强筋结构及其尺寸选择见下表。
5.2 打凸间距和凸边距的极限尺寸
打凸间距和凸边距的极限尺寸按下表选取
5.3 百叶窗
百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上起通风散热作用，其成型方法是借凸模的一边刃口将材料切开，而凸模的其余部分将材料同时作拉伸变形，形成一边开口的起伏形状。 百叶窗的典型结构参见图5.3.1。
图5.3.1 百叶窗的结构
百叶窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t；h≤5t；L≥24t；r≥0.5t。 5.4 孔翻边 孔翻边型式较多，本规范只关注要加工螺纹的内孔翻边，如图5.3.2所示。
图 5.3.2
5.4. 带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数
6 焊接
6.1 焊接方法的分类 焊接方法主要有电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、熔化焊、压力焊、钎焊，钣金产品焊接主要为电弧焊、气焊。
6.2.1 电弧焊具有灵活、机动，适用性广泛，可进行全位置焊接；所用设备简单、耐用性好、维护费用低等优点。但劳动强度大，质量不够稳定，决定于操作者水平。适用焊接3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等非铁合金
6.2.2 焊丝、焊枪与焊件之间的角度.
用手工钨极氩弧焊焊接时，焊枪、焊丝与焊件之间必须保持正确的相对位置，这由焊件形状等情况来决定。平焊位置手工钨极氩弧焊焊枪、焊丝与焊件的角度如下图所示。
焊枪与焊件的夹角过小，会降低氩气的保护效果；夹角过大，操作及填加焊丝比较困难。手工钨极氩弧焊焊接环缝时焊枪、焊丝与焊件的角度如下左图所示，角焊缝时的如下图所示。
6.2.3 引弧
手工钨极氩弧焊的引弧方法有接触短路引弧、髙频高压引弧和高压脉冲引弧三种。
接触短路法是采用钨极末端与焊件表面近似垂直（70°~85°）接触后，立即提起引弧。这种方法在短路时会产生较大的短路电流，从而使钨极端头烧损、形状变坏，在焊接过程中使电弧分散，甚至飘移，影响焊接过程的稳定，甚至引起夹钨。
高频高压引弧和高压脉冲引弧是在焊接设备中装有高频或高压脉冲装置，引弧后高频或高压脉冲自动切断。这种方法操作简单，并且能保证钨极末端的几何形状，容易保证焊接质量。
熄弧：熄弧时如操作不当，会产生弧坑，从而造成裂纹、烧穿、气孔等缺陷。操作时可采用如下方法熄弧：
1.调节好焊机上的衰减电流值，在熄弧时松开焊枪上的开关，使焊接电流衰减，逐步加快焊接速度和填丝速度然后熄弧。
2.减小焊枪与焊件的夹角，拉长电弧使电弧热量主要集中在焊丝上，加快焊接速度并加大填丝量，弧坑填满后熄弧。
3.环形焊缝熄弧时，先稍拉长电弧，待重叠焊接20~30mm，不加或加少量的焊丝，然后熄弧。
焊枪的运行形式：手工钨极氩弧焊的焊枪一般只做直线移动，同时焊枪移动速度不能太快，否则影响氩气的保护效果。
直线移动：直线移动有三种方式：直线匀速移动、直线断续移动和直线往复移动。
1.直线匀速移动是指焊枪沿焊缝做直线、平稳和匀速移动，适合不锈钢、耐热钢等薄板的焊接，其特点是焊接过程稳定，保护效果好。这样可以保证焊接质量的稳定。
2.直线断续移动是指焊枪在焊接过程中需停留一定的时间，以保证焊透，即沿焊缝做直线移动过程是一个断续的前进过程。其主要应用于中厚板的焊接。
3.直线往复移动是指焊枪沿焊缝做往复直线移动，其特点是控制热量和焊缝成形良好，这样可以防止烧穿。主要用于焊接铝及其合金的薄板。
横向摆动：它是为满足焊缝的特殊要求和不同的接头形式而采取的小幅摆动，常用的有三种形式：圆弧之字形摆动、圆弧之字形侧移摆动和r形摆动。
圆弧之字形摆动时焊枪横向划半圆，呈类似圆弧之字形往前移动，如下图a所示。这种方法适用于大的T形接头、厚板的搭接接头以及中厚板开坡口的对接接头。操作时焊枪在焊缝两侧停留时间稍长些，在通过焊缝中心时运动速度可适当加快，从而获得优质焊缝。
圆弧之字形侧移摆动是焊枪在焊接过程中不仅划圆弧，而且呈斜的之字形往前移动，如图b所示。这种方法适用于不平齐的角接头。操作时使焊枪偏向突出的部分，焊枪做圆弧之字形侧移运动，使电弧在突出部分停留时间增加，以熔化突出部分，不加或少加填充焊丝。
r形摆动是焊枪的横向摆动呈类似r形的运动，如图c所示。这种方法适用于不等厚板的对接接头。操作时焊枪不仅作r形运动，而且焊接时电弧稍偏向厚板，使电弧在厚板一边停留时间稍长，以控制两边的熔化速度，防止薄板烧穿而厚板未焊透。
焊丝送丝方法：填充焊丝的加入对焊缝质量的影响很大。若送丝过快，焊缝易堆高，氧化膜难以排除；若送丝过慢，焊缝易出现咬边或下凹。所以送丝动作要熟练。常用的送丝方法有两种方法：指续法和手动法。
1.指续法：将焊丝夹在大拇指与食指、中指中间，靠中指和无名指起撑托作用，当大拇指将焊丝向前移动时，食指往后移动，然后大拇指迅速擦焊丝的表面往后移动到食指的地方，大拇指再将焊丝向前移动，如此反复将焊丝不断地送入熔池中。这种方法适用于较长的焊接接头。
2.手动法：将焊丝夹在大拇指与食指、中指的之间，手指不动，而是靠手或手臂沿焊缝前后移动和手腕的上下反复运动将焊丝送入熔池中。该方法应用比较广泛。按焊丝送入熔池的方式可分为四种：压入法、续入法、点移法和点滴法。
压入法如下图a所示，用手将焊丝稍向下压，使焊丝末端紧靠在熔池边沿。该方法操作简单，但是因为手拿焊丝较长，焊丝端头不稳定易摆动，造成送丝困难。
续入法如图b所示，将焊丝末端伸入熔池中，手往前移动，使焊丝连续加入熔池中。该方法适用于细焊丝或间隙较大的接头，但不易保证焊接质量，很少采用。
点移法如图c所示，以手腕上下反复动作和手往后慢慢移动，将焊丝逐步加入熔池中。采用该方法时由于焊丝的上下反复运动，当焊丝抬起时在电弧作用下，可充分地将熔池表面的氧化膜去除，从而防止产生夹渣，同时由于焊丝填加在熔池的前部边缘，有利于减少气孔。因此应用比较广泛。
点滴法如图d所示，焊丝靠手的上下反复主动作，将焊丝熔化后的熔滴滴入熔池中。该方法与点移法的优点相同，所以比较常用。
左焊法和右焊法：如下图所示，手工钨极氩弧焊根据焊枪的移动方向及送丝位置分为左焊法和右焊法。
1.左焊法：焊接过程中焊接热源（焊枪）从接头右端向左端移动，并指向待焊部分的操作法称为左焊法。左焊法焊丝位于电弧前面。该方法便于观察熔池。焊丝常以点移法和点滴法加入，焊缝成形好，容易掌握。因此应用比较普遍。
2.右焊法：在焊接过程中焊接热源（焊枪）从接头左端向右端移动，并指向已焊部分的操作法称为右焊法。右焊法焊丝位于电弧后面。操作时不易观察熔池，较难控制熔池的温度，但熔深比左焊法深，焊缝较宽，适用于厚板焊接，但比较难掌握。
各种位置焊接的特点
平焊：平焊时要求运弧和焊丝送进配合协调、动作均匀，适合各种厚度和材料的焊接，根据焊件的厚度不同开相应的坡口，焊枪可做圆弧之字形运动或直线运动。当焊接不等厚的焊件时，电弧稍偏向厚板一边，焊枪可做直线或r形运动。如根部间隙较大时，可减少焊枪与焊件之间的夹角，加快焊接速度和送丝速度。
立焊：立焊时为了防止熔池金属和熔滴向下淌，应控制熔池的温度，选用较小焊接电流和较细的填充焊丝，电弧不宜拉得太长，焊枪下倾角度不能太小，否则会引起各种焊接缺陷。
横焊：横焊比较容易掌握，但必须注意在操作时，掌握好焊枪的水平角度和焊丝送进的角度。
仰焊：仰焊难度较大，为了避免熔池金属和熔滴在重力作用下产生下淌，在操作时焊接电流要小，焊接速度要快，坡口和根部间隙要适当小。
6.3 气焊火焰温度和性质可以调节，于弧焊热源比热影响区宽，热量不如电弧集中，生产率低 ,应用于薄壁结构和小件的焊接，可焊钢，铸铁，铝，铜及其合金，硬质合金等。
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