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鈑金加工組焊工藝分析

發布日期:2020年4月19日

  鈑金等機械加工材料的應用十分廣泛,其不僅在機械行業內有著多種應用形式更在汽車制造、航天航空等領域取得了廣泛的應用空間并正向著其他行業和領域快速的拓展和普及。鈑金材料的功能由其機械加工方式、外觀和自身材質等因素決定。它能夠反映生產加工過程的機械成熟度和制造工藝的先進性。隨著我國機械制造行業的快速發展和鈑金件的加工制造需求愈發復雜相應金屬材料的展開計算、折彎焊接、噴涂等一系列加工和處理工藝都直接關聯著鈑金件的最終產出品質、外觀及穩定性的水平。為了維持良好的外觀足夠的強度和必要的精度在加工過程中對鈑金件的尺寸進行計算就成為至關重要的環節。而鈑金折彎又屬于加工過程中占比較重的工序之一。折彎的效果將直接影響最終產品的尺寸和外觀特征進而對后續的組焊工藝選擇和操作難度造成影響。本文從工藝的角度,對鈑金展開計算、折彎、焊接噴涂等環節中的重點工序進行了闡釋和解讀。對存在的問題逐一分析并給出相應解決方案。
  1板料展開長度計算
  鈑金件的加工制造過程中必然會涉及到折彎工作。在折彎工序開始前要首先對各類零件的加工尺寸及缺口位置在相應圖紙上作出明確標注避免在后續激光切割等操作過程中因孔位和外形尺寸的誤差而導致產品的合格率下降。合理的加工方式能夠使產品公差處于良品范圍內。同時,也便于流程化的加工方式設計和加工方案制定。鈑金件的不同原材料會因彎矩作用而伸長特別是在拉伸和壓縮等過程中由于中性層的長度不會發生顯著變化而內外兩層的整體展開長度會存在較大差異,因此計算中性層的長度就具有較高的參考價值。鈑金部件的展開實際長度往往是其直線長度以及中性層長度之和。對于中性層的長度計算需充分考慮其本身用料的類型及厚度還包括加工使用的模具等外在影響因素。由于鈑金部件的加工都是依據相應模具而完成的折彎的半徑也與模具的尺寸相當。因此在沒有特殊要求的前提下可對其折彎半徑采取與模具相當的尺寸進行替代計算而對于實際折彎的半徑大小則不予過分關注。
  在實際的鈑金件加工生產過程中,相應的折彎補償值往往難以事先預知。為此必須采用測試折彎的方式來獲取特定材料的折彎補償值。在這一操作過程中 首先應用機床從特定的金屬材料中剪切下兩塊尺寸相等的正方形材料作為測試樣本。通過不同方向的尺寸測量獲得正方形材料的標準尺寸再結合平行和垂直兩個方向.上的折彎操作測量出折彎后兩個直角邊的長度。這時候所產生的折彎補償就約等于兩個直角邊的長度和減去原來正方形材料的邊長如此就間接的獲得了特定金屬材料在不同方向.上的補償值。再結合相應的計算公式就能進一步提升板料展開長度計算的精確度。
  2折彎工藝
  2.1鈑金材料最小彎曲半徑
  在實行鈑金材料的彎折時要充分考慮到其內層會受到的壓縮強度及外層會產生的拉伸程度。在保證原始鈑金材料厚度不變的前提下材料本身所受彎折力度和產生形變的角度的不同都會使材料受到的壓縮和拉伸作用強度產生變化。在拉伸力達到拉伸極限的同時鈑金材料必然會產生破裂或折斷。為此在進行零件的彎曲加工等操作過程中必須要提前準確掌握鈑金材料的最小彎折半徑。避免操作失誤超出鈑金材料的彎折承受范圍造成不必要的生產加工損耗。通常來說鈑金件使用的都是大彎曲半徑的材料。如在實際操作中對于半徑沒有特別要求則統一以彎曲圓角小于鈑金材料厚度為操作基準。
  2.2鈑金彎曲件孔邊距離
  鈑金折彎時預先留出的孔與折彎區域間需保持一定距離。以避免彎曲時由于孔位受拉伸而產生巨大形變導致鈑金件無法正常使用。為此在鈑金材料的設計及加工過程中需要保證孔邊距離在折彎后與最外層側邊之間的距離大于或等于三倍的板材厚度。如果這種控制距離的做法難以實現還可以采取彎曲操作前就打好小孔待彎曲變形后再將小孔擴大的方式間接達到同一操作目的。
  2.3鈑金彎曲件直邊高度
  鈑金件完成指定角度的彎折操作后,其直邊高度的確定需要參考折彎角的大小再做進一步判斷。 對于折彎后接近垂直的角度達到90°的鈑金構件來說一般其直邊高度以兩倍材料厚度為最適宜的水平。這是因為從設計角度考慮當直邊高度小于兩倍厚度時需要先經過折彎操作再進行后續的加工。如此才能滿足既定的產品尺寸要求。另一方面對于部分帶有斜邊的鈑金部件在加工過程中往往不考慮直角邊而直接進行折彎等流程的操作。在彎折進行后再對其切割使鈑金件由直邊轉變為斜邊進而達到加工要求。
  3鈑金焊接工藝
  鈑金件的焊接常使用氧弧焊、電阻點焊、二氧化碳氣體保護焊及手工電弧焊等方式。具體的焊接工藝選擇和方案制定需結合鈑金件的材質、形狀和用途等做具體考量。在選擇焊接工藝時應將技術要求放在首位并適當考慮加工制造成本。在實際的鈑金件加工過程中二氧化碳氣體保護焊和氬弧焊這兩類焊接最常用。由于鈑金材料的焊接效果一定程度 上受焊接設備的限制。為此鈑金件應選用厚度在兩毫米以下的薄板。焊接前的拼接過程應為后續的焊接工作提前做好準備。在焊接機床關鍵部位需要將板材完全對齊在保證表面平整沒有縫隙后采取連續點焊的方式焊接。在焊接完成后,在接縫處使用鈑金膠做好防水處理。如遇到較厚材料且有如滿焊等技術要求時,需調整相應的電流電壓用分段滿焊的方式調整相應操作的焊接順序。對于不同用途的鈑金件的焊接也可能存在一定的加工工藝和過程差異。例如對于油箱等對密封性要求較高的鈑金件。為避免出現焊接缺陷,需在平焊位置采用開坡口的方式滿焊。待焊接完成后打磨平整并及時進行漏油檢測。
  4鈑金噴涂工藝
  在確定并完成鈑金件的整體形狀加工后,需要進行外觀的進一步處理。噴涂等方式是鈑金加工工藝的最后一個工序。常見的鈑金噴涂I藝為噴塑通過將組焊好的鈑金在酸洗池中完成除銹處理后,用鋼絲刷打磨掉表面浮銹。再使用拋光機處理表面存在凹凸不平等缺陷的部位和其他有較明顯拼接縫的位置。待表面膩子固化后可進行后續的噴粉等工序。以上操作均完成后,需將噴涂后的鈑金件放置于200°C左右的高溫爐中加熱之后取出放置在室溫環境中自然冷卻。
  5結論
  鈑金加工和制造需要依據特定的彎折系數補償表而進行既滿足加工要求,又復合材料自身特性的加工操作。精細化的操作流程和精確的操作精度都能提升鈑金加工技術的整體水平和產品的質量。在有效控制了焊接變形并妥善完成焊接后的表面處理工作后能夠進一步提升鈑 金產品的整體質量及美觀程度。為鈑金構件加工組焊及相應技術的發展創造源源不斷的動力。

 

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