机床钣金零件基础构造与其工艺探究

机床钣金零件基础构造与其工艺探究

于世宝

贵州航天乌江机电设备有限责任公司563003

【摘要】随着科学技术的发展，计算机信息技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其在机械制造业中，计算机技术的巧妙融入，使得机床作业向着自动化、信息化方向发展。作为机床的重要零件——钣金零件，要想充分的满足现代机床对零件工艺及性能的要求，就必须要在原有的基础构造以及工艺基础上实现设计的不断革新。基于此，本文就针对机床钣金零件基础构造以及工艺进行详细的论述，以供参考。

【关键词】机床；零件；基础构造

一般来说，机床钣金类的零件的主要制造分为3个步骤：一是利用设备为数控剪钣机、数控激光切割机、数控转塔冲和数控折弯机等设备对钣料进行加工；二是对需要焊接的零件进行人工焊接，使其成形；最后对其表面进行喷涂。由此步骤来看，机床钣金类的零件的加工一般不会采取使用成型模具进行批量加工，次类零件的具体结构只要有设备的加工能力和工艺所决定。因此，本文通过论述机床钣金类的零件的结构与工艺，为次类零件的加工与设计提出借鉴。

1、对机床钣金零件的基础要求

对于机床外观要求具有一些特殊性，构成各个零件的材料端面不能漏在外面并且用来连接各个零件的螺钉也要隐藏起来，将两个紧邻的钣金件边缘向里面折，同时两个零件一高一低，进行重叠包边，这种的结构优点之一就是防水，另外一个作用是使强度增加，在一些需要高度防护的一些零配件当中，需要在折边的位置加压一个密封条，这样就不仅可以防水还可以做到防尘。机床在外观上的另外一个要求是保持钣金零件的棱边和接合缝尽量是整齐的、均匀的，这样的要求就决定了相邻钣金零件之间的接缝同棱边最好是没有重叠，同时位置不是在圆弧的曲面位置。工人在处理接缝的位置时候大部分都会将其避开曲面位置，而是安排在礼物底面、顶面、背面之类的并不显眼的位置，同时通过斜接缝的技术，使零件的三条棱边被弯成一个个的圆弧。

2、机床钣金零件在加工中有何影响

对于机床钣金零件在加工的过程当中其规格只能是在目前机床的生产能力之内，比如说：折弯机可以承受的极强压力和折弯最大的宽度；剪钣机自身的一个刀口的最大宽度；转塔冲本身的冲模尺寸；切割机切割最大跨度和厚度等等。本文就只是针对折弯加工，做一个简单的说明。

（1）如何去计算折弯压力以Q235型号的钢材举例来说明一下，按计算我们用A来表示折弯的压力大小，单位是千牛；l代表所要加工的板料的折弯宽度是多少，单位是m；要加工的板料厚度则用O来表示，单位是mm；C是代表零件折弯模具中V形开尺寸是多少，单位是mm。可以导出这样的公式：压力A=2×650l\C。在对板料进行折弯的时候所施加的折弯压力A不能大于折弯机所能承受的压力范围，如果超过了折弯机所能承受的压力范围那么对机床的整个寿命会产生一定的影响和破坏作用。

（2）折边尺寸同V形开口之间的联系还是以Q235型号的钢板为例，在折弯的工程中，模具中的V形开口通常为所要加工的板料厚度的6到8倍左右，那么我们可以得出所要加工的钣金零件的折边尺寸B同模具V形开口是有一定的关系的。我们还是用C来表示V形开口的尺寸、O来表示要加工的板料厚度；系数X是由模具的V处的倒角和要加工的板料的厚度两个因素来决定的，通常我们是将板料的厚度乘以0.5到1作为系数，所以如果零件的板料度或者是下模V形开口尺寸是不一样的，那么它的折边尺寸B也是不一样的，通常状况下最小的折边长度如果是在相同的钣金零件板料厚度情况下，那么就会使用最小允许范围的折弯V形开口所可以使有的长度；如果在所要加工的机床零件折边上有孔村镇，那么就要避免在进行折弯动作的时候由于拉伸出现孔变形的状况，在这种状况想最小的折边尺寸就可以由孔的尺寸以及其距板料边沿的加工工艺所允许的一个最小距离数据D来做一下计算。其中D值我们可以通过一些专业的资料来获得。

3、设备的加工能力对钣金零件基础构造的影响

机床钣金零件的基础构造要在设备所具有的加工能力范围之内，如折弯机的折弯宽度的最大值，模具的承载力最大值等等，以折弯为例，对于折弯压力的计算可依据公式：2650LPV，其中L表示折弯宽度，单位m，表示板材厚度，单位mm，V表示下模开口的尺寸，单位mm。折弯压力要低于折弯机的压力最大值和承载力最大值，以免对机床或模具造成损坏。一般来说，在板料厚度相同的时候，折边的最小长度是折弯V形开口所允许的最小范围内使用的长度。如果在机床钣金零件的折边上有孔存在，在进行折弯的过程中可能会出现孔拉伸变形的情况，为了避免此种情况发生，折边最小尺寸要参考孔的尺寸大小和板料边沿的工艺允许最小距离进行调整。加工的模具对折弯件的折弯形状和折边尺寸有这重要的影响。因此零件在进行折弯的过程中不能对下模有任何影响，在某些时候可以将位于下模侧面的V形槽加以利用，以将零件的加工范围进行扩大来满足某些具有特殊结构要求的折弯钣金零件的加工需要。

4、加工工艺路线对钣金类零件解构的影响

加工工艺路线也会对机床钣金类的零件解构有着很大的影响。因此对于需要进行焊接的机床钣金类的零件，在设计时还需要考虑其工艺性，以减少工作量和焊接变形的几率。优先选取的设备应该是电阻焊和气体保护焊接，同时还要考虑其折弯加工的便利性。例如，有些零件需要在设计时加入溢水孔，这样就可以防止出现在运行过程中将槽液带出已造成污染的情况。并且在进行表面喷涂工艺时，应注意尽量使用已经配有的孔洞，如果已有的孔洞不适合当时的设计与加工工艺的要求，则应该考虑到其重心的位置，尽量避免出现碰撞的情况。

5、机床钣金类零件设计中应注意的问题

机床钣金类零件在结构和工艺的设计中就应该对以下几点问题加以注意。

1）为了将零件的刚度或者强度有效提高，可考虑采用将零件的折边增加或者尺寸加大的方式，或者采用增加筋板的方法，也可以考虑增加槽钢的方法。但是注意不能采用将钣金零件加工的板料厚度增加的方法来提高零件强度，这样虽然也能起到提高零件刚度的效果，但是也容易使零件的重量过度增加。

2）在进行折弯的零件的设计的时候，要对现有设备所具有的折弯加工能力进行了解，清楚现有的设备加工能力是否能够满足板材直接折弯成形的需要。注意不能人为的对零件进行拆分，然后再将各分件进行拼装接焊。

3）在进行分件拆分的过程中，对于零件上存在的孔除配作孔以外，应该注意直接在分件上将孔给出，尽量避免由人工进行配作孔，这样可以在板料加工的过程中，利用数控冲床或者激光切割机直接对板料进行切割冲压的加工操作。

4）在进行机床钣金零件设计的时候，可以根据实际情况的需要对零件的结构适当的进行调整，对于某些零件的加工，因为对零件结构进行了合理的调整，即使加工时间增加了一些，但是材料利用率却有了大幅度的提高，整体算下来成本节约了很多。

6、结语

综上所述，机床钣金零件的基础构造及其工艺受机床外观、设备加工能力以及加工工艺等多方面的影响。钣金零件在设计的阶段就要对其结构的影响因素加以充分的考虑，使得零件设计具有可加工性。工艺师们在实际的工作中要善于总结问题，积极分析，找到解决方案，不断的对钣金零件的加工进行优化，使得机床钣金零件的结构和工艺不断完善，创造更高的价值。本文针对机床钣金类零件的结构特点，对其零件的加工设计以及生产工艺进行了分析，总结出了设计中应注意的问题，对机床钣金类零件的设计生产有着一定的理论支持。帮助进一步完善机床钣金类零件的设计生产工艺。

【参考文献】

[1]张新华.数控机床钣金加工的探析[J].金属加工，2010（4）.

[2]翟丽丽，陶春雷.关于数控机床钣金零部件的结构分析[J].魅力中国，2011（16）.