浅谈钣金设计要点及工艺改进方法

浅谈钣金设计要点及工艺改进方法

魏保军

江苏华正环保科技有限公司   江苏徐州  221100

摘要：钣金工艺设计是指根据钣金设计要求制造的零件的后处理过程，以简化各种制造资源的计划并提高企业的生产效率。工艺设计通常分为两部分:零件设计和零件制造。工艺设计是钣金件设计和制造的重要组成部分。由于钣金零件的加工方式多种多样，精度高且尺寸小，因此塑料零件的变形通常用于生成不同形状和尺寸的零件。

关键词：钣金设计要点；加工工艺；改进方法；

引言

随着我国经济的迅速发展，所有部门都在迅速发展，汽车、通信和电器等制造业发展得更快。并且板材加工规模也出现了前所未有的发展，不断引进国外最新设备，提高我国板材设备技术水平。

1钣金加工工艺流程

钣金加工过程是使用机械设备获得所需的形状和尺寸，或者通过焊接或机械加工使其更加复杂。钣金加工方法主要有:①用数字控制设备(激光切割机、切割机、弯曲机)进行钣金加工，主要用于批量生产的零件，成本较高。②模具成型。通过模具压力成型，进行冲压和全边成型以满足零件要求，一般有冲压成型、拉伸成型、全成型和全边冲压成型，主要用于批量生产和低成本生产。钣金加工技术②使用折叠、焊接设备或模具制作加工成型零件；③处理产品表面延长寿命。

2钣金工艺设计现状

2.1利用计算机的利用，提高了钣金工艺设计的质量和效率

随着运输工具的增加，钣金需求也随之增加，您可以使用计算机软件(如RANDA、CATIA等)来设计钣金。它允许集成到CNC机器中，根据钣金信息自动生成三个视图，并执行从建模到测试的一系列钣金设计输出。这大大减少了设计师的工作量，并消除了复杂的任务。该系统改进了工艺设计过程，提高了手工设计中的效率和质量不平等性，提高了工艺设计效率，缩短了设计时间。通过使用计算机软件进行设计，还可以通过避免手动设计中的计算错误来提高钣金工艺的质量。计算机系统用于计算机辅助制造，使您能够集成来自其他集成企业系统的信息，从而缩短开发和生产周期并提高企业竞争力。但是，企业计算机辅助编程系统仍然非常薄弱，计算机辅助设计开发软件尚未充分利用。

2.2钣金工艺技术人缺乏专业的技能

钣金领域技术人员的短缺和水平低也在一定程度上制约了中国钣金产业的发展。目前，许多企业无法跟上钣金行业迅速变化的需求，从而大大降低了生产力，限制了整个行业的发展。许多企业也没有在工作人员的职业培训中开展这方面的工作，在某些机器和手工艺的基础教育方面，还没有正规的早期培训。钣金技术人员尚未充分了解当前的新技术，而且由于缺乏新技术，钣金自动化程度低，质量得不到保证，效率低下。

3钣金设计要点及改进方法

3.1冲裁、激光切割

钣金件形状设计合理，结构形状应简单对称，减少合成过程中的浪费，提高材料利用率，钣金件内部没有锐角，具有圆弧过渡连接，其中r≥0.5t为厚度冲压模具系数:钣金的锐角也对应于模具上的锐角，凹模上的锐角加工困难，同时热处理容易裂纹，冲压时锐角容易开裂和磨损太快，导致硬度降低所需的冲压间距和孔边-零件冲压与边之间的最小距离取决于零件和孔的形状。当冲压边与零件的示意图边不平行时，最小距离不应小于材料厚度。平行时，最小距离不得小于材料厚度的1.5倍。通常，冲压零件的凹槽或凹口部分的深度和宽度不应小于材料厚度的1.5倍，并且应避免进行窄、长或过窄的切割，以提高模具相应部分的切割边的强度。

3.2植焊垫圈

在焊枪上插上焊接垫圈连接头，也叫碰焊头，再将垫圈插入碰焊头的开口处，握稳焊枪，使垫圈的圆边轻压在的凹陷处，做碰焊熔植操作，焊上垫圈，根据变形部位的需要，按照钣金维修的原则，在什么位置植焊，需要植焊多少个垫圈必须要充分考虑，植焊垫圈。凹陷面积较大时，也可以并列焊多个垫圈，并穿上合适的小圆铁作拉轴或者用蛇形线配合多爪拉钩，可以使矫正力能均匀地作用于表面，能大大提高维修效率。特别适合有加强筋变形的位置，可以直线拉出加強筋。

3.3拉伸修复

在进行钣金拉伸修复工作中，需要对断裂的部位进行拉伸和修复操作。对前纵梁进行拉伸时，折叠变形区域很容易会出现断裂的问题，这些都和使用的钢板材料种类有着密切的关系。在零部件中，载重类型车辆所使用的是钢板热轧。但是对于钢板冷轧来说，主要是指在客车车辆的单壳型中进行使用的，很难满足抗腐蚀方面的需要，因此在实际修复时需要具体问题具体分析，提高后续修复的效果以及水平。对于变形严重的车辆而言，零部件发生病情之后的硬度比之前要高，由于受到碰撞的影响，使得钢板中的金属晶粒发生了一定的变化，而出现相对应的压力，使得整个加工过程变得具备硬化的特点，所以在实际修复时需要采取加温退火的方式消除这些应力，之后再按照实际的修复要求与标准采取正确的技术实施方案。在实际操作时需要具体问题具体分析，优化整体的技术处理流程，从而使整个维修效果能够得到全面的提高，满足技术的标准以及要求。在进行拉伸产生的运力进行消除时，要采取加温退火的方式，并且还需要加强对整个过程的全面监督，防止出现撕开现象的发生。对于重量变形比较严重的情况来说，要采取更加科学的加温处理方式，并且还需要在连接两层板的位置实施加热，在加热时要控制好温度的变化情况，这主要是由于随着温度的不断变化，被加热的钢板塑性在不断地增强。如果到达某一个临界点时，那么材料会出现硬化和脆性的改变，在实际操作时温度要控制在600℃左右，在加温时可以先利用铁锤进行锤击之后再进行金属性质晶粒的刺激，这样一来可以在晶粒发生变形时，金属内部能够马上复原，避免对实际的修复造成一定的影响。在修复时要掌握关键技术的实施要点，加强对整个过程的全面监督，从而避免在技术实施时存在一定的偏差，对后续的修复造成一定的影响。

4钣金工艺设计发展方向

4.1充分利用计算机辅助工艺设计系统

钣金设计中“经典”工艺的建立使得钣金工艺设计能够自动化并与计算机辅助设计系统集成。这样可以缩短处理时间，需要及时解决流程制造问题，降低制造问题的风险，减少人力和物力投入，并要求在流程设计中使用三维设计来提供信息。钣金仿真系统可用于零件编辑集成。当今是网络信息时代，钣金工艺设计需要先进的科学技术，通过网络技术设计钣金工艺，满足自动化发展的要求，促进钣金工业的快速发展。

4.2在钣金工艺设计中实现可视化

钣金工艺在线执行系统中的可视化过程实现。该系统的原理是指导员工进行动画制作，并在制造过程中应用条形码。这需要严格控制所有流程，以解决及时开发中的问题。

结束语

板材设计质量直接影响中国机械产业化发展水平，与板材技术的发展速度有关。因此，在钣金设计中，必须了解钣金制造的基本流程，利用制造工艺的困难，采取有效的改进方法，继续优化和创新，提高加工质量和效率，并最终突破制造技术。

参考文献

[1]刘常德.钣金工艺优化目标下的钣金件结构设计[J].中国高新区.2018（03）：148.

[2]贾振旺.从钣金工艺优化角度论钣金件结构设计[J].现代制造技术与装备.2018（03）：91+93.

[3]刘迅，李东艳.激光加工技术在机械制造中的应用[J].装备制造技术.2017（05）：300-302.

[4]赵跃俊.基于钣金工艺优化的钣金件结构设计[J].自动化应用.2017（03）：307-308.

[5]刘丽琴，石小清，唐娟娟.钣金结构设计的工艺性分析[J].装备制造技术.2015（05）：227-229