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【HAIGEI推荐】钣金加工组焊工艺分析

来源:海吉科技作者:HAIGEI网址:http://www.haigei.cn浏览数:264 

摘 要:伴随综合国力的快速提升和市场经济的日渐活跃,我国的工业现代化水平已在世界范围内位居前列。在机械自动化加工领域中,钣金行业的发展进程有目共睹。相关钣金加工及焊接技术的研发投入和力度正不断加大,更加先进的钣金加工方式及设备都大幅度提升了钣金加工的效率和质量,使我国的钣金加工制造行业产值实现了全球化的增长。本文针对钣金加工组焊工艺的重点和难点进行了分析,并结合实际应用方式从技术和工艺的角度深入剖析钣金加工技术的发展空间和路径。为我国的工业装备制造水平提升和机械加工技术的发展做出一份贡献。


关键词:钣金加工;折弯工艺;钣金焊接;钣金喷涂


前言


钣金等机械加工材料的应用十分广泛,其不仅在机械行业内有着多种应用形式,更在汽车制造、航天航空等领域取得了广泛的应用空间并正向着其他行业和领域快速的拓展和普及。


钣金材料的功能由其机械加工方式、外观和自身材质等因素决定。它能够反映生产加工过程的机械成熟度和制造工艺的先进性。随着我国机械制造行业的快速发展和钣金件的加工制造需求愈发复杂,相应金属材料的展开计算、折弯、焊接、喷涂等一系列加工和处理工艺都直接关联着钣金件的最终产出品质、外观及稳定性的水平。为了维持良好的外观,足够的强度和必要的精度,在加工过程中对钣金件的尺寸进行计算就成为至关重要

的环节。而钣金折弯又属于加工过程中占比较重的工序之一。

折弯的效果将直接影响最终产品的尺寸和外观特征,进而对后续的组焊工艺选择和操作难度造成影响。本文从工艺的角度,对钣金展开计算、折弯、焊接、喷涂等环节中的重点工序进行了阐释和解读。对存在的问题逐一分析并给出相应解决方案。


板料展开长度计算


钣金件的加工制造过程中必然会涉及到折弯工作。在折弯工序开始前,要首先对各类零件的加工尺寸及缺口位置在相应图纸上作出明确标注,避免在后续激光切割等操作过程中因孔位和外形尺寸的误差而导致产品的合格率下降。合理的加工方式能够使产品公差处于良品范围内。同时,也便于流程化的加工方式设计和加工方案制定。钣金件的不同原材料会因弯矩作用而伸长,特别是在拉伸和压缩等过程中,由于中性层的长度不会发生显著变化,而内外两层的整体展开长度会存在较大差异,因此计算中性层的长度就具有较高的参考价值。钣金部件的展开实际长度往往是其直线长度以及中性层长度之和。对于中性层的长度计算,需充分考虑其本身用料的类型及厚度,还包括加工使用的模具等外在影响因素。由于钣金部件的加工都是依据相应模具而完成的,折弯的半径也与模具的尺寸相当。因此,在没有特殊要求的前提下可对其折弯半径采取与模具相当的尺寸进行替代计算,而对于实际折弯的半径大小则不予过分关注。


在实际的钣金件加工生产过程中,相应的折弯补偿值往往难以事先预知。为此,必须采用测试折弯的方式来获取特定材料的折弯补偿值。在这一操作过程中,首先应用机床从特定的金属材料中剪切下两块尺寸相等的正方形材料作为测试样本。通过不同方向的尺寸测量获得正方形材料的标准尺寸,再结合平行和垂直两个方向上的折弯操作测量出折弯后两个直角边的长度。这时候所产生的折弯补偿就约等于两个直角边的长度和减去原来正方形材料的边长,如此就间接的获得了特定金属材料在不同方向上的补偿值。再结合相应的计算公式就能进一步提升板料展开长度计算的精确度。


折弯工艺


1.
钣金材料最小弯曲半径


在实行钣金材料的弯折时要充分考虑到其内层会受到的压缩强度及外层会产生的拉伸程度。在保证原始钣金材料厚度不变的前提下,材料本身所受弯折力度和产生形变的角度的不同都会使材料受到的压缩和拉伸作用强度产生变化。在拉伸力达到拉伸极限的同时,钣金材料必然会产生破裂或折断。为此,在进行零件的弯曲加工等操作过程中,必须要提前准确掌握钣金材料的最小弯折半径。避免操作失误,超出钣金材料的弯折承受范围造成不必要的生产加工损耗。通常来说,钣金件使用的都是大弯曲半径的材料。如在实际操作中对于半径没有特别要求,则统一以弯曲圆角小于钣金材料厚度为操作基准。


2.
钣金弯曲件孔边距离


钣金折弯时,预先留出的孔与折弯区域间需保持一定距离。以避免弯曲时由于孔位受拉伸而产生巨大形变导致钣金件无法正常使用。为此,在钣金材料的设计及加工过程中,需要保证孔边距离在折弯后与最外层侧边之间的距离大于或等于三倍的板材厚度。如果这种控制距离的做法难以实现,还可以采取弯曲操作前就打好小孔,待弯曲变形后再将小孔扩大的方式间接达到同一操作目的。


3.
钣金弯曲件直边高度


钣金件完成指定角度的弯折操作后,其直边高度的确定需要参考折弯角的大小再做进一步判断。对于折弯后接近垂直的,角度达到 90°的钣金构件来说,一般其直边高度以两倍材料厚度为最适宜的水平。这是因为从设计角度考虑,当直边高度小于两倍厚度时,需要先经过折弯操作再进行后续的加工。如此才能满足既定的产品尺寸要求。另一方面,对于部分带有斜边的钣金部件,在加工过程中往往不考虑直角边而直接进行折弯等流程的操作。在弯折进行后再对其切割,使钣金件由直边转变为斜边,进而达到加工要求。


钣金焊接工艺


钣金件的焊接常使用氧弧焊、电阻点焊、二氧化碳气体保护焊及手工电弧焊等方式。具体的焊接工艺选择和方案制定需结合钣金件的材质、形状和用途等做具体考量。在选择焊接工艺时应将技术要求放在首位,并适当考虑加工制造成本。在实际的钣金件加工过程中,二氧化碳气体保护焊和氩弧焊这两类焊接最常用。由于钣金材料的焊接效果一定程度上受焊接设备的限制。为此,钣金件应选用厚度在两毫米以下的薄板。焊接前的拼接过程应为后续的焊接工作提前做好准备。在焊接机床关键部位需要将板材完全对齐,在保证表面平整没有缝隙后,采取连续点焊的方式焊接。在焊接完成后,在接缝处使用钣金胶做好防水处理。如遇到较厚材料且有如满焊等技术要求时,需调整相应的电流电压,用分段满焊的方式调整相应操作的焊接顺序。


对于不同用途的钣金件的焊接也可能存在一定的加工工艺和过程差异。例如,对于油箱等对密封性要求较高的钣金件。为避免出现焊接缺陷,需在平焊位置采用开坡口的方式满焊。待焊接完成后,打磨平整并及时进行漏油检测。


钣金喷涂工艺


在确定并完成钣金件的整体形状加工后,需要进行外观的进一步处理。喷涂等方式是钣金加工工艺的最后一个工序。常见的钣金喷涂工艺为喷塑,通过将组焊好的钣金在酸洗池中完成除锈处理后,用钢丝刷打磨掉表面浮锈。再使用抛光机处理表面存在凹凸不平等缺陷的部位和其他有较明显拼接缝的位置。待表面腻子固化后,可进行后续的喷粉等工序。以上操作均完成后,需将喷涂后的钣金件放置于 200°C 左右的高温炉中加热,之后取出放置在室温环境中自然冷却。


结论


钣金的加工和制造需要依据特定的弯折系数补偿表而进行既满足加工要求,又复合材料自身特性的加工操作。精细化的操作流程和精确的操作精度都能提升钣金加工技术的整体水平和产品的质量。在有效控制了焊接变形并妥善完成焊接后的表面处理工作后,能够进一步提升钣金产品的整体质量及美观程度。为钣金构件加工组焊及相应技术的发展创造源源不断的动力。

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