Sep 18, 2021
鈑金(jīn)衝(chōng)壓件(jiàn)就是通常所說的金屬薄板類零件,薄板指的是板厚與其長度相比小得多(duō)的金屬板。由於其特殊的幾何形狀(zhuàng)和很小的厚度,其具有加工量小、重量輕(qīng)、易於剪裁、形狀規範等優點,可以用來製造大而複雜(zá)的零件,且生產效率高、生產成本低,被廣泛地應用於各個領域。
金屬薄板類(lèi)零件分(fèn)為下料、成形、連接三類加(jiā)工工藝。依據上述三種加工工藝,可以將(jiāng)鈑金工(gōng)藝分為衝壓工藝(yì)、折彎工藝、焊接工藝(yì),這三大工藝都(dōu)具(jù)有自(zì)己的特點。傳統的機械加(jiā)工(gōng)工藝使用的是(shì)刀具加工,而(ér)衝壓和折彎工藝(yì)分(fèn)別使用的是衝壓模具和折彎模具加工,焊(hàn)接(jiē)工藝是(shì)使用焊接設備並用定位工裝進行焊(hàn)接加工。加工方(fāng)法不同(tóng),加工工藝也就(jiù)截(jié)然不同。對於長期從事傳統機械加工結構件的設計人員而言,轉(zhuǎn)變結構設計思路,考慮到鈑(bǎn)金加工設備和加工模具的局限性對鈑(bǎn)金衝壓件設計的(de)影響,結合鈑金工藝進行鈑金件(jiàn)的結構設計尤為重要。

鈑金衝(chōng)壓件的結構設計主要應(yīng)該(gāi)考慮鈑金加(jiā)工工藝的(de)要求和特(tè)點,此外,還要注意鈑金件加工的批量大小、加工的成本和生產的(de)效率。由於(yú)設計人員長期從事機械加工結構的(de)設計,在進行鈑(bǎn)金件(jiàn)的結構(gòu)設計時往往存在著一(yī)些誤區。
由於設計人員不能擺脫機械加工結構件的設計思路,為了(le)提高鈑金件的設(shè)計強度,一味地增(zēng)加鈑金件材料的厚度,而不能(néng)從鈑金件(jiàn)的衝壓工藝、折(shé)彎工藝方麵去提高設計強度。對一個鈑金產品進(jìn)行設計時,應盡量選用厚度一(yī)致的材料,對(duì)生產備(bèi)料、加工、焊接等工藝(yì)流程都(dōu)能起到積極的作用。
通過衝壓凸(tū)包、滾筋的方式,可以使強度得到明顯的提高。在進(jìn)行鈑(bǎn)金件的結構設計時,可以對結構件進行受(shòu)力分析.計(jì)算出零件(jiàn)的應力集中點和危險截麵,重點在受力點上設計凸包(bāo)加強,在危險截麵處設計加強筋加強。
通過折彎的壓平模強力壓平,可以使鈑金件的局部厚度(dù)增加一倍,而強度卻遠遠高於直接采用雙(shuāng)倍厚度材料的強度。
鈑金成形的折彎最短邊受折彎下模的V形開口寬(kuān)度及折彎R角的影響,設計時需適當考慮到折彎最短邊的限製。假設折彎下模具的V形開口寬度為(wéi)12mm,折彎R角為0.5mm,則折彎最小短邊就不能超過VI2+R+0.5=7mm。設計人(rén)員應該根(gēn)據工廠現有的折彎下模的(de)規格進行設計,避免工廠定製很多不必要(yào)的模具,大大增加模具的(de)加工和管理成本。
在進行折彎(wān)邊的設計時,還要考慮到折彎邊與折彎邊之間距離的限(xiàn)製。折彎邊與(yǔ)其餘已(yǐ)折彎邊過近時,會發生折彎邊與折彎模具幹涉的情(qíng)況。
通過焊接加工的鈑金件(jiàn),焊接和打磨都非常麻煩,加(jiā)工(gōng)效率也比(bǐ)較低,外觀質量也得不到保證。因此,可通過(guò)優化設計減少焊接(jiē)麵,在不降低設計強度(dù)的情況下,使零件更加美觀,並提(tí)高(gāo)了表麵質量。
優化前(qián)後的(de)零件對比如圖1所示。左上零件圖由三塊板狀零件拚焊成。而右上零(líng)件圖由薄板(bǎn)折彎成型,加工出的零件也能滿足產品的需求,但後者鈑金件的設計就相當巧妙,表麵質量較高.也較為美觀。再如某機櫃中常用(yòng)的(de)導銷支架,如圖1左下零件圖所示,常規采用(yòng)整塊鋁板(bǎn)切削加工而(ér)成;而優化設計如(rú)圖1右下(xià)零件圖所示,直接通過鈑(bǎn)金件的折彎加工成形,也能滿足產品的(de)需求,減少了加工量,縮短了加工周期,大大(dà)降低了加工(gōng)成本。
由於機(jī)械加(jiā)工使用的是刀具為圓柱(zhù)體形狀的切削銑刀, 機械加(jiā)工零件在設計時常常留有加]二圓角.而(ér)通過衝壓加工的鈑金件,使用(yòng)的是成形衝模,方孑L衝模為長方形或者正方形(xíng)衝模具,一(yī)次衝壓成(chéng)形,加工後方孔為內直角,因此,設計時就需要注意將鈑金件的方孔設計成內直角。設計(jì)需(xū)要長圓孔時,直接選用長圓孔衝模,加T後(hòu)的形狀為衝模尺寸規格(gé)的長(zhǎng)圓孔。
根據(jù)產品的性能要(yào)求,設計時應該了解加廠(chǎng)現有的模具尺寸,按(àn)照鈑金(jīn)衝壓加工工藝的現有模具進行加工,降低加工成本,避免臨時定製刀具延(yán)長加工周期。
鈑金成形工藝與鈑金件的結構設計密不可分,需要緊密結合鈑金衝壓工藝,提高鈑(bǎn)金件的(de)結構設計水平,設計具有加工工藝(yì)性的結構件,從而實現降低(dī)生產成本、提高生產效率的目的(de)。
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