kb体育【摘 要】由于在数控机床当中，钣金零件具有一定的特殊性，没有办法像其它零件一样进行批量的加工，没有特点的模具。所以可以这样说，一个加工机床钣金的设备的基础好坏以及工艺师对工艺设计对整个零件的影响是非常大的。本文分析了机床钣金类零件结构的影响因素，然后详细阐述了机床钣金类零件的加工工艺。

　　机床钣金类零件是一种常用结构件，其应用也越来越广泛。常用的加工形式有弯曲及焊接、剪切、冲压、激光切割等，具有刚度好、智能化、精密性高及结构变化灵活多样的特点，是制造机床内外防护与复杂形状结构件的主要方法。

　　随着数控冲床、数控激光切割机及数控折弯机这些先进设备应用的日益增多，钣金加工工艺也有了大幅度的提升。现代折弯钣金件加工工艺以精确展开加工、零切削为特点，简化了钣金零件的工艺路线，效率高且加工质量好。

　　机床钣金件的制造主要分为三步：首先，利用数控剪板机、数控激光切割机、数控转塔冲和数控折弯机等设备对板料进行加工；其次，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。

　　钣金类零件结构在设计上必须满足机床外观的要求，构成钣金零件的板材端面和连接零件所用的螺钉并能在外观上显露出来，应该进行隐蔽的设计，可采用内折边的方法将相邻的钣金件的边缘朝着里面进行折边，再进行包边处理。如图1所示，这与能够起到方式的效果，同时也使钣金件的强度有所提高。对于某些防护要求较高的钣金零件来说kb体育，可以加压一个密封条于端面折边的位置上，这样不仅可以防水，同时防尘的效果也较好。机床的外观对于钣金零件的棱边也是有要求的，零件各端面的棱边要圆润光滑，零件间的接缝要尽可能的做到均匀整齐，棱边和接缝以没有重叠为宜。

　　另外在圆弧的曲面上也不能存在接缝，因此在实际的加工中，工人大多会避开圆弧曲面的位置进行接缝的处理，接缝隐藏在看不到的地方，比如底部或者背面位置。如图2所示，为了能够三条棱边能够折弯成具有一致性的光滑圆弧，工人在接缝时多采用斜接缝的处理方式。

　　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厚度或者是下模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存在，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）零件折弯结构同模具自身的联系。机床所加工的模具对钣金零件折弯时候的各折弯的形状以及折边尺寸是有一定的影响和限制的。在钣金零件进行折弯的时侯零件无法同下模之间进行互相干扰，但在一些状态下可以通过存在于下模侧面的一个V形凹槽来使钣金零件加工的尺寸加大一些，同时对钣金零件折弯的顺序来进行一些调整，这样一些具有在结构上有特殊要求的钣金件以在一些折弯要求上就可以进行满足了。但是与之前所说的要求是一样的，钣金零件在进行折弯工序的时候同上模自己都是互相不能干扰的。

　　加工工艺对机床钣金零件结构有这十分重要的影响，在零件结构的设计阶段就应该对加工工艺给予充分考虑，以使零件具有可加工性。以某一腔型结构的钣金零件为例，为了避免在进行零件表面处理的时候因带出槽液而造成槽液间的污染，需要对零件进行溢水孔的设计。悬挂喷涂零件表面的过程中需要对零件已有孔加以利用，但是对于比较中的钣金零件来说，使用已有孔并不适合，还需要加设工艺孔以满足吊装的需要。同时还要充分的考虑到零件的重心位置，以免因重心偏移引起零件发生倾斜发生磕碰影响加工质量。对于某些机床钣金零件来说，会需要焊接的加工工序，这类零件在设计的阶段就应该充分的考虑到焊接的加工工艺，尽可能的将接缝位置隐蔽起来，并最大限度的减小接缝的长度。为了减小零件焊接引起的变形，对于薄板累钣金零件的加工，最好选择点焊或者气体保护焊这两种方式进行焊接。

　　对于钣金工艺人员、钣金制造者以及制造企业来说，钣金在制造过程中的加工工艺直接影响产品的质量，而利用先进的现代化设备及优化工艺可有效地解决零件精度要求高、形状复杂等问题，更能适应产品规格多样化的柔性需求。

　　钣金展开是加工过程中最重要的一道工序。正确完成钣金件的设计工作及准确得到展开图样尺寸是加工钣金件的前提条件。尽可能地求得成形钣金件的展开尺寸对降低成本、提高生产效率是至关重要的。

　　由钣金展平长度计算公式可知，影响钣金展开长度的4个主要因素中，材料厚度t和折弯角度θ两个因素由产品结构决定，在一定的产品结构中可以视为常数。因此在钣金工程设计中，是以K因子和折弯内圆角R为钣金展开计算的主要依据。

　　在实际加工过程中，钣金工艺人员根据饭金材料的属性、厚度等特征设置折弯许可中的参数，从而得出饭金的展开尺寸，但是这些设置参数只是经验值，并不一定与实际情况完全对应。为得到精确而且合理的展开图，还应结合SolidWork，Pro/E等三维软件对钣金折弯件进行设计。

　　钣金折弯应尽可能地考虑设备的加工能力，这直接影响钣金件成形尺寸及外形美观。

　　折弯方式一般分为3种：一是自由折弯（也叫悬空折弯）；二是压迫折弯（也称为模具成形折弯）；三是三点折弯，其特点是工件与下模有三点接触，当上模压迫工件时，中间部分跟随工件一起移动，将工件位置反馈给计算机，保证折弯精度。

　　钣金折弯工序在整个生产过程中属于瓶颈，其本身加工速度相对较慢，所以选择正确的折弯设备及折弯方式直接影响整个生产效率。

　　焊接类型有氢弧焊、点焊、二氧化碳气体保护焊、焊条电弧焊等。针对机床钣金件的结构特点应考虑整体焊接方式，机床关键部位如前围罩、挡水板等需要满焊防水处理的，必须在焊接后做试漏；内侧加强筋选用几字型筋，尽量采用塞焊连接；为提高生产效率焊接螺母采用点焊方式等。

　　焊接后的零件应进行表面打磨抛光处理，将焊渣磨掉，在圆弧板面对接处应打磨至圆角一致。检查焊接后的零件是否牢固，有无变形，并进行有效地修整、修型。

　　（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。

　　综上，零件的设计必须充分考虑到零件的可加工性，在以后的生产中尽可能地优化工艺流程，缩短产品的设计与制造周期，适应现代钣金数控设备高效率的加工要求，降低生产成本，提高企业的市场竞争能力，以适应钣金制造业的快速发展。

　　[1]孙兴邦，闫伟.防护板数控钣金加工工艺设计[J].科技传播，2013（04）.

　　[3]陈跃，宋恒博，李微.钣金加工机械化自动化研究[J].科技传播，2014（05）.

　　作者简介：孙镏洋（1988―），男，汉族，河南禹州人，毕业于郑州轻工业学院机械设计制造及其自动化专业，本科学历，助理工程师，现在许继电气股份有限公司主要负责产品设计工作。