钣金是针对金属薄板(通常在6mm以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。钣金工厂一般来说基本设备包括剪板机、数控冲床/激光、等离子、水射流切割机/复合机、折弯机以及各种辅助设备等。
钣金有时也作扳金,这个词来源于英文platemetal,一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形,形成所希望的形状和尺寸,并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件,比如家庭中常用的烟囱,铁皮炉,还有汽车外壳都是钣金件。
金属板材加工就叫钣金加工。具体譬如利用板材制作烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、弯头大小头、天圆地方、漏斗形等,主要工序是剪切、折弯扣边、弯曲成型、焊接、铆接等,需要一定几何知识。
钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是-
在加工过程中厚度不变的零件. 相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等,比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件,不锈钢做的一些橱具也是钣金件加工。
现代钣金工艺包括:是灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。
钣金件的表面处理也是钣金加工过程非常重要的一环,因为它有防止零件生锈,美化产品的外观等作用。钣金件的表面前处理的作用主要是去油污,氧化皮,铁锈等,表面后处理作准备,而后处理主要是喷(烤)漆,喷塑以及镀防锈层等。
目前的3D软件中,SolidWorks、UG、Pro/E、SolidEdge、TopSolid、CATIA等都有钣金件一项,主要是通过对3D图形的编辑而得到板金件加工所需的数据(如展开图,折弯线等)以及为数控冲床(CNC Punching Machine)/激光、等离子、水射流切割机(Laser,Plasma,Waterjet Cutting Machine)/复合机(Combination Machine)以及数控折弯机(CNC Bending Machine)等提供数据。
钣金具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、大规模量产性能好等特点,目前在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用,例如在电脑机箱、手机、MP3中,钣金是必不可少的组成部分。 随着钣金的应用越来越广泛,钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环,机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧,使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求,又能使得冲压模具制造简单、成本低。
适合于冲压加工的钣金材料非常多,广泛应用于电子电器行业的钣金材料包括:
⒈ 普通冷轧板 SPCC SPCC是指钢锭经过冷轧机连续轧制成要求厚度的钢板卷料或片料。SPCC表面没有任何的防护,暴露在空气中极易被氧化,特别是在潮湿的环境中氧化速度加快,出现暗红色的铁锈,在使用时表面要喷漆、电镀或者其他防护。
⒉ 镀锌钢板SECC SECC的底材为一般的冷轧钢卷,在连续电镀锌产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后,即成为电镀锌产品。SECC不但具有一般冷轧钢片的机械性能及近似的加工性,而且具有优越的耐蚀性及装饰性外观。在电子产品、家电及家具的市场上具有很大的竞争性及取代性。例如目前电脑机箱普遍使用的就是SECC。
⒊ 热浸镀锌钢板SGCC 热浸镀锌钢卷是指将热轧酸洗或冷轧后之半成品,经过清洗、退火,浸入温度约460°C的溶融锌槽中,而使钢片镀上锌层,再经调质整平及化学处理而成。SGCC材料比SECC材料硬、延展性差(避免深抽设计)、锌层较厚、电焊性差。
⒋ 不锈钢SUS301 Cr(铬)的含量较SUS304低,耐蚀性较差,但经过冷加工能获得很好的拉力和硬度,弹性较好,多用于弹片弹簧以及防EMI。
⒌ 不锈钢SUS304 使用最广泛的不锈钢之一,因含Ni(镍)故比含Cr(铬)的钢较富有耐蚀性、耐热性,拥有非常好的机械性能,无热处理硬化现象,没有弹性。
6.补漆钣金 在传统补漆和快速补漆的施工流程中,都需用到钣金这个操作。而且快速补漆的{dy}步就是钣金。指汽车发生碰撞后要对车身进行修复,也即除对车身进行防腐和装饰的喷涂工作外其余的所有工作。如汽车车身损伤的分析,汽车车身的测量,汽车车身钣金的整形,拉伸矫正,去应力焊接,以及汽车车身附件装配,调整等工作。
在满足产品的功能、外观等要求下,钣金的设计应当保证冲压工序简单、冲压模具制作容易、钣金冲压质量高、尺寸稳定等。详细的钣金设计指南可参考机械工业出版社出版的《零件结构设计工艺性》和《面向制造和装配的产品设计指南》。
图纸到手后,根据展开图及批量的不同选择不同落料方式,其中有激光,数控冲床,剪板,模具等方式,然后根据图纸做出相应的展开。数控冲床受刀具方面的影响,对于一些异形工件和不规则孔的加工,在边缘会出现较大的毛刺,要进行后期去毛刺的处理,同时对工件的精度有一定的影响;激光加工无刀具限制,断面平整,适合异形工件的加工,但对于小工件加工耗时较长。在数控和激光旁放置工作台,利于板料放置在机器上进行加工,减少抬板的工作量。一些可以利用的边料放置在指定的地方,为折弯时试模提供材料。在工件落料后,边角、毛刺、接点要进行必要的修整(打磨处理),在刀具接点处,用平锉刀进行修整,对于毛刺较大的工件用打磨机进行修整,小内孔接点处用相对应的小锉刀修整,以保证外观的美观,同时外形的修整也为折弯时定位作出了保证,使折弯时工件靠在折弯机上位置一致,保障同批产品尺寸的一致。
在落料完成后,进入下道工序,不同的工件根据加工的要求进入相应的工序。有折弯,压铆,翻边攻丝,点焊,打凸包,段差,有时在折弯一两道后要将螺母或螺柱压好,其中有模具打凸包和段差的地方要考虑先加工,以免其它工序先加工后会发生干涉,不能完成需要的加工。在上盖或下壳上有卡勾时,如折弯后不能碰焊要在折弯之前加工好。
折弯时要首先要根据图纸上的尺寸,材料厚度确定折弯时用的刀具和刀槽,避免产品与刀具相碰撞引起变形是上模选用的关键(在同一个产品中,可能会用到不同型号的上模),下模的选用根据板材的厚度来确定。其次是确定折弯的先后顺序,折弯一般规律是先内后外,先小后大,先特殊后普通。有要压死边的工件首先将工件折弯到30°—40°,然后用整平模将工件压死。
压铆时,要考虑螺柱的高度选择相同不同的模具,然后对压力机的压力进行调整,以保证螺柱和工件表面平齐,避免螺柱没压牢或压出超过工件面,造成工件报废。
焊接有氩弧焊,点焊,二氧化碳保护焊,手工电弧焊等,点焊首先要考虑工件焊接的位置,在批量生产时考虑做定位工装保证点焊位置准确。
协会名称:深圳市钣金加工行业协会
英文名称为:ShenZhen Sheet Metal Industry Association,缩写为:SH.M.A
深圳市钣金加工行业协会是政府支持、服务于深圳市从事钣金加工行业各企业单位、自愿参加的社团法人单位,是深圳市钣金加工领域{zj1}xx的行业自律自治机构,是会员企业沟通政府、开拓市场、共谋发展的重要平台。是由深圳市各从事钣金制造加工、研究、设计和开发的企、事业单位和个人自愿组织的行业性、地方性、非营利性社会组织。
协会宗旨:
遵守国家宪法、法律、法规和政策,遵守社会道德风尚,积极协助政府加强行业管理,充分发挥协会在政府与企业之间的桥梁、纽带作用,广泛开展国内外的经济、技术、贸易交流,为钣金加工行业提供一个发展、交流、提升的平台,为会员服务,维护会员的合法权益,创造钣金加工和谐局面,为我市钣金加工行业的快速发展作出了贡献。
业务范围:
(一)协助政府加强行业管理,促进会员间的联系与合作,在会员生产、技术、产品、市场和政策等方面进行协调,组织总结和交流会员的先进经验,提高行业的地位和影响,推动行业技术进步与繁荣。
(二)代表全行业的共同利益,向政府及社会各界反映企业的共同愿望和要求,争取获得政府支持和帮助,为企业解决实际存在问题。
(三)制定行规行约,建立行业自律机制,组织专家协助政府相关职能部门对行业内产品质量、价格、标准、技术鉴定等进行指导、监督和协调,保护行业平等竞争,维护企业合法利益。
(四)为会员企业提供行业专业技术及管理人才培训,以解决专业技术及管理人才短缺的问题。
(五)组织企业举办和参加国际专业展览、商务考察和国内外同行企业的交流合作活动,帮助企业开拓国内外市场。
(六)为会员提供政策文件、技术资料、信息咨询和设备维修等服务。组织同行聚会、联谊活动等,促进企业间的交流与合作。承接政府或企业委托的事项,为外商或国内企业在深圳投资置业、商务考察等方面提供帮助。