機床鈑金件的結構與工藝

近年來，數控機床已廣泛應用于汽車、工業和其他行業。隨著用戶對環保、節能、外觀要求的提高，自動車床的保護越來越受用戶的高度重視，并對機械零件的設計速度和質量提出了更高的要求。通過論述機床鈑金件的結構與工藝,為此類零件的加工與設計提供借鑒。鈑金是針對金屬薄板的一種綜合加工工藝,包括剪、沖/切/復合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成形(如汽車車身、機床防護)等。其顯著特征就是同一零件厚度一致。1.折彎越界技術特點以及生產設備在機床作為一種常用結構件,機床鈑金件有著廣泛的應用。其常用加工形式有剪切、沖壓、激光切割、彎曲及焊接等,具有重量輕、剛度好、精度高及外形光滑美觀、結構變化靈活多樣的特點,是制造機床內外防護與復雜形狀結構件的主要方法。隨著數控沖床、數控激光切割機及數控折彎機等先進設備應用的日益普及,鈑金加工工藝有了質的飛躍。現代折彎鈑金件加工工藝以精確展開加工、零切削為特點,簡化了鈑金零件的工藝路線,效率高且加工質量好。機床鈑金件的主要制造分為3個步驟:首先,利用數控剪板機、數控激光切割機、數控轉塔沖和數控折彎機等設備對板料進行加工;其次,對需要焊接的零件進行人工焊接,使其成形;最后,對其表面進行噴涂。2.折彎工藝分析對于鈑金工藝人員、鈑金制造者以及制造企業來說,鈑金在制造過程中的加工工藝直接影響產品的質量,而利用先進的現代化設備及優化工藝可有效地解決零件精度要求高、形狀復雜等問題,更能適應產品規格多樣化的柔性需求。(1)鈑金展開鈑金展開是加工過程中最重要的一道工序。正確完成鈑金件的設計工作及準確得到展開圖樣尺寸是加工鈑金件的前提條件。盡可能地求得成形鈑金件的展開尺寸對降低成本、提高生產效率是至關重要的。鈑金展平的長度是指要將材料由平面折彎所需的長度,計算公式為:式中L——鈑金展開長度(mm);R——折彎處內圓角半徑(mm),通常與折彎設備相關;t——材料厚度(mm);θ——折彎角度(°);K——折彎因子,由折彎中線決定的常數,主要與材料相關,默認值為0.31831。由鈑金展平長度計算公式可知,影響鈑金展開長度的4個主要因素中,材料厚度t和折彎角度θ兩個因素由產品結構決定,在一定的產品結構中可以視為常數。因此在鈑金工程設計中,是以K因子和折彎內圓角R為鈑金展開計算的主要依據。在實際加工過程中,鈑金工藝人員根據鈑金材料的屬性、厚度等特征設置折彎許可中的參數,從而得出鈑金的展開尺寸,但是這些設置參數只是經驗值,并不一定與實際情況完全對應。為得到精確而且合理的展開圖,還應結合SolidWork、Pro/E等三維軟件對鈑金折彎件進行設計。(2)鈑金折彎鈑金折彎應盡可能地考慮設備的加工能力,這直接影響鈑金件成形尺寸及外形美觀。折彎機噸位的選擇,其計算公式為:式中P—折彎壓力(kN);V——下模開口大小(mm)。折彎方式一般分為3種:一是自由折彎(也叫懸空折彎);二是壓迫折彎(也稱為模具成形折彎);三是三點折彎,其特點是工件與下模有三點接觸,當上模壓迫工件時,中間部分跟隨工件一起移動,將工件位置反饋給計算機,保證折彎精度。鈑金折彎工序在整個生產過程中屬于瓶頸,其本身加工速度相對較慢,所以選擇正確的折彎設備及折彎方式直接影響整個生產效率。(3)鈑金焊接焊接類型有氬弧焊、點焊、二氧化碳氣體保護焊、焊條電弧焊等。針對機床鈑金件的結構特點應考慮整體焊接方式,機床關鍵部位如前圍罩、擋水板等需要滿焊防水處理的,必須在焊接后做試漏;內側加強筋選用幾字型筋,盡量采用塞焊連接;為提高生產效率焊接螺母采用點焊方式等。焊接后的零件應進行表面打磨拋光處理,將焊渣磨掉,在圓弧板面對接處應打磨至圓角一致。檢查焊接后的零件是否牢固,有無變形,并進行有效地修整、修型。3.構要素的設置在設計機床鈑金件時,先考慮零件是否能夠直接折彎成形,避免人為拆分、焊接或過分拆分。對鈑金結構要素進行設置,如止裂槽形式、變形區域、孔到邊的最小距離、折彎邊最小高度等,這樣才能生成結構和工藝性正確的鈑金模型。在鈑金件后期表面處理時,要考慮零件酸洗處理后溢水問題,如果酸洗液在經過加熱沒排凈,會造成噴塑噴漆脫落問題,這時就需要在零件上開工藝孔,起到排水及掛件作用。4.中小企業內部問題通過對機床鈑金件加工工藝的闡述及分析,提出了一些理論分析方法和注意的問題,在以后的生產中盡