機床鈑金加工工藝探究

陳本林

摘要：近些年來，伴隨數控機床技術的持續提高，數控機床在軍事工業以及汽車等行業領域得到了較為廣泛的運用。我國生態文明建設的深入，使機床防護受到各生產方的關注，這也對機床鈑金結構件的設計提出了新的更高的要求。本文通過論述機床鈑金結構件的加工工藝，為零件的設計與加工提供可靠的參考依據。

關鍵詞：鈑金；加工工藝；機械加工；機床；激光切割

鈑金是相對于金屬薄板而言的一類加工工藝，包含折彎、沖孔、拉伸、焊接、拼接、成型等，其明顯的特點便是同一種零件的厚度相同。并具有重量輕、精密度高、剛度好、結構靈活以及外形美觀的特點，也是生產機床內外部防護的有效方法。伴隨數控機床等設備的日益普及，鈑金加工工藝獲得了質的飛躍。本文分別論述機床鈑金各類加工工藝的要點。

1.鈑金折彎的加工工藝

1.彎曲直邊的高度及彎曲半徑要保持適中

在鈑金折彎的過程中，彎曲直邊的高度切不可過小，不然會增加加工的困難，也直接關乎到結構件的剛度。一般情形下，鈑金折彎的直邊高度≥板材實際厚度的2倍。彎曲半徑的最小值要緊密依照規格標準嚴格明確。

2.折彎結構件的孔邊距需合乎操作規程

由于結構件自身的特征，折彎開孔無法徹底避免，為確保結構件的強度及開孔品質的達標，一般要確保折彎結構件上的孔邊距合乎規程標準。當為圓孔時，板材的厚度≤2mm，孔邊距需不小于彎曲半徑與板厚之和；當板材厚度超過2mm時，孔邊距要不小于彎曲半徑與板厚之和的1.5倍；另外，當孔為橢圓形孔時，孔邊距的實際數值要>圓孔。

2.鈑金落料的加工工藝

1.沖孔過程中要合理設置孔間距及孔邊距

孔間距及孔邊距的精確設定，可使鈑金加工更好地依照標準要求操作。在激光切割時，原材料的選擇要使冷軋板及熱軋板的厚度最大值≤20mm，不銹鋼厚度的最大值≤10mm，網孔結構件切忌采用激光切割的途徑加以實現。

2.落料方式的選取

由于數控機床設備的廣泛運用，激光切割技術逐步成為新的技術戰略要點，鈑金的落料方式已逐步從傳統意義上的半自動切割朝著激光切割及數控沖床的加工方向轉變。在具體加工時，所采用的加工工藝要合乎激光切割板材厚度的基本要求。

3.鈑金拉伸的加工工藝

1.合理控制拉伸件為圓形時的內腔直徑

拉伸件是圓形時，為保障工件整體的拉伸效果，一般要將內腔直徑控制在不小于圓形直徑與10倍板厚之和的范圍，以切實避免拉伸件內產生皺折現象。

2.科學把控拉伸件邊壁及凸處的圓角半徑

拉伸件的邊壁及凸處的圓角半徑與下底及直壁的圓角半徑相仿，圓角半徑的最大值要維持在8倍板厚以內，然而在圓角半徑的最小值上，要超過板厚的2倍。

3.當拉伸件是矩形時的相鄰圓角半徑的調整和控制

拉伸件是矩形時，相鄰近的兩壁之間的圓角半徑應為：r3≥3t，為盡可能減少拉伸的次數，可取r3≥H/5，這樣即可一次性的拉出。因此，需對相鄰圓角半徑的值加以準確控制。

4.鈑金焊接的加工工藝

1.科學選擇焊接工藝及方式

機床鈑金結構件在加工時，需把若干鈑金件加以組合，而焊接便是最直接有效的組合形式，不但能滿足強度需要，還能最大程度地保障連接要求。在鈑金結構件焊接時，通常選擇電渣焊、氣焊、熔化焊、物理等離子弧焊以及氬弧焊等。

在焊接時，要立足于材料的性能與規格狀況科學選擇焊接方式。例如，焊接<3mm的低合金鋼、碳鋼等非鐵合金時，需采用氣焊、氬弧焊等方式完成。

2.時刻注重焊接品質

焊接完畢的零件要開展外表打磨拋光處理，把焊渣打磨干凈，在圓弧狀的板面銜接方位要打磨到同圓角相同，并進一步檢查焊接之后零件的穩固程度，仔細查看有無形變，必要時可立即修整。

5.鈑金展開尺寸的計算方法

作為機床鈑金結構件加工過程中的關鍵一環，鈑金展開工藝的科學運用有著重大意義。精確設計鈑金件并得到設計圖紙尺寸是鈑金件加工的先決條件，借助于數學方法求出鈑金件的展開尺寸有助于削減加工成本，提升加工效率。一般而言，鈑金平展的長度主要取決于材料由平面彎折所要求的長度，計算公式可表示為：L=πθ/（2*90°）（R+Kt），其中，L為鈑金展開的實際長度，單位是mm；θ為鈑金折彎的角度，單位為°；R為折彎位置處的圓角半徑，同折彎設備及模具相關；K為折彎因子，取決于折彎中線；t為材料厚度，單位是mm。通過上述公式不難發現，折彎的角度θ以及材料厚度t取決于鈑金產品的結構，在固定的產品結構中，可將其看做常數，所以說，在鈑金設計及加工時，主要把折彎內的圓角半徑R以及折彎因子K作為計算鈑金展開長度的直接參考數據。

在加工實踐中，鈑金結構件的相關人員通常依照鈑金材料的基本厚度、屬性等特點設定折彎可允許的參數值，進而獲得鈑金件展開尺寸，然而，這一系列的設定參數是僅憑經驗而決定的，并非同現實狀況相符合。基于此，為獲得精準的展開圖，可采用Pro/E等三維系統軟件完成設計折彎結構件的任務。

6.機床鈑金在設計及加工過程中的注意事項

在數控機床鈑金結構件的設計過程中，首要的任務便是查看零件能否折彎成型，以杜絕人工焊接、拆分或過度地拆分。還要科學設定鈑金結構的要素，例如形變位置區、折彎邊高度的最小值等，方能產生工藝及結構精確的鈑金模型。

在鈑金結構件的外表后期加工時，要充分顧及到結構件酸洗之后的溢水現象，假若酸洗液體加熱后未能徹底排干，會極易誘發噴漆脫落的新問題，便在零件上部開工藝孔，發揮掛件和排水的功能。

結語：

綜上所述，針對鈑金加工人員以及鈑金制造方而言，鈑金在制造時的加工工藝關乎產品品質，為此，需運用當代前沿的加工器械設備及先進工藝有條不紊地完成各項工藝任務，以便于提升零件精度，克服零件形態復雜所帶來的問題，滿足產品多元化規格的要求。唯有在加工實踐中自覺優化工藝，才能減少產品設計、加工周期，提升數控機床鈑金結構件的加工效率。

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