鈑金下料工藝的優化的思考

陳蛟

（常州華納電氣有限公司，江蘇 常州 213149）

因為鈑金制品在實踐過程中的應用十分廣泛且形狀多種多樣，因而在加工鈑金零件的時候，同樣也面臨下料工藝與成型工藝等諸多問題。為保證產品制作高效且質量達標，就必須要關注加工工藝的重要性，需具備健全產品加工工藝，為產品的高效制造奠定堅實的基礎。

1 鈑金設計工藝的有效改進策略

所謂的鈑金件工藝性，具體指的就是零件在拉伸加工、彎曲加工與沖切加工中的難易性。而工藝的合理性集中表現在消耗較少的材料且工序簡化，所使用的模具結構簡單，具有較長的使用壽命等方面。通常來講，材料性能、尺寸、精準度以及零部件幾何形狀會直接影響鈑金件的工藝性。特別是產品質量要想達到標準要求，就一定要具備高質量的設計方案與制作工藝，但應當注意的是，設計會對工件工藝方案帶來極大程度的影響，所以在研發并生產產品的整個過程中，一定要高度重視設計的重要性[1]。

1.1 材料的選擇與使用

在制作鈑金產品的時候，最關鍵的就是要對材料綜合性能形成系統化地了解，保證材料選擇的正確性，都會對產品成本、質量與性能等帶來一定的影響。通常，要對常見金屬材料進行優先性地使用，且在相同的產品中盡量降低材料品種數量以及板材厚度的規格。在零件功能滿足標準要求的基礎上，盡可能選擇使用價格不高的材料品種，并對材料彎曲性能與沖壓性能等展開綜合考慮，確保其能夠與加工工藝的要求相契合。在此基礎上，對沖裁加工方式進行選擇的時候，要求板材塑性理想，以免在沖裁的過程中出現開裂的情況。其中，黃銅、純鋁等軟材料的沖裁性能較強，且在板材沖裁以后，其斷面相對光滑，實際的傾斜度不大。而對于高碳鋼、硬鋁以及不銹鋼等硬材料來講，其在沖裁以后質量差強人意且斷面不平整，厚板料的問題十分明顯。

在鈑金成型加工方面，集中表現在落料、彎曲、卷圓與拉伸等多個方面。所以，要求彎曲成形板材，其塑性要滿足要求且屈服極限要低。板材的塑性越高，在彎曲的時候就不容易開裂，而屈服極限與彈性模量都較低的板料，在彎曲以后回彈變形的程度不大，進而獲取尺寸準確性較高的彎曲形狀[2]。大部分脆性材料，在折彎以后都會出現外圓角開裂的情況，甚至還會折彎斷裂。

在板材拉伸方面，使用的材料塑性要理想，以免出現零件扭曲變形的情況，嚴重的還會出現開裂。選喲個材料屈服點和抗拉強度的比值越小，其實際的沖壓性也就更為理想，且一次變形極限程度也會增加。

在落料環節中，集中表現在壓型、沖孔與切邊等方面，就是對模具進行使用并加工，實際效率理想，具有批量制作的特點。然而，形狀不應過于復雜。如果板材的硬度相對較高，那么沖裁力會隨之增加，嚴重影響沖頭與精準度。但是，如果硬度偏低，那么在實際沖裁的過程中就很容易形成明顯的變形情況，導致精準度被限制。除此之外，如果韌性過高，那么沖裁以后的反彈程度也會更加嚴重，導致精準度降低。需要注意的是，雖然不銹鋼板可以進行沖裁處理，但是對刀具提出了較高的要求，特別是要使用高硬度不銹鋼專用刀具，所以一般不會在數控沖床加工中引入不銹鋼板。

1.2 設計工藝的改進

一方面，鈑金件形狀會影響下料的環節，所以要盡可能規避形狀的復雜性，盡量越簡單越好。另外，切割路徑要短一些，禁燒實際的切割量，簡化加工難度。另一方面，在實際設計方面，要綜合考慮板材亦或是工件的外形，保證形狀得以優化。并在不對工件性能產生影響的基礎上，借助板件形狀修改或者是調整的方法，保證在零件下料的過程中排版更加緊湊，避免產生大量的下腳料，實現原材料節約的目標。

2 鈑金下料工藝的優化路徑

在實際設計方面，制造工藝的影響程度較大，所以制造工藝的重要性不容忽視。

2.1 板材切割工藝的優化

一般來就那個，鈑金切割可以細化成熱切割與機械切割兩種，而最常見的就是熱切割。所謂的熱切割，具體指的就是對熱源進行利用，進而使得金屬的局部被氧化亦或是熔化，進而形成切口，這是一種全新的板材切割方式，為鋼材切割以及破口加工提供了必要的保障。而在科技水平提高的基礎上，熱切割技術的應用領域也更加廣泛。

其中，等離子切割、可燃氣體火焰切割與激光切割的應用也十分普遍，較之于其他的電弧切割，等離子切割方式的效率更高且具有理想的經濟效果，保證切口質量滿足要求。與此同時，還能夠對氣體火焰切割方面難以切割的金屬進行切割。對于激光切割方式而言，其最明顯的優勢就是切割縫隙較窄，不超過0.3毫米。另外，激光切割的效率也相對較高，切口相對平整，實際的熱影響區域不大，能夠對諸多金屬材料進行切割處理。然而，需要注意的是，因為設備功率與成本始終受到限制，所以在薄板精密切割亦或是形狀較為復雜的工件切割中經常被應用。在此基礎上，激光也被應用在切割非金屬方面，集中表現在復合材料與木材等。

2.2 板材沖切工藝的優化

沖床與剪板機等都是最常見的板材沖切下料設備，現階段，數控沖切設備被廣泛應用，且絕大多數企業與工廠的應用也十分常見，所以有效地優化了設備生產的效率，提高了產品的質量。通常情況下，剪板機的功能就是將直線邊緣板材毛坯剪裁掉，也可以完成分度頭的安裝，對斜角與其他形狀加以剪裁。針對已經被剪裁的板料，要確保其剪切面直線程度與平行程度滿足標準要求，盡可能規避板材扭曲變形的問題發生，獲取高質量制件。上述沖切工藝的應用，都能夠對剪板機擋板位置與壓料力進行調整的基礎上，滿足剪切工藝的具體要求。

3 結語

綜上所述，在上文中，將鈑金設計與下料環節作為重點研究對象，針對鈑金下料工藝當中問題與優化措施展開了系統化地分析。可以發現，鈑金設計方案會對鈑金下料工藝產生影響，所以設計方案質量的優秀性集中表現在其生產效率與質量提高方面，能夠節省資源并形成更為可觀的價值。另外，板材材質、加工設備與套料工藝也會對下料工藝合理性帶來影響。在這種情況，貫徹落實生產的時候，應對各影響因素加以綜合分析，確保高質量地完成工作，進一步強化自身的市場競爭實力。