鈑金加工及展開放樣研究

張樹君

摘 要：運用相關(guān)的沖壓工藝方法將鈑金的形狀、尺寸和性能按照一定的要求制成成品零件，這就是鈑金零件。上述所提到的沖壓方式主要是指冷沖壓工藝，這種方式具有高生產(chǎn)率和大規(guī)模生產(chǎn)的特點，所以就導(dǎo)致了在航天航空、汽車、船舶、機械等方面鈑金的大量應(yīng)用。鈑金在這些領(lǐng)域的大力應(yīng)用也使鈑金零件成為了零件行業(yè)的重要組成，鈑金加工業(yè)也成為了我國經(jīng)濟行業(yè)中的非常重要的部門。

關(guān)鍵詞：沖壓工藝；鈑金零件；展開；冷沖壓工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.023

0 引言

鈑金加工是當今機械加工中常見工序，在我國的機械制造領(lǐng)域的作用越來越重要。鈑金是一種厚度在6mm以下的金屬薄板通過一定的沖壓工藝方法按照一定的要求將鈑金的形狀、尺寸和性能進行加工。通過相應(yīng)的剪切、沖切合、焊接、拼接等步驟對鈑金進行加工。鈑金的制造過程中加工工藝的作用是至關(guān)重要的，對于最后鈑金是否合格起著決定性的作用。

1 有哪些鈑金加工的軟件

鈑金件CAD/CAM系統(tǒng)的重要組成部分就包括鈑金制造，目前應(yīng)用最廣的軟件就是從國外引進的3DCAD/CAM軟件，這些軟件已經(jīng)在鈑金制造行業(yè)中大量使用，這些軟件有鈑金設(shè)計的模塊，比如有的軟件的鈑金設(shè)計模塊可以進行鈑金三維實體設(shè)計，并可以在電腦上觀看鈑金的展開放樣圖[1]。運用三維建模和二維展開自動生成的方法可以對鈑金的設(shè)計和加工的過程中起到重要的作用。新的設(shè)計流程中，三維設(shè)計是非常重要的。

2 鈑金加工工藝的研究

鈑金的加工工藝有很多，比如說鈑金折彎的加工工藝、鈑金的拉伸加工工藝、鈑金的焊接加工工藝等。鈑金的折彎加工工藝在鈑金加工中是非常重要的一個環(huán)節(jié)，在鈑金的折彎過程中，要根據(jù)不同的材質(zhì)、不同的大小按照一定的標準進行鈑金的折彎[2]。但是在鈑金的折彎過程中，要緊密的控制彎曲的高度不要小于鈑金材料厚度的兩倍，如果超過兩倍就會導(dǎo)致加工難度增加，會對工件的質(zhì)量產(chǎn)生影響，在鈑金彎件的基礎(chǔ)上開孔應(yīng)該嚴格按照規(guī)范進行。鈑金的拉伸工藝要注意控制拉伸件的圓角半徑、控制矩形拉伸件的相鄰圓角半徑、控制圓形拉伸件的內(nèi)腔半徑等方面的問題。拉伸件底部與直壁的圓角半徑控制和拉伸件凸緣與邊壁的圓角控制這是控制拉伸件圓角半徑的控制兩大組成部分。為了保證加工的質(zhì)量，要嚴格的控制拉伸件底部與直壁的圓角半徑。要嚴格控制矩形拉伸件的圓角半徑數(shù)值，為了整體的拉伸質(zhì)量可以合格應(yīng)該按照標準嚴格的控制內(nèi)腔直徑。鈑金的焊接工藝也是板金加工過程中的重要組成部分，在鈑金加工過程中，焊接的技術(shù)無處不在，焊接可以滿足連接零件之間的需求，也可以增加鈑金的強度，焊接的技術(shù)技巧有很多，所以要根據(jù)實際的需求進行合適的焊接方法，不同材質(zhì)的鈑金進行焊接時，選擇的焊接方法也是不同的，在鈑金的焊接過程中，為保障鈑金表面或者質(zhì)量可以符合要求，應(yīng)該十分注重焊接質(zhì)量，同時也是保障鈑金表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都可以達到標準的重要方式[3]。

3 鈑金表面的展開方法有哪些

鈑金表面的展開方法主要有作圖法、計算法、系數(shù)法、程序法、計算機輔助繪圖法、計算機輔助設(shè)計法、有限元法等七個方法。

作圖法就是根據(jù)實際需要的表面展開零件的形狀進行全面的分析和研究，把這一個整體分成若干個小的基本件，然后根據(jù)基本件的表面分割出可以供零件展開的表面實際形狀，然后根據(jù)投影變換方法按照基本件的視圖求出表面實行的線段長度，然后畫出一個表面的實際形狀，將畫出的表面實際形狀畫在平面上，這就是作圖法。

根據(jù)零件的形狀特點進行分析，通過相關(guān)的計算得出一套可以求出表面實際形狀所有臨邊線長度的公式，這就是計算法。先是根據(jù)零件給出的已知條件求出實際形狀所有臨邊線長度，然后根據(jù)畫出一個表面的實際形狀畫出展開圖。但是由于零件的計算公式是非常復(fù)雜的，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致有誤差的存在，工作會很麻煩，出錯率也高。在計算法基礎(chǔ)上產(chǎn)生的系數(shù)法計算相對簡單，受到了工人師傅的歡迎[4]。

程序法是事先運用計算機語言編輯好一個程序，然后通過相關(guān)的已知數(shù)據(jù)計算出各線段的實際長度，然后畫出一個表面的實際形狀畫出展開圖。這種方法簡單快速，準確率高，但是需要一定的計算機技能才能完成，對工人的要求比較高。

計算機輔助設(shè)計法是結(jié)合計算機輔助繪圖法和程序法結(jié)合產(chǎn)生的。根據(jù)事先編輯好的計算機程序，使用Solidworks工具繪制出零件的三維圖，但是在計算之前要事先知道零件表面實際形狀所有臨邊線長度，運行軟件然后得出各線段的實際長度，再通過繪圖命令將展開圖繪制在計算機上，這是一種高效率、高準確率、比較主觀的計算方法。

對曲面零件的空間拉伸主要運用有限元法。鈑金在加工過程中的變形程度是過軟件進行分析，然后計算出展開面的形狀。這是一種操作性難度大但是精度高的方法。

4 總結(jié)

鈑金加工是當今機械加工中常見工序，在我國的機械制造領(lǐng)域的作用越來越重要。鈑金的制造過程中加工工藝的作用是至關(guān)重要的，對于最后鈑金是否合格起著決定性的作用。鈑金的加工工藝有很多，比如說鈑金折彎的加工工藝、鈑金的拉伸加工工藝、鈑金的焊接加工工藝等。鈑金表面的展開方法主要有作圖法、計算法、系數(shù)法、程序法、計算機輔助繪圖法、計算機輔助設(shè)計法、有限元法等七個方法。鈑金表面方法要根據(jù)實際情況進行合理的選擇，要根據(jù)工人師傅的技術(shù)能力和實際選擇合理的方式。

參考文獻：

[1]劉永生.鈑金零件展開長度的計算方法[J].電子工藝技術(shù)，2002

（01）.

[2]鋁合金脈沖MIG焊工藝實驗研究與分析[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2011

（05）.

[3]鈑金加工車間制造過程集成運行支持系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[D].

[4]陶曉環(huán).基于CAD的雙曲率鈑金件成型系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué)，2010：47-48.