钣金加工工艺基础(精品).ppt

2013.06.182013.06.18课程内容：1 1、钣金加工材料、钣金加工材料2 2、钣金加工简介、钣金加工简介3 3、加工流程介绍、加工流程介绍4 4、加工方法介绍、加工方法介绍5 5、表面处理工艺、表面处理工艺6 6、钣金、钣金业界加工能力介绍业界加工能力介绍钣金加工材料钣金加工材料:品名：不锈钢板品名：不锈钢板（STAINLESS STEEL）代号：SUS 常用型号：SUS301（弹簧不锈钢，轻微磁性）SUS304（18-8不锈钢，无磁性）SUS316（抗腐性能好）SUS430（有磁性，较易生锈）硬度等级：1/4H,1/2H,3/4H,H,EH,SH 其中的H是一般金属材料的标准硬度代号 材料厚度：0.110.0mm 10.0mm以上材料较难买到。材料宽度：一般为1220mm或1250mm材料长度：可依需要裁切任意尺寸。一般为即2440mm或2500mm。材料特性：1、金属白色光泽，表面不易生锈，依表面状态可分：雾面、亮面、镜面、拉丝面等。为保护表面，经常贴上PVC保护膜。2、一般不做表面处理。如要烤漆须经特殊表面处理。3、不适宜做电镀，可做电解或钝化。密度：7.95KG/重量计算：长（m）宽（m）厚（mm）密度=公斤（kg）如：SUS304 2.012202440重量为2.0122024407.95/1000000=44.65kg 注：1、材料厚度一般公差参见附表附表，亦即板厚2.0mm实测可能只有1.92mm。2、量测材料厚度应使用测微器/千分尺，不能使用卡尺。各种不锈钢性能比较：各种不锈钢性能比较：各种不锈钢性能比较：各种不锈钢性能比较：不锈钢板厚度公差：不锈钢板厚度公差：不锈钢板厚度公差：不锈钢板厚度公差：（GB708 GB708 单位单位单位单位/mm)/mm)钣金加工材料钣金加工材料:品名：冷轧钢板品名：冷轧钢板（COLD ROLLING STEEL）代号：SPCC、CRS(SPCD：抽拉用冷板，SPCE深抽用冷板。)抗拉强度：28kgf/mm以上 （与Q235的区别？）材料厚度：0.33.2mm。3.2mm以上材料必须订制材料宽度：一般1220mm或1250mm材料长度：可依需要裁切任意尺寸。一般为2440mm或2500mm。材料特性：1、铁灰色光泽，表面易刮伤、生锈，加工时须注意保护并快速转序。2、适宜做电镀（镀彩锌、镀白锌、镀蓝锌、镀锡），烤漆、喷粉等密 度：7.85。重量计算：长（m）宽（m）厚（mm）密度=公斤（kg）如：SPCC2.012202440重量为：2.0122024407.85/1000000=46.74kg 注：1、材料厚度一般公差0，0.08，此负公差随板材的厚度增加而逐渐增大。2、量测材料厚度应使用测微器/千分尺，不能使用卡尺。3、为防止板材生锈可于加工后在工件表面轻涂防锈油，或以油布覆盖工件。钣金加工材料钣金加工材料:品名：热轧钢板品名：热轧钢板（HOT ROLLING STEEL）代号：SPHC、HRS 抗拉强度：4152kgf/mm以上。材料厚度：1.46.0mm。6mm以上材料比较难买材料宽度：一般为1220mm或1250mm材料长度：可依需要裁切任意尺寸，一般为2440mm或2500mm。材料特性：1、黑灰色光泽，表面不易刮伤，但易生锈斑，加工时须注意去除。2、不适宜做电镀（容易有麻点黑斑）。3、适宜做烤漆、喷粉等密 度：7.85。重量计算：长（m）宽（m）厚（mm）比重=公斤（kg）如：SPHC2.012202440重量为：2.0122024407.85/1000000=46.74kg 注：1、材料厚度一般公差0，0.08，此负公差随板材的厚度增加而逐渐增大。2、量测材料厚度应使用测微器/千分尺，不能使用卡尺。3、为防止板材生锈可于加工后在工件表面轻涂防锈油，或以油布覆盖工件。4、如要做电镀加工，须先喷砂或拉丝/打磨去除表面碳化层。钣金加工材料钣金加工材料:品名：铝板品名：铝板（ALUMINUM）代号：AL 常用型号：AL1100-0（O代表软料，低硬度）,AL3003,AL5052H32/0,AL6061T6抗拉强度：AL5052H32=25kgf/mm2以上，AL1100=7 kgf/mm2以上 AL6061T6=27kgf/mm2以上(kgf表示一公斤的物体受到的力，就是重力，1kgf1*9.8N=9.8N)材料厚度：0.320mm。10.0mm以上材料较难买到。材料宽度：一般为1220mm或1250mm材料长度：可依需要裁切任意尺寸,一般为2440mm或2500mm。材料特性：1、金属白色光泽，表面极易氧化腐蚀，故表面经常贴上PVC保护膜。2、表面处理：可先喷砂、拉丝、或抛光后，阳极氧化（不导电，可染成各种颜色）；铬酸盐氧化（又称导电氧化，有原色、金黄色两种）。密 度：2.75重量计算：长（m）宽（m）厚（mm）密度=公斤（kg）如：AL 2.012202440重量为：2.0122024402.75/1000000=16.37kg 注：1、材料厚度一般公差0，0.08，此负公差随板材的厚度增加而逐渐增大。2、量测材料厚度应使用测微器/千分尺，不能使用卡尺。3、铝板加工须注意保护，不得刮伤表面，折弯须防止裂痕、折刀印。（如材料太硬可先退火或加大下模V槽）钣金加工材料钣金加工材料:品名：铜板品名：铜板 （COPPER）代号：CU 常用型号：CU1020、CU1100、CU2100,CU2200,CU2300,CU2400,CU2600材料厚度：0.3mm以上材料宽度：一般610mm，超出即须定制，薄料卷料比较常见。材料长度：可依需要裁切任意尺寸,一般1524mm。材料特性：1、1xxx含铜量99.9%，（又称紫铜或电解铜）热传导性极佳，抽制加工性良好，熔接性、耐蚀性、耐候性佳，金属红色光泽。适用于电气、化学工业。2xxx含铜量6096%，（又称黄铜或汇流铜）延展性、加工性、电镀性佳，常用于配线器材、仪表板、弹壳等。2、表面处理：可先拉丝、或抛光后酸洗、钝化、镀锡、镀镍密 度：8.9重量计算：长（m）宽（m）厚（mm）密度=公斤（kg）如：CU1020 2.06001500 重量为：2.06158.9/1000000=16kg 注：1、材料厚度一般公差0，0.08，此负公差随板材的厚度增加而逐渐增大。2、量测材料厚度应使用测微器/千分尺，不能使用卡尺。3、铜材加工须注意保护，不得刮伤表面，注意勿裸手触摸、容易产生手印或汗迹而导致氧化。钣金加工的定义钣金加工的定义:钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪切,冲裁,折弯,焊接,铆接,模具成型及表面处理等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。根据加工方式不同,通常分为两类:1.非模具加工:通过NCT,LASER,折床,铆钉机,焊接机等加工设备对钣金进行加工的工艺方式,一般用于样品制作,周期短但成本较高.2.模具加工:通过固定的模具,对钣金进行加工,一般有下料模,成型模,复合模等，主要用于批量生产,品质稳定成本较低但出样周期长.LASER编程LASER下料 常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控冲床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式数控冲床加工原理:数控冲床是一种能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床,加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代号来表示,通过控制介质(如纸带或磁盘)将数字信息（程序）送入专用的或通用的计算器,计算器对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行组件,使机床自动加工出所需要的工件或产品.数控冲床常见用途:下料,冲网孔,冲凸包,切边,打凸点,压筋,压线,抽孔等数控冲床的加工精度:+/-0.1mm数冲可加工的板材厚度一般为：冷轧板、热轧板 3.0mm 铝板 4.0mm 不锈钢板 2.0mmNCT(数控冲床)加工的工艺处理及注意事项:1.在距边缘的距离小于料厚时,冲方孔会导致边缘被翻起,方孔越大翻边越明显,此时常常考虑LASER二次切割.2.NCT冲压的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其允许值如表1;NCT冲压的最小孔径如表2:材料材料冲圆孔冲圆孔冲方孔冲方孔硬钢硬钢1.3T1.3T 1.0T1.0T软钢软钢,黄铜黄铜1.0T1.0T 0.7T0.7T铝铝0.8T0.8T0.6T0.6T 表1 表2材料材料冲圆孔冲圆孔冲方孔冲方孔硬钢硬钢0.5t0.5t0.4t0.4t软钢软钢,黄黄铜铜0.35t0.35t0.3t0.3t铝铝0.3t0.3t0.28t0.28t3.抽孔:NCT抽孔离边缘最小距离为3T,两个抽孔之间的最小距离为6T（除非有特殊避位，可减小）,抽孔离折弯边(内)的最小安全距离为3T+R,如偏小则须压线处理.4.一般NCT冲半剪的高度不超过0.6T,如大于0.6T则极易脱落.（以上T表示料厚）常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控机床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式镭射加工原理:Laser是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光。激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、CO2等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割.在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件 （镭射加工只考虑材料的介质忽略材料的硬度）镭射机常见用途:下料,割外形,二次切割,割线,割异形孔镭射机的加工精度:+/-0.1mmLASER加工的工艺处理及注意事项:1.在割五金件底孔时,必须加大0.05mm.因为在切割起点与终 点时会留有微小的接点.（起割点的位置设置？左/右补正的设置？）例:底孔为5.4应割成5.45注:五金件的底通常用NCT或模具加工,以保证加工精度.2.切割工艺孔时宽度一般大于0.5mm,越小毛刺越明显.激光切割机的线宽和板材的厚度有很大关系，最小为0.07mm。3.在从平面到凸包的斜面作二次切割时,速度必须很慢,实际上与切割等厚材料类似.(一般从凸包上往下切割）4.LASER为热加工,割网孔及薄材容易受热影响,使工件变形.5.所有工件的锐角如没有特别要求;在LASER加工时,必须按R0.5mm倒圆角 防止烧焦.常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控机床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式折床加工原理:将上、下模分别固定于折床的上、下工作台,利用液压传输或司服驱动工作台的相对运动,结合上、下模的形状,从而实现对板材的折弯成形.一般分为上动式和下动式.折弯加工顺序的基本原则:由内到外进行折弯.由小到大进行折弯.先折弯特殊形状,再折弯一般形状.前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉.折床常见用途:成型,抽凸包,压垫脚,压线,压印字,铆钉,铆静电导轨,压接地符,抽孔,铆合,压平,压三角补强等.折床的加工精度:一折:+/-0.1mm 二折:+/-0.2mm 二折以上:+/-0.3mm上工作台下工作台控制台常见折刀形状:常见V槽形状:注意注意:选用什么样的选用什么样的V V槽与槽与材料的厚度和折弯的形材料的厚度和折弯的形状有关系状有关系孔到折弯边的最小安全距离板料板料 厚厚度度0.60.60.80.80.90.91.01.01.11.11.21.21.31.31.41.41.51.51.61.62.02.02.22.22.42.4最小最小 距距离离2.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.05.55.5以上尺寸是孔到内折弯边的距离,如果小于这个距离则折弯会引起孔变形,在这种情况下,可以通过其他加工方式来解决变形问题：1.先折弯,后用镭射割孔,2.预压线处理,3.直接开模具生产4.偏心折弯5.改用较小V槽但这样大多会增加加工成本,在条件允许的情况下,设计的时候应尽量满足这些最小安全距离折弯件的直边高度1.一般情况下的最小直边高度不宜太小，最小高度要求：h2t2.带斜边的折弯边应避开变形区:3.标注尺寸不同，工艺性不同:如下图所示，a）先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。b）和c)如果尺寸L精度要求高，则需要先折弯后加工孔，加工麻烦。常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控机床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式钳加工的常见种类:铆钉机,攻牙机,抽孔机,拉丝机,整平机,钻孔机用途:铆螺母铆导向销铆螺柱铆防静电手腕座铆螺钉所用模具:铆合模钳加工的常见种类:铆钉机,攻牙机,抽孔机,拉丝机,整平机,钻孔机.用途:攻丝(攻牙)所用模具:丝锥(分挤牙式与切削式）钳加工的常见种类:铆钉机,攻牙机,抽孔机,拉丝机,整平机,钻孔机.用途:翻边抽孔所用模具:上模,冲子,凹模注意:抽孔高度与孔大小和料厚有关系钳加工的常见种类:铆钉机,攻牙机,抽孔机,拉丝机,整平机,钻孔机.用途:表面拉丝所用模具:砂带(不同规格)80#，120#，200#.数字代表粗细度钳加工的常见种类:铆钉机,攻牙机,抽孔机,拉丝机,整平机,钻孔机.用途:板材整平所用模具:上下滚轮避位治具钳加工的常见种类:铆钉机,攻牙机,抽孔机,拉丝机,整平机,钻孔机.用途:钻孔所用模具:钻头常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控机床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式模具加工的特点:1.生产效率高2.精度高3.适用于大批量生产4.成本低5.尺寸管控好/稳定模具的分类:1.落料模2.成型模3.整平模4.压铆模5.连续模模具示意图,一般的零件都由好几套模具连续生产而成型.（工站模，连续模）常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控机床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式常见表面处理种类:1.电镀:通过化学反应,在材料表面附上一层其他金属,用来增加金属的防腐蚀性能,且能达到一定的美化外观作用,是常用的一种表面处理方式,如:电镀锌,电镀镍等.2.烤漆:通过喷涂,高温烘烤等方式,在材料表面喷上一层各种颜色的涂料,用来美化外观,且能增加材料的防腐蚀性能.是常用的表面处理方式,一般有液体烤漆和粉体烤漆两种,其中粉体烤漆最常见.烤漆表面是不导电的.有EMC要求的区域不允许烤漆.(烤漆的产品一般预留喷涂余量.)常见表面处理种类:3.丝印:在材料表面丝印各种标识的工艺,一般有平板丝印和移印两种方式,主要原理与照相机菲林成像原理一样,也是一个曝光的过程.平板丝印主要用于一般平面上,但如果遇上有较深的凹坑的地方,就需要用到移印.4.表面拉丝 将材料放在拉丝机的上下滚轮之间,滚轮上附着有砂带,通过电机带动,让材料通过上下砂带,在材料表面拉出一道道痕迹,根据砂带的不同,痕迹粗细也不相同,主要作用是美化外观.一般都是铝材才考虑用拉丝的表面处理方式.常见表面处理种类:5.喷砂:通过喷砂机的风力将砂粒打到工件表面上,在工件表面形成一层密布的凹坑,主要作用是去除工件表面的脏污,增加工件表面的附着力,为后续表面处理方式做准备,在我们公司不常用.6.氧化:将工件表面的金属氧化,在工件表面形成一层致密的保护膜,增加工件的防腐蚀性.一般有导电氧化和阳极氧化两种方式,是一种常用的表面处理方式,如散热器表面的阳极氧化.（可以有不同的颜色）常见加工方法介绍常见加工方法介绍:1.NCT(数控机床)加工2.镭射加工3.折床加工4.钳加工5.模具加工6.表面处理7.钣金连接方式常见钣金连接方式:1.铆钉铆合铆钉铆合:这种铆钉常称为拉钉,将两块板材通过拉钉铆合在一起称之为拉铆,.常见铆合形状如图:拉铆钉有沉头与圆头之分，沉头拉铆按结构可分为单面与双面拉铆2.电阻焊电阻焊:工件组合后通过电极施加压力利用电流接头的接触面及附近区域产生电阻热进行焊接。电阻点焊的尺寸见上表板厚板厚t(mmt(mm)焊点直径焊点直径d(mmd(mm)焊点到边缘焊点到边缘最小距离最小距离f(mmf(mm)焊接边焊接边最小宽度最小宽度(mm)(mm)0.6-0.790.6-0.795.0-6.05.0-6.05 510100.8-1.390.8-1.395.5-6.55.5-6.55-65-610-1210-121.4-1.991.4-1.996.0-7.06.0-7.07-97-914-1814-182.0-2.492.0-2.496.5-7.56.5-7.59-109-1018-2018-20常见钣金连接方式:3.抽孔铆合抽孔铆合:其中的一零件为抽孔,另一零件为沉孔,通过翻边铆合模使之成为不可拆卸的连接体.优越性:抽孔与其相配合的沉孔的本身具有定位功能.铆合强度高,通过模具铆合效率也比较高.4.TOX铆合铆合:定义:通过简单的凸模将被连接件压进凹模.在进一步的压力作用下,使凹模内的材料向外”流动”.结果产生一个既无棱角,又无毛刺的圆连接点,而且不会影响其抗腐蚀性,即使对表面 有镀层或喷漆层的板件也同样能保留原有的防锈防腐特性,因为镀层和漆层也是随之一起变形流动.材料被挤向两边,挤进靠凹模侧的板件中,从而形成TOX连接圆点.如下页图所示:钣金业界加工能力介绍钣金业界加工能力介绍 钣金加工的质量,不仅仅是与设备有关系,也与操作人员的经验,工艺顺序的制定有很大的关系.钣金加工的概念与机加工的概念有很大的差别,机加工主要是指:“钻、铣、刨、磨、镗”,一般来说,机加工的精度比钣金加工的精度要高很多,所以不能用机加工的标准来要求钣金加工,目前业界的钣金加工的精度的经验值是+/-0.2mm.对特别的加工精度要求,可以用比较特殊的方式来加工,比如模具加工.钣金的加工精度跟我们的设计紧密相关,如果在设计的时候不考虑加工难度、精度、可超作度等问题,那么产品生产时难免会发生干涉,难装配等缺陷;所以在生产制作前工程工艺部门一般会提出DFM、PMP、PFMEA 答疑时间答疑时间