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选择钣金加工时要注意的5个重要因素

来源:屹合科技 发布日期:2020-11-22 09:44:11
钣金是制造业中适应性最强的加工工艺之一,传统上,钢,铝,黄铜,铜,锡,镍,钛或其他贵金属用于制造钣金。厚度各不相同,但主要分为两个区别:薄板和厚板。许多不同的行业都依赖于钣金的多功能性和耐用性,包括航空航天,家电制造,消费电子产品,工业家具,机械,运输等。
 
1.如何使用钣金?
钣金可以切割,冲压,成型,冲压,剪切,弯曲,焊接,轧制,铆接,钻孔,攻丝,机械加工。然后可以插入硬件以固定电子组件,金属支架或其他钣金件。
 
要对金属板进行精加工,可以对其进行刷涂,电镀,阳极氧化,粉末涂层,液体喷漆,丝网印刷,激光蚀刻和移印。当然,零件也可以铆接成复杂的组件。
 
与其他任何技术一样,精密钣金的加工也在不断发展。材料,工艺,工具和设备正变得高度专业化,这缩短了制造普通钣金零件所需的时间,并加快了设计过程。
 
2.钣金加工技术
钣金起初是平坦的,但在此之前,它来自大型铸锭,然后轧制成所需厚度的长带。然后,将这些轧制的卷材压扁并按大片切割成不同的长度,以适应制造车间的需求。
 
裁切
 
剪切是切割板材的最长久的方法之一,但此后被更快,更精确的方法所取代。
冲压机使用称为冲头和模具的工具,该工具可以冲压孔和形状以制作任意数量的图案。特别适用于切割比在激光切割机或水刀上切割更经济的简单图案。冲床每分钟可以运转数百次,这使其成为快速加工零件的合适中心。
激光切割可与氧气,氮气,氦气或二氧化碳混合使用,以烧掉材料并产生干净的边缘。这种切割形式可以保持非常严格的公差。
光化学加工是使用CAD生成的模板控制蚀刻以保留图案的过程,该图案被化学激活以去除不需要的材料。
 
弯曲
 
大多数金属板弯曲操作在沿一个轴进行成形时涉及冲头和模具类型的设置。冲头和冲模具有各种几何形状,以实现各种不同的形状。
 
从较长的缓和曲线到90度角,低于或高于90度角的小角度,弯曲金属都可以实现许多不同的形状。当需要锐角时,通常需要折弯机。
 
当在一个方向或一个轴上需要较长的连续半径时,可使用轧制和成形方法。
 
3.常见的钣金材料类型
有许多不同的金属和合金以片状形式出现,并最终用于制造零件。哪种材料的选择很大程度上取决于所制造零件的最终用途,需要考虑的因素包括可成形性,可焊接性,耐腐蚀性,强度,重量和成本。精密钣金加工中最常见材料包括:
 
不锈钢–有多种等级可供选择,就本白皮书而言,我们将重点关注精密钣金加工中的前三名:
 
铁素体–不锈钢,是不可热处理的磁性钢,含有11%至30%的铬,但几乎没有镍。通常用于需要良好耐腐蚀性的非结构性用途(例如海水应用)或主要关注美观的装饰性应用。这些金属最常见于400系列不锈钢中。
马氏体–一组通常不含镍的铬钢,经过开发可提供多种等级的硬度和强度,这些等级的钢可通过热处理达到多种硬度和强度水平。
冷轧钢–对热轧钢进行进一步加工以使表面光洁并在成型时保持更严格公差的过程。CRS采用1008和1018合金。
 
预制钢–钣金材料,可以是热浸镀锌钢或镀锌钢,然后镀锌然后退火。镀锌是在钢上涂一层保护性锌涂层以防止生锈和腐蚀的过程。退火是一种热处理工艺,可以改变材料的微观结构以改变其机械或电气性能,通常会降低硬度并增加延展性,以便于制造。
 
铝–出色的强度重量比和天然抗腐蚀性能,铝薄板是满足许多应用要求的制造行业的流行选择。1100级具有出色的耐腐蚀性,出色的可加工性以及高导热性和导电性。常见于输电或电网线路。3003级是一种通用的通用合金,因为它具有中等强度和良好的强度。
 
可操作性。用于热交换和炊具。5052和6061级在金属制造中很常见。5052级合金是最广泛使用的合金,因为它是强度更高的合金之一,同时仍可成形,可焊接和耐腐蚀。6061级是一种固体结构合金,最常用于挤出或高强度零件(例如卡车和船用框架)中。
 
铜/黄铜–锌含量较低,可以很容易地进行冷加工,焊接和钎焊。高的铜含量可使金属稍后在其表面上形成保护性氧化物(古铜色),以保护其免受进一步腐蚀。这种铜绿创造出在建筑或其他面向消费者的产品中通常非常理想的美学外观。
 
4.钣金加工的设计注意事项
在设计阶段对制造过程的了解越多,零件的可制造性就越成功。但是,如果某些功能的设计方式存在问题,那么好的制造供应商应该能够指出这些问题,并提出解决这些问题的好的替代方案。
 
设计用于制造的钣金时,有一些注意事项:
 
当使用标准工具尺寸时,与需要专门为该工作制作的昂贵定制工具相反,钣金加工的成本效益最高。如果单个零件变得太复杂,请考虑使用标准工具或通用工具将零件焊接或铆接在一起。
由于折弯会拉伸材料,因此孔,切口,插入的硬件之类的特征应放置得足够远离折弯,以防止孔变形。为帮助遵守此规则,请记住“ 4T”,这意味着所定位的特征距离任何弯曲处的材料厚度均为其厚度的四倍。
折弯机通过用线性冲头将钣金件压入模具中来产生弯曲,因此该设计不允许创建封闭的几何形状。
钣金公差比机械公差或3D公差要宽泛得多。影响公差的因素包括材料厚度,使用的机器以及制造过程中的步骤数。供应商通常会提供有关其车间和机器的详细公差规格。
零件的每个折弯处均应使用统一的折弯半径,例如0.030英寸(行业标准),以减少多种设置并加快生产速度。
焊接薄材料会导致破裂或翘曲。处理薄材料时,请考虑其他连接方法。
安装PEM硬件时,请考虑材料厚度和制造商的最低要求。
 
5.钣金加工表面处理
有几种方法可以完成金属板的表面处理:
 
涂刷用于去除和去除钣金零件的表面缺陷。产生的表面图案是均匀的平行晶粒,这是由于刷子沿一个方向在金属表面上移动而产生的。
电镀是将金属层涂覆到不同类型的金属物体上的过程。通常出于美学目的或更实际的原因(例如耐腐蚀和防磨损)进行此过程。
抛光金属板作为精加工的一种方法,是将氧化层以及材料本身的薄层磨掉。这样做可以使金属光滑,去除瑕疵,并使其再次发光。通常,先从粗糙的砂纸开始,例如40至80粗砂,然后再朝细砂纸工作,以完成抛光效果。
粉末涂料 产生的硬质涂层比常规涂料坚硬。粉末涂料可以有任何颜色,因此当耐用性和美观性均是理想的饰面时,它是一种很棒的定制饰面方法。
磨砂喷砂,通常称为喷砂或介质喷砂,是在高压下将磨料流强行推向表面以使粗糙表面变光滑,使光滑表面变粗糙,使表面成形或除去表面污染物的操作。

 

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