钣金工艺学课件(PPT-83页).ppt
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- 金工 课件 PPT 83
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1、5/17/20221钣 金 工 艺 5/17/20222一、钣金的定义一、钣金的定义 钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义,根据国外某专业期钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义,根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为:钣金是针对金属薄板(通常刊上的一则定义可以将其定义为:钣金是针对金属薄板(通常在在6mm以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切切/复合、折、复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。其显著的特征就焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。是同一零件厚度一致。 钣金:钣,即板,薄板之意,就是对薄的金
2、属板材进行系列加钣金:钣,即板,薄板之意,就是对薄的金属板材进行系列加工之意,包含折、剪、冲、焊、铆、拼接等工艺工之意,包含折、剪、冲、焊、铆、拼接等工艺 钣金工厂一般来说基本设备包括剪板机(钣金工厂一般来说基本设备包括剪板机(ShearMachine)、数)、数控冲床(控冲床(CNC Punching Machine)/激光、等离子、水射流切激光、等离子、水射流切割机割机(Laser,Plasma, Waterjet Cutting Machine)/复合机复合机(Combination Machine)、折弯机()、折弯机(Bending Machine)以及)以及各种辅助设备如:开卷机、
3、校平机、去毛刺机、点焊机等。各种辅助设备如:开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机等。 通常,钣金工厂最重要的三个步骤是剪、冲通常,钣金工厂最重要的三个步骤是剪、冲/切、折。切、折。5/17/20223二、加工设备二、加工设备5/17/20224q 常用钣金材料种类常用钣金材料种类q 钢钢 板板q 铝铝 板板q 铜铜 板板q 不锈钢板不锈钢板三、钣金材料的选择与下料三、钣金材料的选择与下料 钣金材料钣金材料5/17/20225钣金材料钣金材料钢板的种类及规格钢板的种类及规格. .q 按厚度分类:薄板,中板,厚板,特厚板按厚度分类:薄板,中板,厚板,特厚板 。q 按生产方法分类:热轧钢板,冷轧钢板按生
4、产方法分类:热轧钢板,冷轧钢板 。q 按表面特征分类:热镀锌板,电镀锌板,镀锡板,按表面特征分类:热镀锌板,电镀锌板,镀锡板, 彩色涂层钢板。彩色涂层钢板。5/17/20226钣金材料钣金材料q热轧板(热轧板(HOT ROLLING STEELHOT ROLLING STEEL)代号表示为:)代号表示为:SPHC.S - SPHC.S - Steel, P - PlateSteel, P - Plate,H - HeatH - Heat,C ommercial,C ommercial,整体表整体表 示一般用热轧钢板及钢带。示一般用热轧钢板及钢带。 SPHD SPHD 表示冲压用表示冲压用 热轧
5、热轧 钢板及钢带。钢板及钢带。 SPHE SPHE 表示深冲用热轧钢板及钢带。表示深冲用热轧钢板及钢带。 q机械性能机械性能: : 硬度硬度HRB 1/2H=74HRB 1/2H=7489 1/4H=6589 1/4H=6580 80 1/8H=50 1/8H=5071 H=8971 H=89以上。抗拉强度以上。抗拉强度414152kgf/mm52kgf/mm以上。以上。5/17/20227钣金材料钣金材料q 规格范围规格范围: :厚度厚度1.46.0mm,1.46.0mm,宽度最大值宽度最大值1524mm1524mm,一般为,一般为 1250mm1250mm或或1220mm1220mm,材料
6、长度可依需要裁切任意尺寸。一,材料长度可依需要裁切任意尺寸。一般为般为2500mm2500mm或或2440mm 2440mm 。q 材料特性:材料表面呈黑灰色光泽,不易刮伤,但易生材料特性:材料表面呈黑灰色光泽,不易刮伤,但易生 锈,加工时须注意去除。不适宜做电镀(镀五彩锌、镀锈,加工时须注意去除。不适宜做电镀(镀五彩锌、镀 白锌、镀镍、镀锡等)。适宜做烤漆、喷粉等结构件。白锌、镀镍、镀锡等)。适宜做烤漆、喷粉等结构件。5/17/20228钣金材料钣金材料q冷轧板(冷轧板(COLDCOLD ROLLING STEEL ROLLING STEEL), ,代号表示为代号表示为: SPCC : SP
7、CC 。 其中第三个字母其中第三个字母 C C 为冷为冷 Cold Cold 的缩写。的缩写。SPCD SPCD 表示冲压用冷表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带,轧碳素钢薄板及钢带, SPCE SPCE 表示深冲用冷轧碳素钢薄板及表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带钢带 . .冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号:退火状态为冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号:退火状态为 A A ,标准调质为标准调质为 S S ,q机械性能机械性能: :抗拉強度最小值抗拉強度最小值270MPa,270MPa,屈服极限最大值屈服极限最大值210MPa210MPa。 硬度硬度HRB: 1H=85HRB: 1H=85以上以上 1/2H=74
8、 1/2H=7489 1/4H=6589 1/4H=6580 80 1/8H=501/8H=5070.70.5/17/20229钣金材料钣金材料q规格范围规格范围: :厚度厚度0.253.0mm,3.0mm0.253.0mm,3.0mm以上材料必须訂制,寬度以上材料必须訂制,寬度 有有1220mm1220mm和和1250 mm1250 mm两种规格两种规格,長度可依需要裁切任意尺寸。,長度可依需要裁切任意尺寸。一般为一般为2440mm2440mm和和2500mm2500mm。q材料特性:表面呈铁灰色光泽,表面易刮伤、生锈,加工时材料特性:表面呈铁灰色光泽,表面易刮伤、生锈,加工时须注意保护并快
9、速转序。適宜做電鍍(鍍五彩鋅、鍍白鋅、须注意保护并快速转序。適宜做電鍍(鍍五彩鋅、鍍白鋅、鍍鎳、鍍錫鍍鎳、鍍錫),烤漆、噴粉),烤漆、噴粉等工件。等工件。5/17/202210钣金材料钣金材料q 电解板电解板: :代号代号SECCSECC,EElectroplate,EElectroplate,其基材为其基材为SPCC,SPCC,化学化学 成份和机械性能与冷轧板一样成份和机械性能与冷轧板一样. .电解板也有拉伸料如电解板也有拉伸料如SECD, SECD, SECE. SECE.电解板的厚度规格为电解板的厚度规格为0.3-2.0mm.0.3-2.0mm.针对针对SECCSECC不同的处不同的处
10、理方式理方式, ,材料的应用特点也不一样材料的应用特点也不一样, ,具体见下表具体见下表: :5/17/202211钣金材料钣金材料类别类别 表面处理种类表面处理种类 代号代号 特点特点 一一 般般 表表 面面 处处 理理铬酸钝化处理铬酸钝化处理 C耐蚀性好,适用于裸露状态耐蚀性好,适用于裸露状态 铬酸钝化处理铬酸钝化处理+涂油涂油 S耐蚀性很好耐蚀性很好磷化处理磷化处理(含封闭处理含封闭处理) P有一定耐蚀性,涂漆性能好有一定耐蚀性,涂漆性能好 磷化处理磷化处理(含封闭处理含封闭处理)+涂油涂油 Q有一定耐蚀性,涂漆性能好,有一定耐蚀性,涂漆性能好,并防止运输仓储时生锈并防止运输仓储时生锈
11、磷化处理(不含封闭处理)磷化处理(不含封闭处理) T有一定耐蚀性,涂漆性能好有一定耐蚀性,涂漆性能好 磷化处理(不含封闭处理)磷化处理(不含封闭处理)+涂油涂油 V有一定耐蚀性,涂漆性能好,有一定耐蚀性,涂漆性能好,并防止生锈并防止生锈 特殊处理特殊处理耐指纹处理耐指纹处理 N2 N4适用于生产电气、电子器件,电脑机箱、适用于生产电气、电子器件,电脑机箱、机芯等零件用途的电镀锌产品。机芯等零件用途的电镀锌产品。 5/17/202212钣金材料钣金材料q 热镀锌板热镀锌板(HOT ROLLING STEELL)代号为代号为SPGC, 其基其基 材也是材也是SPCC,厚度规格厚度规格0.33.0m
12、m,表面锌花种类有表面锌花种类有:正常锌正常锌 花花 (Z )光整锌花光整锌花(G), 小锌花小锌花 (X), 光整小锌花光整小锌花 (GX) 零锌花零锌花 (N), 锌铁合金锌铁合金(R). q 镀锡板镀锡板:俗称马口铁俗称马口铁,主要用在抗腐蚀和超深冲的包装材料主要用在抗腐蚀和超深冲的包装材料 . 厚度范围从厚度范围从0.20.6mm.5/17/202213钣金材料钣金材料q 铝板:作为板材用的铝材主要有以下铝板:作为板材用的铝材主要有以下2 2种即工业纯铝和防锈种即工业纯铝和防锈 铝铝, ,这两种材料的可塑性好高这两种材料的可塑性好高, ,焊接性好焊接性好, ,耐腐蚀性高耐腐蚀性高, ,
13、但切削但切削 加工能力差加工能力差. .q 铝板有以下几种状态铝板有以下几种状态:O:O完全退火状态完全退火状态,H,H加工硬化状态加工硬化状态, , 后面必须跟两位阿拉伯数字表示附加的热处理方式后面必须跟两位阿拉伯数字表示附加的热处理方式. HXX. HXX状状 态代号中第态代号中第1 1位数字表示获得该状态的基本处理程序;第位数字表示获得该状态的基本处理程序;第2 2位位 数字表示产品的加工硬化程度。数字表示产品的加工硬化程度。 5/17/202214钣金材料钣金材料q H1- H1-单纯加工硬化状态。适用于未经附加热处理,只经加单纯加工硬化状态。适用于未经附加热处理,只经加 工硬化即获得
14、所需强度的状态工硬化即获得所需强度的状态. .q H2- H2-加工硬化及不完全退火的状态。适用于加工硬化程度加工硬化及不完全退火的状态。适用于加工硬化程度 超过成品规定要求后,经不完全退火,使强度降低到规定指超过成品规定要求后,经不完全退火,使强度降低到规定指 标的产品。标的产品。H2H2与对应的与对应的H1H1具有相同的最小极限抗拉强度值,具有相同的最小极限抗拉强度值, 但伸长率比但伸长率比H1H1稍高稍高. .q H3- H3-加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经 低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能达低温热处理或由于
15、加工过程中的受热作用致使其力学性能达 到稳定的产品。到稳定的产品。q H4-H4-加工硬化及涂漆处理的合金。适用于加工硬化后,经加工硬化及涂漆处理的合金。适用于加工硬化后,经 涂漆处理导致了不完全退火的产品涂漆处理导致了不完全退火的产品5/17/202215钣金材料钣金材料q工业纯铝的铝含量大于工业纯铝的铝含量大于99.00%,99.00%,通常有以下牌号通常有以下牌号:1050,1060,:1050,1060, 1070,1100, 1200. 1070,1100, 1200.板材规格多为板材规格多为1250X25001250X2500或或1000X2000.1000X2000.厚厚 度从度
16、从0.3-7.0mm.0.3-7.0mm.q 防锈铝主要有防锈铝主要有3003,3A21, 5052,5A02, 5A03, 5A05,5A06. 3003,3A21, 5052,5A02, 5A03, 5A05,5A06. 3 3字头的铝合金是以锰为主要的合金元素字头的铝合金是以锰为主要的合金元素,5,5字头的铝合金是字头的铝合金是 以镁为主要的合金元素以镁为主要的合金元素. .板材规格与硬铝基本一至板材规格与硬铝基本一至. .5/17/202216钣金材料钣金材料q 不锈钢板不锈钢板: :不锈钢板主要有不锈钢板主要有SUS300SUS300系列和系列和400400系列两种。其系列两种。其
17、中中300300系列为奥氏体不锈钢系列为奥氏体不锈钢,400,400系列为铁素体不锈钢系列为铁素体不锈钢, ,有磁有磁 性性, ,也易腐蚀也易腐蚀. .其规格以其规格以2mX1m2mX1m较为常见较为常见. .q 铜板铜板: :常用的铜板有纯铜板黄铜板常用的铜板有纯铜板黄铜板, ,纯铜板有良好的导电纯铜板有良好的导电, , 导热导热, ,耐蚀和加工性能耐蚀和加工性能, ,其其CuCu的含量大于的含量大于99.95%,99.95%,黄铜板的黄铜板的 强度比纯铜板稍高强度比纯铜板稍高, ,有良好的塑性有良好的塑性. .其规格以其规格以 1500mmX600mm1500mmX600mm较为常见较为常
18、见. .5/17/202217四、钣金加工四、钣金加工-下料下料q 钣金下料加工所使用的设备及工作原理钣金下料加工所使用的设备及工作原理, ,工作范围工作范围. .q 目前钣金下料加工所使用的设备主要有目前钣金下料加工所使用的设备主要有: :数控冲床数控冲床, ,普通冲普通冲 床床,LASER,LASER切割机等切割机等. .q 数控冲床工作原理数控冲床工作原理: :上下模位置固定上下模位置固定, ,板材用夹爪固定在工板材用夹爪固定在工 作台上作台上, ,依靠工作台移动带动板材移动加工出所需要的工件依靠工作台移动带动板材移动加工出所需要的工件 形状形状, ,工作范围工作范围:2500X1250
19、X 5.0mm.:2500X1250X 5.0mm.加工特点加工特点: :精度高精度高, ,加工加工 灵活灵活. .缺点缺点: :受模具限制受模具限制. .数控机床的设备主要有:数控机床的设备主要有:TRUMPFTRUMPF系系 列,列,FINN -POWERFINN -POWER系列,系列,TAILIFTTAILIFT系列,系列,AMADAAMADA系列等等系列等等. .5/17/202218下料加工下料加工q 普通冲床普通冲床( (硬模硬模) )下料下料: :普通冲床普通冲床( (硬模硬模) )下料必须与剪床配下料必须与剪床配 合合, , 剪床剪出工件的最大外形剪床剪出工件的最大外形, ,
20、 冲床才能加工出所需工件冲床才能加工出所需工件 之形状之形状. .剪冲下料的特点剪冲下料的特点: :效率高适合大批量生产之产品效率高适合大批量生产之产品. . 缺点是模具开发需一定前置时间和费用缺点是模具开发需一定前置时间和费用. .剪冲床的设备主剪冲床的设备主 要有:数控剪床系列要有:数控剪床系列, , 普通剪床系列普通剪床系列, ,普通冲床系列普通冲床系列, ,高速高速 冲床系列等冲床系列等. .q 在冲切过程中在冲切过程中, ,板材的截面大致可分以下四层板材的截面大致可分以下四层.R.R角角(5%),(5%),光光 滑面滑面(60%),(60%),撕裂面撕裂面(30%),(30%),毛刺
21、面毛刺面(5%).(5%).如下图如下图: :5/17/202219下料加工下料加工5/17/202220下料加工下料加工qLASERLASER切割机下料切割机下料: LASER: LASER切割机的工作厚理切割机的工作厚理: :利用凹凸镜焦利用凹凸镜焦集激光发生器中光子的能量熔化金属材料集激光发生器中光子的能量熔化金属材料, ,再利用高压保护再利用高压保护气体气体N2N2或或O2O2等辅助气体吹除熔解部分来加工等辅助气体吹除熔解部分来加工. . 工作范围可达工作范围可达2500X 1500X20.2500X 1500X20.加工特点加工特点: :精度高精度高, ,加工灵活加工灵活, ,不受模
22、具限制不受模具限制. . 缺点缺点: :效率较低效率较低, ,加工成本高加工成本高. . 激光机的设备主要有:激光机的设备主要有:TRUMPFTRUMPF系列,系列,HANKWANGHANKWANG系列,系列, AMADAAMADA系列系列, BYSTRONIC, BYSTRONIC系列等系列等. .5/17/202221钣金工艺钣金工艺-折弯折弯. .冲压冲压. .钳工工艺钳工工艺q随着机械制造业的迅速发展,也对生产第一线员工的技术水平提出随着机械制造业的迅速发展,也对生产第一线员工的技术水平提出越来越高的要求。从事现在的技工,不仅实际操作需要熟练,还要越来越高的要求。从事现在的技工,不仅实
23、际操作需要熟练,还要掌握基本的理论和相关的知识,具有分析解决问题的能力和善于创掌握基本的理论和相关的知识,具有分析解决问题的能力和善于创新,为了满足客户所需要,在折床、冲压、钳工方面不断的日新月新,为了满足客户所需要,在折床、冲压、钳工方面不断的日新月异的增进其加工方法和工艺系统原理及其应用,在高效率的加工方异的增进其加工方法和工艺系统原理及其应用,在高效率的加工方法和设备的扩大使用等知识为一体,以现代的设备联系实际的内容,法和设备的扩大使用等知识为一体,以现代的设备联系实际的内容,追求进一步追求进一步 提高操作水平及生产效率,并力求原始设计考虑到基层提高操作水平及生产效率,并力求原始设计考虑
24、到基层生产者的实际困难和解决问题方面的要求,特别提出解决难题的方生产者的实际困难和解决问题方面的要求,特别提出解决难题的方案,且加工出合乎产品的要求,逐项列举研讨,并能本着实用和实案,且加工出合乎产品的要求,逐项列举研讨,并能本着实用和实效,有着相应的帮助。效,有着相应的帮助。5/17/202222折弯加工折弯加工q折弯成形折弯成形 折弯成形的工作原理是将上、下模分别固定折弯成形的工作原理是将上、下模分别固定 于折床的上下工作台,利用伺服马达传输液压驱动工作台的于折床的上下工作台,利用伺服马达传输液压驱动工作台的相对运动相对运动, ,结合上下模的形状结合上下模的形状, ,从而实现对板材的折弯成
25、形。从而实现对板材的折弯成形。折弯的成形每折一次的精度可以达到折弯的成形每折一次的精度可以达到0.1mm0.1mm。q常见的折弯成形常见的折弯成形: :通常我们用折床能完成的成形有通常我们用折床能完成的成形有9090度折弯度折弯, ,非非9090度折弯度折弯, ,压死边压死边( (含小于板厚的间隙含小于板厚的间隙),),段差等段差等. .5/17/202223折弯加工折弯加工折弯成形的模具种类折弯成形的模具种类: :5/17/202224折弯加工折弯加工压段差模压段差模折死边模折死边模5/17/202225折弯加工折弯加工q折弯两相邻折边时折弯两相邻折边时, ,如如相互间存在包边关系相互间存在
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