在满足产品的功能、外观等要求下,钣金的设计应当保证冲压工序简单、冲压模具制作容易、钣金冲压质量高、尺寸稳定等。详细的钣金设计指南可参考机械工业出版社出版的《零件结构设计工艺性》和《面向制造和装配的产品设计指南》。
图纸到手后,根据展开图及批量的不同选择不同落料方式,其中有激光,数控冲床,剪板,模具等方式,然后根据图纸做出相应的展开。数控冲床受刀具方面的影响,对于一些异形工件和不规则孔的加工,在边缘会出现较大的毛刺,要进行后期去毛刺的处理,同时对工件的精度有一定的影响;激光加工无刀具限制,断面平整,适合异形工件的加工,但对于小工件加工耗时较长。在数控和激光旁放置工作台,利于板料放置在机器上进行加工,减少抬板的工作量。一些可以利用的边料放置在指定的地方,为折弯时试模提供材料。在工件落料后,边角、毛刺、接点要进行必要的修整(打磨处理),在刀具接点处,用平锉刀进行修整,对于毛刺较大的工件用打磨机进行修整,小内孔接点处用相对应的小锉刀修整,以保证外观的美观,同时外形的修整也为折弯时定位作出了保证,使折弯时工件靠在折弯机上位置一致,保障同批产品尺寸的一致。 在落料完成后,进入下道工序,不同的工件根据加工的要求进入相应的工序。有折弯,压铆,翻边攻丝,点焊,打凸包,段差,有时在折弯一两道后要将螺母或螺柱压好,其中有模具打凸包和段差的地方要考虑先加工,以免其它工序先加工后会发生干涉,不能完成需要的加工。在上盖或下壳上有卡勾时,如折弯后不能碰焊要在折弯之前加工好。 折弯时要首先要根据图纸上的尺寸,材料厚度确定折弯时用的刀具和刀槽,避免产品与刀具相碰撞引起变形是上模选用的关键(在同一个产品中,可能会用到不同型号的上模),下模的选用根据板材的厚度来确定。其次是确定折弯的先后顺序,折弯一般规律是先内后外,先小后大,先特殊后普通。有要压死边的工件首先将工件折弯到30°—40°,然后用整平模将工件压死。 压铆时,要考虑螺柱的高度选择相同不同的模具,然后对压力机的压力进行调整,以保证螺柱和工件表面平齐,避免螺柱没压牢或压出超过工件面,造成工件报废环球360。 焊接有氩弧焊,点焊,二氧化碳保护焊,手工电弧焊等,点焊首先要考虑工件焊接的位置,在批量生产时考虑做定位工装保证点焊位置准确。 为了焊接牢固,在要焊接的工件上打凸点,可以使凸点在通电焊接前与平板均匀接触,以保证各点加热的一致,同时也可以确定焊接位置, 同样的,要进行焊接,要调好预压时间,保压时间,维持时间,休止时间,保证工件可以点焊牢固。点焊后在工件表面会出现焊疤,要用平磨机进行处理,亚弧焊主要用于两工件较大,又要连接在一起时,或者一个工件的边角处理,达到工件表面的平整,光滑。亚弧焊时产生的热量易 使工件变形,焊接后要用打磨机和平磨机进行处理钣金件,特别是边角方面较多。 工件在折弯,压铆等工序完成后要进行表面处理,不同板材表面的处理方式不同,冷板加工后一般进行表面电镀,电镀完后不进行喷涂处理,采用的是进行磷化处理,磷化处理后要进行喷涂处理。电镀板类表面清洗,脱脂,然后进行喷涂。不锈钢板(有镜面板,雾面板,拉丝板)是在折弯前进行可以进行拉丝处理,不用喷涂,如需喷涂要进行打毛处理;铝板一般采用氧化处理,根据喷涂不同的颜色选择不同的氧化底色, 常用的有黑色和本色氧化;铝板需喷涂的进行铬酸盐氧化处理后喷涂。表面前处理这样做可以使清洁表面,显著提高涂膜附着力,能成倍提高涂膜的耐蚀力。清洗的流程先清洗工件,先将工件挂在流水线上,首先经过清洗溶液中(合金去油粉),然后进入清水中,其次经过喷淋区,再经过烘干区,最后将工件从流水线上取下。 在表面前处理后,进入喷涂工序,在工件要求装配后喷涂时,牙或部分导电孔需保护处理,牙孔可插入软胶棒或拧入螺钉,需导电保护的要用高温胶带贴上,大批量的做定位工装来定位保护,这样喷涂时不会喷到工件内部,在工件外表面能看到的螺母(翻边)孔处用螺钉保护,以免喷涂后工件螺母(翻边)孔处需要回牙。一些批量大的工件还用到工装保护;工件不装配喷涂时,不需要喷涂的区域用耐高温胶带和纸片挡住 ,一些露在外面的螺母(螺柱)孔用螺钉或耐高温橡胶保护。如工件双面喷涂,用同样方法保护螺母(螺柱)孔;小工件用铅丝或曲别针等物品窜在一起后喷涂;一些工件表面要求高,在喷涂前要进行刮灰处理;一些工件在接地符处用专用耐高温贴纸保护。在进行喷涂时,首先工件挂在流水线上,用气管吹去表面的粘上的灰尘。进入喷涂区喷涂,喷完后顺着流水线进入到烘干区,最后从流水线上取下喷涂好的工件。其中 还有手工喷涂和自动喷涂两类,这样采用的工装就不同了。 在喷涂之后进入装配工序,装配前,要将原来喷涂中用的保护贴纸撕去,确定零件内螺纹孔没有被撒进漆或粉,在整个过程中,要戴上手套,避免手上灰尘附在工件上,有些工件还要用吹干净。装配好之后就进入包装环节了,工件检查后装入专用的包装袋中进行保护,一些没有专用包装的工件用气泡膜等进行包装,在包装前先将气泡膜裁成可以包装工件的大小,以免一面包装一面裁,影响加工速度;批量大的可定做 专用纸箱或气泡袋、胶垫环球360、托盘、木箱等。包装好后放入纸箱,然后在纸箱上贴上相应成品或半成品标签。钣金件的质量除在生产制程中严格要求外,就是需要独立于生产的品质检验,一是按图纸严格把关尺寸,二是严格把关外观质量,对尺寸不符者进行返修或报废处理,外观不允许碰划伤,喷涂后的色差、耐蚀性、附着力等进行检验。这样可以找到展开图错误,制程中的不良习惯,制程中的错误,如数冲编程错误,模具错误等。
钣金,bǎn jīn (Metal Plate; SheetMetal in English),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(通常在6mm以下)一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆
钣金[1]具有重量轻、强度高、导电(能够用于电磁屏蔽)、成本低、大规模量产性能好等特点,目前在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用,例如在电脑机箱、手机、MP3中,钣金是必不可少的组成部分。 随着钣金的应用越来越广泛,钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环,机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧,使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求,又能使得冲压模具制造简单成本低。
适合于冲压加工的钣金材料非常多,广泛应用于电子电器行业的钣金材料包括: ⒈ 普通冷轧板 SPCC SPCC是指钢锭经过冷轧机连续轧制成要求厚度的钢板卷料或片料。SPCC表面没有任何的防护,暴露在空气中极易被氧化,特别是在潮湿的环境中氧化速度加快,出现暗红色的铁锈,在使用时表面要喷漆、电镀或者其他防护。 ⒉ 镀锌钢板SECC SECC的底材为一般的冷轧钢卷,在连续电镀锌产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后,即成为电镀锌产品。SECC不但具有一般冷轧钢片的机械性能及近似的加工性,而且具有优越的耐蚀性及装饰性外观。在电子产品、家电及家具的市场上具有很大的竞争性及取代性。例如目前电脑机箱普遍使用的就是SECC。 ⒊ 热浸镀锌钢板SGCC 热浸镀锌钢卷是指将热轧酸洗或冷轧后之半成品,经过清洗、退火,浸入温度约460°C的溶融锌槽中,而使钢片镀上锌层,再经调质整平及化学处理而成。SGCC材料比SECC材料硬、延展性差(避免深抽设计)、锌层较厚、电焊性差。 ⒋ 不锈钢SUS301 Cr(铬)的含量较SUS304低,耐蚀性较差,但经过冷加工能获得很好的拉力和硬度,弹性较好,多用于弹片弹簧以及防EMI。 ⒌ 不锈钢SUS304 使用最广泛的不锈钢之一,因含Ni(镍)故比含Cr(铬)的钢较富有耐蚀性、耐热性,拥有非常好的机械性能,无热处理硬化现象,没有弹性。