钣金零件加工工艺分析

卞涛

摘要：近年来随着轻量化产品的设计概念的流行，钣金零件的应用越来越广泛，越来越多的设计采用钣金零件来代替型材，钣金零件具有重量轻，易成型，加工方便等优点。而且随着数控和激光设备的推广，钣金加工技术有了质的变化。现代机械设备简化加工技术，效率有了显著提高。钣金加工技术主要分为三步，首先，下料，下料是获取合适的零件板材尺寸的过程;再次，成型，它是工件成形的过程，可以通过拉伸和折弯等方式实现;最后，在钣金板材表面加工以延长其使用寿命。

关键词：钣金零件;加工;工艺

一、钣金加工流程基本介绍

关于钣金加工，其涉及的流程主要体现在三个方面：第一，下料。由于近年来钣金加工中逐渐引入机电一体化设备，如激光切割机与数控机床，这使下料流程操作更加容易，精準性明显提高。具体下料中，需准确把握金属板材质量，并在打孔尺寸上合理控制，如数控机床的运用，要求操作前分析材质机械性能，且充分结合图纸作业要求在下料步骤上控制，由于下料过程通过较多方式实现，如镭射、剪、切等，所以对材质尺寸与性能的要求极为严格。第二，折弯。主要体现钣金折弯层面，加工中首先要求在折弯最小半径上严格控制，其原因在于各材料机械性能有一定差异，所以在回弹曲率上会存在不同，应以最小弯曲半径为依据，在加工标准上控制。第三，表面处理与焊接处理。

二、钣金件加工工艺

（一）下料工艺

下料是钣金加工工艺的第一個步骤，包括剪、冲、切割等方式。剪主要是通过采用剪床设备对原材料进行剪切，对料件的各种简单剪切加工，通常在模具落料成形前完成加工，常被用于加工精度要求小、无孔、角切件和材料加工，具有成本低和效率高等优势。冲主要是通过采用冲床设备对原材料进行冲剪来获得需要的加工尺寸。采用单步或多步处理冲床的方法，在零件伸展开后，将板材制成各种形状材料，具有加工效率高和成本低的优势。选择这种材料加工，需要事先制作相应的模具。切割是通过采用各类切割设备对原材料进行切割，目前的切割设备和切割方式非常的多，主要有激光切割、等离子切割和线切割等方式。

（二）成型工艺

钣金成型是钣金零件制造一个非常重要的工序，钣金成型主要有拉伸和折弯两种方式。拉伸是采用模具对钣金平板进行冲压拉伸成型，冲压拉伸是钣金成型要求比较高的的方式，对冲压模具的设计的精度，配合度和耐磨性能都有很高的要求。冲压拉伸具有效率高，成型速度快的优点。折弯最主要的是将平板零件弯曲成成型零件，用加工弯曲机和弯曲模具来处理。在实际加工过程中，应遵循“不干涉弯曲顺序”的原则，严格按照加工规则进行加工。普通折床模具有直刃口、弧形边缘口、形状似刀刃。在铝板的弯曲过程中经常出现裂纹，可以通过增加下模槽的宽度和上模内圆角的半径来解决。

（三）表面处理工艺

表面处理工艺对钣金零件的表面防护具有很大的作用。随着技术的进步，钣金表面处理方式越来越多样化，钣金表面处理方式有抛光，镀膜，酸洗钝化等方式，不同的钣金零件表面处理方式给钣金零件带来不同的效果，抛光处理，不止可以增加钣金零件的表面光亮度，还可以起到防锈蚀的作用;镀膜处理可以给钣金表面镀上不同的色泽，使得钣金零件的应用范围更加的广泛;酸洗钝化处理方式主要是加强钣金零件的防锈防腐蚀能力，通过酸洗钝化处理可以大大提高钣金零件的防腐防锈蚀能力。

三、钣金加工工艺探究

（一）下料工艺探究

通常情况下，下料工艺是钣金零件加工的第一个步骤，下料方式的选择是相当关键的。产品的外观我们一般会将设计外观的零件分为A，B，C三个等级的面，A级面代表直接面对客户的零件的外观面。如果零件的表面有瑕疵客户可以非常容易的察觉和发现，并且可能影响客户对产品质量的印象的表面。B级面代表在产品外部且不直接面对客户的外观面。这些零件外观面可能处于产品的外部的侧面或者后面，当产品安装后，不直接面向客户。C级面是指处于产品内部的零件表面。

（二）成型工艺探究

成型工艺是钣金加工中技术含量较高的工序，无论是拉伸还是折弯都是很高的精度要求。拉伸方式一般是针对一些封闭环形的成型面，拉伸可以获得精度非常高的成型面，但是投入比较大，成本比较高，而且修改的难度比较高。一般设计确认之后，基本上不能再进行改动。折弯一般是用于非封闭的成型面，折弯相对于拉伸要灵活很多，钣金设计可以进行比较灵活的改动，改动成本也比较低。因此，在做设计时工程师应该尽量少选择拉伸，多选择折弯的方式。

（三）表面处理工艺

钣金表面处理方式有抛光，镀膜，酸洗钝化等方式，对于不同的产品和产品定位的不同，钣金零件将采用不同的表面处理方式。抛光是目前主要还是采用机械抛光，工艺的复杂性和投入都是相对比较低的，抛光后的钣金零件给人非常靓丽高档的感觉。镀膜是一个比较新的工艺，特别是环保镀膜方式。随着人们对钣金产品的外观多样性要求越来越多，近些年镀膜工艺技术突飞猛进，特别环保镀膜，但是环保镀膜成本依然还会比较高，镀膜的表面保护要求也比较高。酸洗钝化是以上几种方式中环境污染比较严重，而且表面美观性比较一般的工艺，这种工艺正在慢慢的被抛光和镀膜取代。

钣金加工工艺的运用是提高钣金加工效率与产品质量的关键所在。实际开展加工过程中，应正确认识钣金加工的基本流程，如下料过程、折弯过程以及焊接过程等，立足于加工中的难点，采取有效的改进措施，包括钣金加工选材控制、冲孔结构质量控制以及焊接质量控制等。另外，在加工中考虑引入其他延伸工艺，如激光加工技术、计算机辅助工艺等，这样在加工改进、延伸工艺运用下，更有助于加工效率与加工质量的提高。

参考文献：

[1] 汤少征.钣金产品加工工艺研究[J].南方农机，2017（20）：80～81.

[2] 杜学金.钣金加工工艺难点及改进措施[J].自动化应用，2017（9）：35+42.

[3] 周亚龙，郑召敏，胡艳平.钣金数控加工工艺应用优化策略研究[J].中国高新区，2017（17）：145.