.PAGE.鈑金折彎計算分析及與solidworks配合使用DATE\"yyyy-MM-dd"2020-02-20,ysh第一章,折彎原理及已推導公式板料在彎曲過程中外層受到拉應力,內(nèi)層受到壓應力,從拉到壓之間有一既不受拉力又不受壓力的過渡層--中性層,中性層在彎曲過程中的長度和彎曲前一樣,保持不變,所以中性層是計算彎曲件展開長度的基準.中性層位置與變形程度有關(guān),當彎曲半徑較大,折彎角度較小時,變形程度較小,中性層位置靠近板料厚度的中心處,當彎曲半徑變小,折彎角度增大時,變形程度隨之增大,中性層位置逐漸向彎曲中心的內(nèi)側(cè)移動?，F(xiàn)在通用的展開板料尺寸計算有三種,即折彎系數(shù),折彎扣除和K-因子。通過學習《SolidWorks的鈑金設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)——折彎計算》一文〔本文最后附帶此文,推導出以下4公式,折彎補償〔折彎系數(shù)：bendallowance,即BAL=各外邊長度之和-2n×〔R+T+BAn為折彎次數(shù),R為折彎半徑,T為板料厚度,BA實質(zhì)上就是發(fā)生變形的弧長〔根據(jù)下圖,可以很好理解上面的公式圖1折彎扣除：benddeduction,即BDL=各外邊長度之和-n×BDBA與BD轉(zhuǎn)換公式：BA=2〔R+Ttan〔α/2-BD,當α=90°時tan〔α/2=1即,BA=2〔R+T-BDK-因子：為簡化表示鈑金中性層的定義,同時考慮適用于所有材料厚度,引入k-因子的概念。具體定義是：K-因子就是鈑金的中性層位置厚度與鈑金零件材料整體厚度的比值,即：K=t/T〔t為中性層到折彎內(nèi)側(cè)的距離。因此,K的值總是會在0和1之間。如果中性鈑金層不變形,那么處于折彎區(qū)域的中性層圓弧的長度在其彎曲和展平狀態(tài)下都是相同的。所以,BA<折彎補償>就應該等于鈑金件的彎曲區(qū)域中中性層的圓弧的長度。因此,中性鈑金層圓弧的半徑可以表示為<R+t>.利用這個表達式和折彎角度,中性層圓弧的長度<BA>就可以表示為：

BA=π<R+t>α/180°=π<R+KT>α/180°K-因子與BA的轉(zhuǎn)換公式：BA=π<R+KT>×α/180°,當α=90°時,即BA=π〔R+KT/2solidworks系統(tǒng)也是采用上面的公式進行計算。第二章,驗證已有的折彎系數(shù)值并確定使用值一、90°折彎系數(shù)在網(wǎng)上找到一份《沖模中性層位移系數(shù)K》的表格,根據(jù)公式④可知,當α=90°時,配合此表,即K、T、R為已知,便可求的BA,將BA代入①便可得展開料長。圖2,中性層位移系數(shù)K一覽表根據(jù)圖2可知,曲率半徑為ρ=R+KT。也反映了當R/T≥5時,中性層已經(jīng)不再發(fā)生偏移,所以在用solidworks畫大圓弧時,可用K=0.5來計算〔此時往往為了方便起見,對于此折彎件的其他折彎也采用K=0.5,因折彎大圓弧的通常為T=1、1.2或1.5所以尺寸不會差別多大。當R/T越小時,K-因子越小,表示中性層越往內(nèi)側(cè)偏移！根據(jù)公式推導折彎系數(shù)BA按照公司的畫圖習慣,設(shè)定參數(shù),即α=90°,R=0.5T厚度0.811.21.522.5345BA〔在用0.811.21.522.52.52.52.5BA〔自制1.131.181.231.271.691.531.721.982.28表一表一中,BA〔在用表示公司正在solidworks中使用的折彎系數(shù),BA〔自制表示網(wǎng)上找到的網(wǎng)友自制的折彎系數(shù)表中,α=90°R=0.5的情況下,對應的折彎系數(shù)。T厚度0.811.21.522.5345R/T0.6250.50.410.330.250.20.160.1250.1K-因子0.2740.25-0.206BA1.1291.178-1.27表二表二中,T=0.8,1,1.5三個厚度與BA〔自制對應的數(shù)值相同,而其他K值,表上無對應數(shù)值,無法參與計算。接下來詳細分析筆記,確定適合自己公司使用的折彎系數(shù)。采用計算方法為折彎系數(shù)法。采用公式為solidworks系統(tǒng)的計算公式L=各外邊長度之和-2n×〔R+T+BA其他參數(shù)采用公司習慣使用參數(shù)：角度為α=90°,折彎半徑R=0.5mm驗證方法：根據(jù)公式,對每一個常用厚度選用兩種或三種外形尺寸〔一種為已批量生產(chǎn)的產(chǎn)品所用系數(shù)為BA<在用>,一種為系數(shù)采用BA<自制>所畫的圖紙進行測量和計算,求得BA<公式>值,再與BA〔在用和BA〔自制的值進行比對,最終確定適用公司實際用的BA值。但是因測量數(shù)量有限,一般為2、3個,且因材料批次的強度差異、折彎的角度偏差和板料邊的毛刺問題等,測量值將會不是很準確,所有測量值僅供參考。例一：①T=1.5厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=1.5ABCA+B+CBA〔公式118.812.522.5453.841.33218.712.4622.753.861.32318.7612.4422.753.91.3②T=1.5厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=1.5ABA+BBA〔公式120.216.636.81.2220.1616.5236.681.32320.616.236.81.2420.116.636.71.3③T=1.5厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<自制>=1.27,V槽=12ABCDEFGLBA<公式>110.217.819.46517.810.419.41601.27210.217.72455.917.810.224159.81.3取BA=1.3例二：①T=2厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=2ABCA+B+CBA〔公式120.242.442.1104.71.65220.542.341.8104.61.7320.342.3641.85104.511.745②T=2厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=2ABCA+B+CBA〔公式125.223.718.767.61.7225.223.8518.76673811.6取BA=1.7例三：①T=3厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=2.5ABCA+B+CBA〔公式120.5520.5577118.11.95220.5520.5577118.11.95320.5520.5577118.11.95420.5520.5577118.11.95②T=3厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=2.5ABA+BBA〔公式126.245.972.11.9226.345.972.21.8326.345.972.21.8③T=3厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<自制>=1.72,V槽=20取BA=1.9例四：T=4厚,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=2.5,使用V槽=36,GZEK機頭箱,連接板實際厚度為3.8mm。ABA+BBA〔公式134.820.154.93.1234.72054.73.3334.620.154.73.3取BA=3.1例五：T=5厚,GZ-P32腳架橫梁安裝板,此圖紙所用參數(shù)為BA<在用>=2.5,使用V槽=36,實際厚度為4.6mmABA+BBA〔公式120.253.773.93.1220.253.773.93.1取BA=3.1根據(jù)公司的實際板材,在3mm以下的板厚一般公差為-0.02至-0.1,而4mm實際厚度為3.8,5mm實際為4.6mm。所以以上計算所得BA值,只適用于現(xiàn)有公司的實際情況。由于公司目前最大的V槽為36mm。已無法折彎6mm以上的板料,折6mm時,板料已經(jīng)出現(xiàn)崩裂,危險性很大。綜上所得,總結(jié)結(jié)果如下表,為常用Q235板料系數(shù)〔其他板厚詳細見自制折彎系數(shù)表。單位:mm類型:折彎系數(shù),材料,SPCC評論:適用于90°折彎T厚度11.21.522.5345R=0.51.21.21.31.71.81.93.13.1采用同樣的方法,整理出鋁板T=1.5~1.4mm,R=0.5,BA=1.4不銹鋼板T=1.5mm,R=0.5,BA=1.5二、非90°的折彎系數(shù)根據(jù)圖2中的《中性層位移系數(shù)K一覽表》可知,當折彎角度大于90°時,中性層向內(nèi)偏移少,由表和圖1可知折彎角度越大,α就越小,K-因子就越大。在T固定的情況下,即R越大。再根據(jù)公式④BA=π<R+KT>×α/180°,式中變量R,K變大,但A變小,所以以目前條件,無法確定BA值是變大還是變??！在根據(jù)實際觀察中,可以發(fā)現(xiàn)大于90°折彎的BA值要小于90°時的BA值。例如已經(jīng)批量生產(chǎn)的《GZ-P送紙輥支撐架》其圖紙大致如下此零件在設(shè)計時BA值為2,在角度正確的折彎情況,107.14尺寸卻變成大致為110,。由此可得BA=2這個用于折彎90°的折彎系數(shù)在用大于90°的折彎時,明顯過大,即使用BA=1.7這個數(shù)值也是偏大的。所以可以適當減小BA值的大小,或者可以直接用K因子0.4來計算,因為尺寸的不確定,大于90°折彎最好用于尺寸要求不高的零件。在實際批量生產(chǎn)的零件中,《GZ-P收、送紙電機護罩》為例,其設(shè)計BA=1.2,對于其他135°的折彎也采用BA=1.2,而零件側(cè)邊有斜接法蘭,所以每一刀的位置都已定好。根據(jù)護罩與側(cè)板的焊接組件看來,此零件每一段折彎都偏大一點。所以BA值應適當減小。故先暫定在120°、135°時對應的折彎表,等以后具體實踐時來確定修正。單位:mm類型:折彎系數(shù),材料,SPCC評論:適用于135°折彎T厚度1.001.502.002.503.00R=0.511.21.51.531.7其實現(xiàn)在公司用的這套折彎系數(shù)也只比我總結(jié)出的大幾十絲,也就每一個折彎才多幾十絲,正常生產(chǎn)也沒多大影響。對于某些只有個別尺寸要求準的零件,熟悉這套折彎系數(shù)的老工人,會把握好重要尺寸,對于其他尺寸也會均勻分料,使每個尺寸合適。而不習慣新系數(shù),反而容易不好把握尺寸。最后再附一份由網(wǎng)友根據(jù)經(jīng)驗自制的折彎扣除表：T11.21.5234BD1.522.53.557對于鈑金展開尺寸的計算心得鈑金展開尺寸影響到的因素太多,如材料的批次,廠家,材質(zhì),凹模的選擇,折彎機的個體差異等。因此對于鈑金件的展開尺寸,制圖人員只能給出一個參考數(shù)值,因為展開尺寸最終由R值決定,就像我們平時走路,從A點到B點,走直角路線時距離最遠,繞圓弧走比較近,圓弧繞得越大路程就越近,車間工人取折彎刀和折彎槽多數(shù)是憑習慣,加上有時也存在"懶得換"的現(xiàn)象,對于不同的折彎刀和折彎槽所加工出來的鈑件展開尺寸,車間工人其實也有一定的心得,因為他們有臨床試驗的經(jīng)歷,假如第一次加工時所用的系數(shù)有出入,他們就會有針對性的作出改變來適應機器和折彎刀,所以我們作為制圖人員也不適宜過于硬性的規(guī)定自已計算出來的尺寸。第三章,鈑金件結(jié)構(gòu)及尺寸問題一．成型最小折邊。對于部分料厚而折邊小的折彎,比如加強側(cè)筋。例如T=3,而折邊寬只有10,原本需要V20槽折的,要改成V14、V16,這樣致使折彎R角很小,即折彎的部分變小,而未變形尺寸變大,如果直接套用以上的BA值,勢必會使各折彎外邊變小,此時可以適當增加些0.3~0.5的BA值,使BA=2~2.2,這樣可以避免外形尺寸差太多,具體見下L型折彎V槽中間距離為懸空段,成型時,折邊必須超過此懸空段,具體搭邊尺寸按實際設(shè)備情況而定〔下V槽因使用時間長,R角變大,搭邊距離將會隨之變大,否則會"滑位"換算公式〔經(jīng)驗式L=6T/2+0.5+0.9T〔但下V槽因使用時間長,R角變大,搭邊距離將會隨之變大,否則會"滑位",所以可以近似取L=4T+0.5因V槽尺寸不一定齊全,故需要靈活使用公式,特別情況下,需要更小V槽時,原則上相對V槽減小不能超過2.0mm〔但實際上,遠遠不止超過這個范圍。附：折彎V模選擇表以下為公司適用表V46810121416182024283236b2.845.578.510112.51417202525r0.711.31.622.32.633.33.84.566S0.5☆☆0.8☆☆☆☆1☆☆☆☆☆1.5☆☆☆☆☆2☆☆☆☆☆☆2.5☆☆☆☆☆☆3☆☆☆☆☆☆3.5☆☆☆☆☆4☆☆☆☆4.5☆☆☆5☆☆☆代表所選厚度板料正常情況下適用的V模b為相對應的V槽的最短折彎邊長根據(jù)此表可得最小邊長,如果一個折彎邊長比上表邊長還有小,則需要小于標準V槽來折彎〔同時要保證這個小的尺寸能夠折出來。在設(shè)計時,可以適當減小BA值,一般情況下減0.1～0.3已經(jīng)差不多了。以下為根據(jù)實際車間情況,指定的表格L型折彎最小尺寸V=6T材料厚度凹模槽寬估測最小折彎高度折彎系數(shù)164.51.21.26或851.21.58或1061.3210或127.51.72.512或14或168.51.8316或1810.51.9424153530193但是往往最小尺寸比上表取的還小,因為V＜6T,上表僅做參考U折決定U折的因素。上模的形狀〔如下圖從常規(guī)刀具來看,小U折最佳刀具為彎刀〔彎刀有很多種型號,具體看實際情況折邊尺寸〔見下圖,兩尺寸呈遞增關(guān)系A(chǔ)越長B就越長。已用solidworks繪制公司折彎機各上下模及平臺尺寸,可以大致模擬折彎各結(jié)構(gòu)的可行性和各尺寸是否干涉。這個方法是最實用的。二．與折彎機焊接的筋類,要注意彎角處倒圓角,避免筋與折彎機干涉。設(shè)計焊接鈑金組件時,一定要考慮到焊接、打磨的方便性,可行性,有時候要適當增加焊接工藝孔,來焊牢兩焊接。在考慮到焊接件的牢固的同時,要兼顧美觀性。三．這是常用的定位槽,用來定位豎板與橫板的結(jié)構(gòu)。上下3.5mm的空隙是為了放入工具來撬定位片的,使定位片易于放入定位槽內(nèi)。四．對于部分尺寸精度要求高的孔、槽類。在激光割的情況下,是無法做到精準的,如Φ6孔,在5mm板材下,激光割實際可能只有Φ5.7,所以為了保證尺寸精準,在拷貝圖紙到激光車間時,要備份一份圖紙,并適當加大尺寸,如Φ6變成Φ6.3,并做好修改記錄,以此來達到尺寸的精度。五．設(shè)計鈑金件時還要考慮這個零件是要如何下料的,是激光割、數(shù)控沖床、還是沖模,以此來相應做出尺寸和結(jié)構(gòu)調(diào)整。如數(shù)沖料一般用1~2mm,因要考慮到已有的沖壓凸模大小的限制,所以要設(shè)定適當?shù)目?槽,腰孔等是否有相匹配的模具來加工。因激光成本是數(shù)沖的2、3倍,所以,在基本情況下,能滿足要求的盡量用數(shù)沖。六．板厚與螺紋大小的關(guān)系：翻邊攻絲.翻邊又叫抽孔,就是在一個較小的基孔上抽成一個稍大的孔,再在抽孔上攻絲.這樣做可增加其強度,避免滑牙.一般用于板厚比較薄的鈑金加工.當板厚較大時,如2.0、2.5等以上的板厚,我們便可直接攻絲,無須翻邊。一般來說,鋼板上的螺紋孔深度不應小于螺紋公稱直徑,但如果受力非常小也可以用2~3倍螺距。如果必須要攻大螺紋孔時,可以在板厚焊接一塊厚板,再進行攻絲。板厚選擇參考相應的普通螺母厚度〔GB/T41選擇即可,太薄不合適。第四章,鈑金基礎(chǔ)一.鈑金所用材料

常用材料有:冷軋板SPCC、電解板SECC、普通鋁板及鋁合金板AL3003-H14、AL5052-H32,不銹鋼板、花紋板SGEC.鍍鋁鋅鋼板.1.冷軋板.簡稱SPCC,用于表面處理是電鍍五彩鋅或烤漆件使用.

2.鍍鋅板.簡稱SECC,用于表面處理是烤漆件使用.在無特別要求下,一般選用SPCC,可減少成本.

3.銅板.一般用于鍍鎳或鍍鉻件使用,有時不作處理.跟據(jù)客戶要求而定.

4.鋁板.一般用于表面處理是鉻酸鹽或氧化件使用.

5.不銹鋼板.分鏡面不銹鋼和霧面不銹鋼,它不需要做任何處理.

6.鋁型材.一般用于表面處理是鉻酸鹽或氧化件使用.主要起支撐或連接作用,大量用于各種插箱中.下面是常用板厚使用較多的零件類型。T=0.5,壓紙片等T=1,箱體外殼類,小支架,筋類〔一般用于折彎刀數(shù)多,尺寸誤差小的零件,易變形校正T=1.5,安裝板類,底梁托板類。T=2,墊片,安裝板等T=3,撐架側(cè)筋類,隔板,固定架類T=4T=5,支撐板T=8,側(cè)板二.鈑金加工方法

1.下料方法下料是將厚材料按需要切成壞料,鈑金下料的方法很多.按機床的類型和工作原理可分為剪切、銑切、沖切、氧氣切割和激光切割.我們公司主要采用剪板機、數(shù)控沖床及激光切割〔LASER。三.鈑金聯(lián)接方法

鈑金聯(lián)接主工采用焊接、螺紋聯(lián)接、鉚接和粘接.我們公司采用的聯(lián)接方式:焊接、螺紋聯(lián)接觀察鈑金件焊接,可以注意到很多鈑金件焊接的結(jié)構(gòu)和要注意的尺寸。1.焊接是對焊件進行局部或整體加熱或使焊件產(chǎn)生塑性變形,或加熱與塑性變形同時進行,實現(xiàn)永久連接的工藝方法.可分為:手工電弧焊、氣體保護電弧焊、激光焊、氣焊、段焊和接觸焊.我們公司主要采用氣體保護焊〔氬氣和二氧化碳保護焊和點焊。

1.1氣體保護電弧焊在進行氣體保護電弧焊時,電極電弧區(qū)及焊接熔池都處在保護氣體的保護下.采用氬氣保護焊縫表面沒有氧化物及夾雜物.可以在任何空間位置施焊,可以用肉眼觀察焊縫的成形過程并進行調(diào)整,生產(chǎn)效率高.①氬弧焊簡介氬弧焊技術(shù)是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上,利用氬氣對金屬焊材的保護,通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成溶池,使被焊金屬和焊材達到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù),由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣,使焊材不能和空氣中的氧氣接觸,從而防止了焊材的氧化,因此可以焊接銅、鋁、合金鋼等有色金屬。氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。1．非熔化極氬弧焊工作原理及特點：非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極<通常是鎢極>和工件之間燃燒,在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學反應的惰性氣體<常用氬氣>,形成一個保護氣罩,使鎢極端頭,電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸,能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭,其力學性能非常好。鎢極氬弧焊一般只適于焊接厚度小于6mm的工件。2．熔化極氬弧焊工作原理及特點：焊絲通過絲輪送進,導電嘴導電,在母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧,使焊絲和母材熔化,并用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區(qū)別：一個是焊絲作電極,并被不斷熔化填入熔池,冷凝后形成焊縫；另一個是采用保護氣體,隨著熔化極氬弧焊的技術(shù)應用,保護氣體已由單一的氬氣發(fā)展出多種混合氣體的廣泛應用,如以氬氣或氦氣為保護氣時稱為熔化極惰性氣體保護電弧焊〔在國際上簡稱為MIG焊；以惰性氣體與氧化性氣體<O2,CO2>混合氣為保護氣體時,或以CO2氣體或CO2＋O2混合氣為保護氣時,或以CO2氣體或CO2＋O2混合氣為保護氣時,統(tǒng)稱為熔化極活性氣體保護電弧焊〔在國際上簡稱為MAG焊。從其操作方式看,目前應用最廣的是半自動熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護焊,其次是自動熔化極氬弧焊。氬氣是最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無色無味的氣體,在空氣的含量為0.935％<按體積計算>,氬的沸點為－186℃,介于氧和氦的沸點之間。氬氣是氧氣廠分餾液態(tài)空氣制取氧氣時的副產(chǎn)品。氬焊產(chǎn)生的熱量特別大,對工件有很大影響,使工件很容易變形,而薄材則更容易燒壞.鋁材的焊接:鋁及鋁合金的溶點低,高溫時強度和塑形低,焊接不慎會燒穿且在焊縫面會出現(xiàn)焊瘤.如果兩鋁材平面焊接,通常在其中一面沖塞焊孔,以增強焊接強度.如果是長縫焊,一般進行分段點固焊,點焊的長度為30mm左右<金屬厚度2mm~5mm>.鐵材的焊接:兩工件垂直焊接時,可考慮在這兩個工件上分別開工藝定位孔及定位口使其自身就能定位.且端口不能超出另一工件的料厚,也可以沖定位點,使工件定位且需用夾具將被焊處夾緊,以免使工件受熱影響而導致尺寸不準.氬弧缺陷：氬弧焊容易將工件燒壞,導致產(chǎn)生缺口.焊后的工件需要在焊接處進行打磨及拋光.當工件展開發(fā)生干涉或工件太大,可考慮將該工件分成若干部分然后通過氬弧焊來克服,使其被焊成一體。co2氣體保護焊工藝以CO2作保護氣體,依靠焊絲與焊件之間的電弧來熔化金屬的氣體保護焊的方法稱CO2焊。這種焊接法采用焊絲自動送絲,敷化金屬量大、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定,且成本相當?shù)?。因此,在國內(nèi)外獲得廣泛應用。一般適用于大于2mm厚的鋼材焊接,像低熔點金屬如：鋁、錫、鋅等不能使用氣體保護焊的特點1采用明弧焊接,熔池可見度好,操作方便,適宜于全位置焊接。并且有利于焊接過程中的機械化和自動化,特別是空間位置的機械化焊接。2電弧在保護氣體的壓縮下熱量集中,焊接速度較快,熔池小,熱影響區(qū)窄,焊件焊后的變形小,抗裂性能好,尤其適合薄板焊接。3用氬、氦等惰性氣體焊接化學性質(zhì)較活潑的金屬和合金時,具有較好的焊接質(zhì)量。4在室外作業(yè)時,必須設(shè)擋風裝置才能施焊,電弧的光輻射較強,焊接設(shè)備比較復雜。但飛濺的熔渣很多CO2保護焊的常見缺陷有：裂紋、未熔合、氣孔、未焊透、夾渣、飛濺、熔透過大等。手工電弧焊、氬弧焊與CO2保護焊優(yōu)缺點比較優(yōu)點缺點手工電弧焊焊接材料廣、使用場合廣、接頭裝配質(zhì)量要求低工作效率低、焊接質(zhì)量依賴操作工人技術(shù)性較強CO2保護涵生產(chǎn)效率高、焊接成本低、焊縫抗銹蝕能力強、焊接形成過程易觀察,易于控制焊接質(zhì)量焊接表面不平滑、飛濺較多、設(shè)備復雜、施工場合有限氬弧焊變形小,適于焊接1.5mm以下的薄板材料、焊接無飛濺無氣孔焊后可不去焊渣、焊接材料廣、質(zhì)量高焊接工作效率低、成本高、易受鎢極污染,特殊場合需增加防風措施

1.2接觸焊,即壓力焊

接觸焊是瞬時加熱連接部位在熔化狀態(tài)或非熔化狀態(tài)下對被焊件加壓形成焊接接頭的焊接方法.它可分為對焊、點焊和縫焊.點焊的總厚度不得超過8mm,焊點的大小一般為2T+3<2T表示兩焊件的料厚>,由于上電極是中空并通過冷卻水來冷卻.因此電極不能無限制的減小,最小直徑一般為3~4mm.點焊的工件必須在其中相互接觸的某一面沖排焊點,以增加焊接強度,通常排焊點大小為Φ1.5~2.5mm高度為0.3mm左右.兩焊點的距離:焊件越厚兩焊點的中心距也越大,偏小則過熱使工件容易變形,偏大則強度不夠使兩工件間出現(xiàn)裂縫.通常兩焊點的距離不超過35mm<針對2mm以下的材料>.焊件的間隙:在點焊之前兩工件的間隙一般不超過0.8mm,當工件通過折彎后再點焊時,此時排焊點的位置及高度非常重要,如果不當,點焊容易錯位或變形,導致誤差較大.點焊的缺陷:<1>破損工件的表面,焊點處極易形成毛刺須作拋光及防銹處理.<2>點焊的定位必須依賴于定位治具來完成,如果用定位點來定位其穩(wěn)定性不佳.

2.螺紋聯(lián)接

螺紋聯(lián)接具有安裝

容易、拆卸方便、操作簡單等優(yōu)點,常用于可拆的鋼結(jié)構(gòu)連接.它可分為螺釘聯(lián)接和螺栓聯(lián)接.

3.鉚接

鉚接是用鉚釘將金屬結(jié)構(gòu)的零件或組合件連接在一起的方法,鉚釘種類較多,常用的鉚釘有封閉形圓頭抽芯鉚釘、封閉形沉頭抽芯鉚釘及開口型圓頭抽芯鉚釘、開口型沉頭抽芯鉚釘。四.鈑金表面處理方式

表面處理.表面處理一般有磷化皮膜、電鍍五彩鋅、鉻酸鹽、烤漆、氧化等.磷化皮膜一般用于冷軋板和電解板類,其作用主要是在料件表上鍍上一層保護膜,防止氧化；再來就是可增強其烤漆的附著力.電鍍五彩鋅一般用冷軋板類表面處理;鉻酸鹽、氧化一般用于鋁板及鋁型材類表面處理;其具體表面處理方式的選用,是根據(jù)產(chǎn)品的要求而定。1．拉絲

2．噴砂

3．烤漆、噴粉、主要技術(shù)指標：光澤度、膜厚和色差烤漆前的表面處理:除銹,除油,磷化處理.烤漆對工件一般要求及工藝處理:烤漆對工件表面要求平整,凹凸不平影響外觀.在要求的烤漆面上如有通孔,工藝安排時須對該孔作單邊加0.1mm處理,以避免因烤漆導致該孔減小.在烤漆面如有通孔螺柱,螺母及直接攻芽螺紋則須注明并特別提醒注意以避免烤漆粘附在螺紋上而導致不良.烤漆后的工件一般不能受外界的沖擊力,如折彎,沖壓等.以避免烤漆層脫落.

4．電鍍：主要鍍五彩鋅、白鋅、黑鋅、鍍鉻

5．拋光

6．氧化五.鈑金加工主要設(shè)備1.下料設(shè)備：普通剪床、數(shù)控剪床、激光切割機、數(shù)控沖床、線切割激光切割：激光切割是由電子放電作為供給能源,利用反射鏡組聚焦產(chǎn)生激光光束作熱源的一種無接觸切割技術(shù),利用這種高密度光能來實現(xiàn)對鈑金件的打孔及落料。特點：切割形狀多樣化,切割速度比線切割快,熱影響區(qū)小,材料不會變形,切口細,精度及質(zhì)量高,噪聲小,無刀具磨損,無需考慮切割材料的硬度,可加工大型,形狀復雜及其它方法難以加工的零件。但其成本較高,同時會損壞工件的支撐臺,而且切割面易沉積氧化膜,難處理。一般只適合單件和小批量加工。注意的問題及要求：一般只用于鋼板。鋁板及銅板一般不能用,因為材料傳熱太快,造成切口周圍融化,不能保證加工精度及質(zhì)量。激光切割端面有一層氧化皮,酸洗不掉,有特殊要求的切割端面要打磨；激光切割密孔變形較大,一般不用激光切割密孔。線切割：線切割是把工件和電極絲〔鉬絲,銅絲各作為一極,并保持一定距離,在有足夠高的電壓時形成火花隙,對工件進行電蝕切割的加工方法,切除的材料由工作液帶走。特點：加工精度高,但加工速度較低,成本較高,且會改變材料表面性質(zhì)。一般用于模具加工,不用作加工生產(chǎn)用零件。有些單板型材面板的方孔沒有圓角,無法銑削,又因為鋁合金不能用激光切割,如果沒有沖壓空間不能沖壓,只能采取線切割加工,速度很慢,效率非常低,無法適應批量生產(chǎn),設(shè)計應該避免這種情況。

2.成形設(shè)備：普通沖床、網(wǎng)孔機、折床和數(shù)控折床。

3.焊接設(shè)備：氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、點焊機、機器人焊機。

4.表面處理設(shè)備：拉絲機、噴沙機、拋光機、電鍍槽、氧化槽烤漆線

5.調(diào)形設(shè)備：校平機

六.典型鈑金件加工流程

圖面展開編程下料〔剪、沖、割沖網(wǎng)孔校平拉絲沖凸包沖撕裂壓鉚折彎焊接表處組裝七．鈑金加工工藝.鈑金加工時會經(jīng)常遇到一些問題,需要你去優(yōu)化它的工藝,使其成為一個良品或達到一個特定的目的.下面就簡單來介紹一下我們在鈑金加工時,經(jīng)常要注意到的一些工藝問題和技巧。

1．門板類,一般是利用長邊包短邊的加工方式,然后在相應角落處開工藝孔,工藝孔的大小一般由板厚而定,板厚增大時,工藝孔的大小也要相應增大,否則折彎時會產(chǎn)生棱角.

2．焊接件,一般是利用治具、孔或凸包來定位焊接.可減少定位時所浪費的工時,保證尺寸,提高工作效率,減少成本.在一些比較難定位的焊接時,一般使用凸包或孔定位.

3．電鍍件,因電鍍液對料件有腐蝕作用,所以一般要在電鍍件的角落處,增加工藝孔,方便電鍍液及時排出,確保質(zhì)量.

4．對于一此較大鈑金件來說,對材料又會造成一定的浪費時,我們要考慮將其折成幾個子件分開加工,然后再將其焊在一起,即保證了質(zhì)量,又減少了對材料的浪費,節(jié)約了成本.其他：5.翻邊攻絲.翻邊又叫抽孔,就是在一個較小的基孔上抽成一個稍大的孔,再在抽孔上攻絲.這樣做可增加其強度,避免滑牙.一般用于板厚比較薄的鈑金加工.當板厚較大時,如2.0、2.5等以上的板厚,我們便可直接攻絲,無須翻邊.6.合理選擇間隙及包邊方式:開合適的工藝孔<槽>來減小板材的拉傷,同時也方便折彎.包邊的方式一般采用長邊包短邊的方式<視情況而定>.

7.公差的合理性:對于圖面要求走公差的地方一定要合理分配公差.若為電鍍,可不考慮公差,若為烤漆,則外形必須走負差,孔位須走正差.

8.毛刺方向:對于門板類及盒體類必須考慮毛刺方向,一般繪制完圖后如料件正面在內(nèi),可使用鏡像命令反轉(zhuǎn)圖面再標注尺寸.要保證毛刺在料件反面為原則〔數(shù)控沖床的排版方向要考慮到正反面及毛刺方向,特別是表面不處理的不銹鋼件亮面方向的選擇。9.刀具的合理選擇:對于需用特殊刀具加工的地方,先查看公司刀具表確定有無此刀具,若無看是否可作工藝上的改進,無法修正時要請購刀具.10.膜厚:對于烤漆、噴粉的料件一定要考慮膜厚.通常情況下,對于孔烤漆件要加大0.1~0.2噴粉件要加大0.2~0.3<具體視情況而定>,根據(jù)情況,如未考慮烤漆掉掛工藝孔,而該類零件又無其它孔,在展開時考慮加開掉掛工藝孔。11.易出錯的地方需重點提示,如那些大體上對稱,但有幾個處不易明顯區(qū)別的零件的折彎,一定要加以注明,而且要用較大的文字在展開圖較明顯的空白地方加以說明,使操作者不會因圖面問題而產(chǎn)生制作錯誤.部分復雜的零件可在展開圖上畫出折彎示意圖,折彎示意圖一定要與圖面相符,不給操作者產(chǎn)生誤導。附件HYPERLINK常用的板金材料代號對照表代號中文名稱代號中文名稱GISGCC爇浸鍍鋅EGSECC電鍍鋅SPTE馬口鐵AL鋁SUS不銹鋼AL-CRS鋁包鐵CRSSPCC冷軋板PICU磷青銅SUP彈簧鋼SPHC黑鐵爇軋板GB/T1804--92"一般線性尺寸的未注尺寸公差"表：公差等極尺寸分段0．5-3＞3-6＞6-30＞30-120＞120-400＞400-1000＞1000-2000＞2000-4000f〔精密級±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5±1.0m〔中等級±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2.0c〔粗糙級±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2.0±3.0±4.0v〔最粗級±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8附文SolidWorks的鈑金設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)本文詳細地介紹了幾種目前在鈑金件的設(shè)計與成型加工中常用的計算方法及其基礎(chǔ)理論,詳述了折彎補償法、折彎扣除法及K-因子法的區(qū)別和互相轉(zhuǎn)換的關(guān)聯(lián)關(guān)系,為行業(yè)內(nèi)的廣大工程技術(shù)人員提供了有效的參考與引用工具。

一、鈑金的計算方法概論

鈑金零件的工程師和鈑金材料的銷售商為保證最終折彎成型后零件所期望的尺寸,會利用各種不同的算法來計算展開狀態(tài)下備料的實際長度。其中最常用的方法就是簡單的"掐指規(guī)則",即基于各自經(jīng)驗的算法。通常這些規(guī)則要考慮到材料的類型與厚度,折彎的半徑和角度,機床的類型和步進速度等等。

另一方面,隨著計算機技術(shù)的出現(xiàn)與普及,為更好地利用計算機超強的分析與計算能力,人們越來越多地采用計算機輔助設(shè)計的手段,但是當計算機程序模擬鈑金的折彎或展開時也需要一種計算方法以便準確地模擬該過程。雖然僅為完成某次計算而言,每個商店都可以依據(jù)其原來的掐指規(guī)則定制出特定的程序?qū)崿F(xiàn),但是,如今大多數(shù)的商用CAD和三維實體造型系統(tǒng)已經(jīng)提供了更為通用的和強大功能的解決方案。大多數(shù)情況下,這些應用軟件還可以兼容原有的基于經(jīng)驗的和掐指規(guī)則的方法,并提供途徑定制具體輸入內(nèi)容到其計算過程中去。SolidWorks也理所當然地成為了提供這種鈑金設(shè)計能力的佼佼者。

總結(jié)起來,如今被廣泛采納的較為流行的鈑金折彎算法主要有兩種,一種是基于折彎補償?shù)乃惴?另一種是基于折彎扣除的算法。SolidWorks軟件在2003版之前只支持折彎補償算法,但自2003版以后,兩種算法均已支持。

為使讀者在一般意義上更好地理解在鈑金設(shè)計的計算過程中的一些基本概念,同時也介紹SolidWorks中的具體實現(xiàn)方法,本文將在以下幾方面予以概括與闡述：

1、

折彎補償和折彎扣除兩種算法的定義,它們各自與實際鈑金幾何體的對應關(guān)系

2、

折彎扣除如何與折彎補償相對應,采用折彎扣除算法的用戶如何方便地將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到折彎補償算法

3、

K因子的定義,實際中如何利用K因子,包括用于不同材料類型時K因子值的適用范圍

二、折彎補償法

為更好地理解折彎補償,請參照圖1中表示的是在一個鈑金零件中的單一折彎。圖2是該零件的展開狀態(tài)。

折彎補償算法將零件的展開長度<LT>描述為零件展平后每段長度的和再加上展平的折彎區(qū)域的長度。展平的折彎區(qū)域的長度則被表示為"折彎補償"值<BA>。因此整個零件的長度就表示為方程<1>：

LT=D1+D2+BA

<1>

折彎區(qū)域〔圖中表示為淡黃色的區(qū)域就是理論上在折彎過程中發(fā)生變形的區(qū)域。簡而言之,為確定展開零件的幾何尺寸,讓我們按以下步驟思考：

1、

將折彎區(qū)域從折彎零件上切割出來

2、

將剩余兩段平坦部分平鋪到一個桌子上

3、

計算出折彎區(qū)域在其展平后的長度

4、

將展平后的彎曲區(qū)域粘接到兩段平坦部分之間,結(jié)果就是我們需要的展開后的零件圖1稍有難度的部分就是如何確定展平的彎曲區(qū)域的長度,即圖中由BA表示的值。很顯然,BA的值會隨不同的情形如材料類型、材料厚度、折彎半徑與角度等而不同。其它可能影響B(tài)A值的因素還有加工過程、機床類型、機床速度等等。

BA值到底從何而來？實際上通常有以下幾種來源：鈑金材料供應商,實驗數(shù)據(jù),經(jīng)驗以及一些工程手冊等。在SolidWorks中,我們即可以直接輸入BA值,提供一個或多個帶BA值的表,也可以使用另外的方法如K因子〔后面將會深入探討來計算BA值。對所有這些方法,根據(jù)需要我們既可以為零件中的所有折彎輸入相同的信息,也可以為每個折彎單獨輸入不同的信息。

對于不同的厚度、折彎半徑和折彎角度的各種情況,折彎表方法是最為準確的讓我們指定不同折彎補償值的方法。一般來說,對每種材料或每種材料/加工的組合會有一個表。初始表的形成可能會花些時間,但是一旦形成,今后我們就可以不斷地重復利用其中的某個部分了。

三、折彎扣除法

折彎扣除,通常是指回退量,也是一種不同的簡單算法來描述鈑金折彎的過程。還是參照圖1和圖2,折彎扣除法是指零件的展平長度LT等于理論上的兩段平坦部分延伸至"尖點"〔兩平坦部分的虛擬交點的長度之和減去折彎扣除<BD>。因此,零件的總長度可以表示為方程<2>：

LT=L1+L2-BD

<2>

折彎扣除同樣也是通過以下各種途徑確定或提供的：鈑金材料供應商、試驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗、帶方程或表格的針對不同材料的手冊等。四、折彎補償與折彎扣除之間的關(guān)系

由于SolidWorks通常采用折彎補償法,對熟悉折彎扣除法的用戶來說了解兩種算法的關(guān)系就很重要了。實際上利用零件的折彎和展開的兩種幾何形狀是很容易推導出兩個值之間的關(guān)系方程的?；仡櫼幌?我們已有兩個方程式：

LT=D1+D2+BA

<1>

LT=L1+L2-BD

<2>

以上兩個方程右邊相等可以變化成方程<3>：

D1+D2+BA=L1+L2–BD

<3>

在圖1的幾何形狀部分做幾條輔助線,形成兩個直角三角形,變?yōu)槿鐖D3所示。

角度A代表彎曲角,或者說是零件在折彎過程中掃過的角度。此角也描述了表示折彎區(qū)域形成的圓弧的角度,在圖3中顯示為兩半組成。如果內(nèi)側(cè)彎曲半徑用R表示,用T表示鈑金零件的厚度。用一個直角三角形來幫助清楚表達各種幾何關(guān)系,如圖3中的綠色直角三角形。根據(jù)圖示的直角三角形各尺寸及三角函數(shù)原理,我們很容易得到以下方程：

TAN<A/2>=<L1-D1>/<R+T>………*

經(jīng)過變換,可得D1的表達式為：

D1=L1–<R+T>TAN<A/2>

<4>

利用同樣的方法,利用另一半直角三角形的關(guān)系,可以得到D2的表達式為：

D2=L2–<R+T>TAN<A/2>

<5>

將方程<4>、<5>代入方程<3>可以得到以下方程：

L1+L2-2<R+T>TAN<A/2>+BA=L1+L2-BD

化簡后可以得到BA與BD之間關(guān)系式：

BA=2<R+T>TAN<A/2>-BD

<6>

當彎曲角度為90度時,由于TAN<90/2>=1,此方程可以得到進一步簡化：

BA=2<R+T>-BD

<7>

方程<6>和方程<7>為那些只熟悉一種算法的用戶提供了非常方便的從一種算法轉(zhuǎn)換到另一種算法的計算公式,而需要的參數(shù)只是材料的厚度、折彎角度/折彎半徑等。特別是對SolidWorks的用戶來說,方程<6>和<7>同時提供了將折彎扣除轉(zhuǎn)換到折彎補償?shù)闹苯佑嬎惴椒āＵ蹚澭a償?shù)闹导瓤梢杂糜谡麄€零件/獨立折彎,也可以形成一張折彎數(shù)據(jù)表。五、K-因子法

K-因子是描述鈑金折彎在廣泛的幾何形狀參數(shù)情形下如何彎曲/展開的一個獨立值。也是一個用于計算在各種材料厚度、折彎半徑/折彎角度等廣泛情形下的彎曲補償<BA>的一個獨立值。圖4和圖5將用于幫助我們了解K-因子的詳細定義。

我們可以肯定在鈑金零件的材料厚度中存在著一個中性層或軸,鈑金件位于彎曲區(qū)域中的中性層中的鈑金材料既不伸展也不壓縮,也就是在折彎區(qū)域中唯一不變形的地方。在圖4和圖5中表示為粉紅區(qū)域和藍色區(qū)域的交界部分。在折彎過程中,粉紅區(qū)域會被壓縮,而藍色區(qū)域則會延伸。如果中性鈑金層不變形,那么處于折彎區(qū)域的中性層圓弧的長度在其彎曲和展平狀態(tài)下都是相同的。所以,BA<折彎補償>就應該等于鈑金件的彎曲區(qū)域中中性層的圓弧的長度。該圓弧在圖4中表示為綠色。鈑金中性層的位置取決于特定材料的屬性如延展性等。假設(shè)中性鈑金層離表面的距離為"t",即從鈑金零件表面往厚度方向進入鈑金材料的深度為t。因此,中性鈑金層圓弧的半徑可以表示為<R+t>.利用這個表達式和折彎角度,中性層圓弧的長度<BA>就可以表示為：

BA=Pi<R+T>A/180………………………**

為簡化表示鈑金中性層的定義,同時考慮適用于所有材料厚度,引入k-因子的概念。具體定義是：K-因子就是鈑金的中性層位置厚度與鈑金零件材料整體厚度的比值,即：

K=t/