第8章

鈑金工8.1概述8.2鈑金零件的制作工藝8.3鈑金工的基本操作8.4變形薄板成型和修復(fù)下一頁(yè)返回第8章

鈑金工了解薄板的下料和成型方法;掌握薄板的切割與連接方法:掌握變形薄板的成型修復(fù)方法。上一頁(yè)返回8.1概述鈑金是以成型的金屬板材、管材為原料通過(guò)各種加工，使之成為成品的綜合加工工藝，包括剪、沖、切、復(fù)合、折、焊接、鉚接、拼接、成型等。鈑金的基本設(shè)備包括剪板機(jī)、數(shù)控沖床、激光(等離子、水射流)切割機(jī)、復(fù)合機(jī)、折彎?rùn)C(jī)以及各種輔助設(shè)備，如開(kāi)卷機(jī)、校平機(jī)、左毛刺機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)等。鈑金加工有如下特點(diǎn)。(1)成型加工容易，且有利于成型復(fù)雜制品。(2)產(chǎn)品有薄壁中空特性，所以既輕又堅(jiān)固。(3)零件組裝便利。(4)成本低，適合少樣多量生產(chǎn)。(5)零件表面光滑美觀，表面處理及后處理較容易。下一頁(yè)返回8.1概述鈑金加工所涵蓋的產(chǎn)業(yè)非常廣泛，在汽車、航天、模具與家具用品等行業(yè)上應(yīng)用極為普遍，大到汽車的覆蓋件，小至儀器儀表的元器件，各種容器、管道、化學(xué)反應(yīng)塔等，太多是鈑金或冷沖壓件制成的。具概略統(tǒng)計(jì)，僅汽車制造業(yè)就有近60%~75%的零件是采用鈑金或冷沖壓技術(shù)制成的。在電子產(chǎn)品中，鈑金件(含冷沖壓件)所占有的比例超過(guò)工件總數(shù)的85%以上，因此，了解鈑金加工的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握金屬薄板成型工藝的操作技術(shù)，對(duì)汽車工業(yè)以及相關(guān)機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。常見(jiàn)的鈑金零件有金屬外殼、金屬容器、金屬管路、金屬結(jié)構(gòu)、日用五金等等，如圖8-1所示。上一頁(yè)返回8.2鈑金零件的制作工藝一般鈑金制品的工藝流程如圖8-2所示。1.生產(chǎn)準(zhǔn)備一般包括以下三個(gè)方面。(1)技術(shù)準(zhǔn)備，主要是熟悉圖紙，制定工藝方案、編寫生產(chǎn)計(jì)劃。(2)場(chǎng)地設(shè)施準(zhǔn)備，主要是場(chǎng)地整理、設(shè)備到位及設(shè)施配套。(3)人員、材料等方面的準(zhǔn)備，即人、財(cái)、物方面的準(zhǔn)備。2.放樣放樣是按產(chǎn)品或構(gòu)件的圖樣和技術(shù)要求畫出放樣圖，確定構(gòu)件或零件的實(shí)際形狀和尺寸，包括劃線、展開(kāi)、號(hào)料等。下一頁(yè)返回8.2鈑金零件的制作工藝3.下料下料又稱落料、備料，指在板材型材上直接劃線或用樣板套料劃線并按此線把坯料切割下來(lái)的工藝過(guò)程，包括剪切、氣割等操作。4.成型成型就是采用錘打、彎折、輥壓、沖壓、模壓等各種塑性加工手段改變板坯的大小、形狀使之成為需要的形狀尺寸。成型的常用方式有手工成型、機(jī)械成型和特種成型。5.裝配在裝配工序中，應(yīng)按圖紙給出的結(jié)構(gòu)和精度要求，運(yùn)用各種裝配手段、工具和工裝設(shè)備將零部件組合、定位、固定，保證互相配合的零部件有正確的結(jié)構(gòu)、大小、形狀和相對(duì)位置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.2鈑金零件的制作工藝6.連接連接工序負(fù)責(zé)將裝配好的接縫用指定的連接方式完全連接成一個(gè)整體焊接、鉚接等7.表面處理表面處理是鈑金制造過(guò)程的最后一道工序。但就工種而言，它已不屬于鈑金工的工作范圍了。在上述基本工藝過(guò)程中，還有一個(gè)時(shí)常要用到的工藝，即校正。這是一門應(yīng)用廣、難度高、技藝性強(qiáng)的工藝。此外，模具、夾具等工藝裝置(以下統(tǒng)稱工裝)的應(yīng)用也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。校正與工裝，兩者在制造和維修中都是不可或缺的。上一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作8.3.1鈑金中常用的工具、夾量具和器具1.常用工具和夾具(1)大錘、踩錘、圓頭錘、異形錘、塹口錘、升錘、平錘、木錘、拍尺、明腳板、手墊鐵、槽鋼、鋼軌、厚壁管。(2)扁塹、帶柄塹、帶柄克子、挫刀、鋸弓、絲錐、剪刀、鐵皮剪、角磨機(jī)、曲線鋸、電剪鉆頭、手電鉆、電動(dòng)螺絲刀。(3)起子、扳手、橇棍、鋼終鉗、大力鉗、手虎鉗、上馬、拉馬、反順絲桿、自制夾叉、常用吊具。(4)銅烙鐵、釘罩、沖子、拉鉚釘、電動(dòng)拉鉚槍。下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作2.劃線工具與量具(1)卷尺(3~5m)、鋼尺(1m、600mm、300mm、150mm)、萬(wàn)能角度尺。(2)150mm寬座角尺、大三角板、曲線板、劃規(guī)、分規(guī)、地規(guī)、劃針、劃針盤、中心沖、石筆、粉線、墨斗。(3)劃線平板、測(cè)量平板、展開(kāi)平臺(tái)。3.常用器具常用器具有鈑金工作臺(tái)、校正平板和制作組裝。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作8.3.2手工技能1.下料操作(1)剪切。剪切的工具有鐵皮剪、座剪(閘剪)等，用剪刀可以剪直線，也可以剪曲線，而且使用方便，但它只宜剪1mm以下的薄板。(2)塹切。塹切是用錘擊打塹子去塹開(kāi)鋼砧上的板料。雖然能塹開(kāi)，但用力大，塹口不整齊，質(zhì)量差。夾在虎鉗鉗口塹切板料時(shí)雖類似剪切，但切口質(zhì)量不太好，每次切口長(zhǎng)度一也有限。(3)沖裁。所謂沖裁，就是利用沖裁模來(lái)分離金屬，常用于切邊、切斷、沖孔、落料。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作(4)鋸割。手工鋸割是依靠裝在鋸弓上的鋸條來(lái)回鋸削達(dá)到切斷的口的，由于存在切削的過(guò)程，能及時(shí)排屑，切割效果比較好?，F(xiàn)在普遍使用的電動(dòng)曲線鋸靈巧好用、方便省力、速度快、效率高、但噪聲較大。2.成型操作隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，絕大多數(shù)的成型工藝是在機(jī)器上完成的，但在單件生產(chǎn)情況下，或一些形狀比較復(fù)雜的鈑金件，仍離不開(kāi)手工操作的加工。手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，但由于使用的工具簡(jiǎn)單，操作比較靈活，至今仍被廣泛采用。(1)對(duì)板材邊部加工時(shí)的操作—折邊、扳邊、卷邊、放邊和收邊。折邊和扳邊都是在板的邊部相對(duì)于板面彎出一個(gè)立邊來(lái)。彎曲線為直線時(shí)稱“折邊”;彎曲線為一封閉曲線時(shí)稱“扳邊”，又稱“拔緣”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作卷邊有實(shí)心和空心之分，實(shí)心卷邊包一根鐵絲在里面，卷成圓形邊;空心卷邊不包鐵絲，有卷成圓形的，一也有折成棱形的。不管空心或?qū)嵭?，卷邊的口的都是加?qiáng)邊的剛度。放邊和收邊則是板面內(nèi)的彎曲操作。放邊是在砧上錘打板邊，使之沿厚度方向變薄，沿邊線方向延伸;收邊是先將邊線彎成波浪狀(俗稱做波)，然后打平凸部，使之縮短。盡管放邊、收邊和扳邊都存在長(zhǎng)度變化，僅放邊和收邊在同一平面內(nèi)彎曲，扳邊則彎離原來(lái)的板面。(2)對(duì)板材、型材的彎曲操作—折彎、打彎、踩彎、壓彎和卷彎。折彎、打彎、踩彎和壓彎都是彎曲，只不過(guò)彎曲方式和使用的工具不同而已。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作有沿彎曲線夾住一頭彎下另一頭的，如打彎、壓彎;也有頂住兩邊，中間加力彎曲的，如折彎、踩彎、壓彎;如果把這種靜態(tài)的彎曲方式變成動(dòng)態(tài)的，即把力點(diǎn)和支點(diǎn)都換成三根輥?zhàn)訋?dòng)板料滾動(dòng)，而輥間壓力保持不變，那就成了卷彎。手工彎曲的外力來(lái)源有錘擊、手動(dòng)增力裝置，如螺旋壓力裝置和手動(dòng)液壓裝置等。(3)打拱和模壓打拱又叫拱曲，是將板料打凹，加工凹凸曲面的一種成型操作。如球面、橢圓封頭、蝶形封頭等。現(xiàn)在的球面、封頭大都采用模壓成型、手工打拱在工業(yè)生產(chǎn)中已很少應(yīng)用，但在金屬藝術(shù)造型，如鐵藝、鍛銅等加工中頗有市場(chǎng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作3.連接操作(1)咬口連接。咬口連接是薄板金屬制品結(jié)構(gòu)連接的主要方式，尤其適用于板厚小于0.7mm的鍍鋅或鍍錫鋼板、不銹鋼板或板厚小于1.5mm鋁板等結(jié)構(gòu)件的連接，并廣泛應(yīng)用于冷暖通風(fēng)設(shè)備的管道、除塵設(shè)備的排煙道以及口常生活用品等。它通過(guò)相接板邊彎折、扣合、釘緊而成。常見(jiàn)的咬口連接形式如圖8-3所示。其中，圖8-3(a)、(b)、(d)是用于平面相接的平咬口、雙平咬口和立咬口;圖8-3(c),(e)是用于端節(jié)之間或組合連接的C形插條連接和S形插條連接，圖8-3(f),(g),(h)是用于兩面成角度相接的聯(lián)合角咬口,吞底角咬口和角咬口。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作(2)螺紋連接。螺紋連接是利用螺紋零件構(gòu)成的可拆卸固定連接，是飯金加工中最常用的連接方法之一，是利用多個(gè)螺紋緊固件的良好配合，將被連接件連成一體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊固可靠、裝卸方便、成本低廉等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于需要拆卸的飯金件連接。它又分為螺釘連接、螺栓連接和雙頭螺栓。螺釘連接無(wú)需螺母，直接擰入工件絲孔內(nèi)，其中自攻螺釘?shù)倪B接螺紋都無(wú)須攻絲;螺栓連接必須要用螺母;雙頭螺栓連接則是前兩者的復(fù)合，一頭如螺釘，一頭似螺栓。作為連接用的螺紋，一是必須要自鎖，因此螺紋的截面選擇三角形截面;二是必須要防松，振動(dòng)時(shí)不能松脫，因此采取了彈簧墊圈、止動(dòng)墊圈、雙螺母、開(kāi)口銷等防松措施。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.3鈑金工的基本操作(3)鉚接。鉚釘連接是利用鉚釘?shù)男巫儗蓚€(gè)或兩個(gè)以上加工有鉚釘孔的零件或構(gòu)件，連接成為不可拆卸整體的工藝方法，簡(jiǎn)稱鉚接。這里說(shuō)的鉚接是指鉚合后依靠釘桿的拉力使相貼的接觸面之間產(chǎn)生壓力而形成的固定連接。從這個(gè)意義上說(shuō)，這里的鉚接不包括活動(dòng)鉚接。通常被鉚接的零件或構(gòu)件多為金屬板材或型材件及其半成品。(4)焊接。焊接包括電焊、氣焊、氫弧焊、錫焊和點(diǎn)焊，等等。詳細(xì)操作請(qǐng)參看有關(guān)焊接的書。上一頁(yè)返回8.4變形薄板成型和修復(fù)薄板變形的原因有兩種:一種是受外力后產(chǎn)生變形;一種是由于內(nèi)應(yīng)力而引起的變形，不論哪種變形都是由于板材內(nèi)一部分纖維組織與另一部分纖維組織長(zhǎng)短不一而造成的，修復(fù)就是通過(guò)外力或局部加熱的作用，使板材較短部分的纖維組織伸長(zhǎng)或使較長(zhǎng)部分的纖維組織縮短，最終使各纖維組織長(zhǎng)短一致且均勻分布。薄板變形的修復(fù)分手工修復(fù)、機(jī)械修復(fù)及火焰修復(fù)三種方法。1.手工修復(fù)對(duì)于因受外力而產(chǎn)生塑性變形的薄板，其內(nèi)部纖維組織致密的程度不均勻，形成不平衡的內(nèi)應(yīng)力，致使有的部位受外力伸長(zhǎng)而凸起，而未伸長(zhǎng)部分由于受伸長(zhǎng)部分的影響而發(fā)生翹曲。下一頁(yè)返回8.4變形薄板成型和修復(fù)所以修復(fù)的方法應(yīng)針對(duì)變形部位采取有效措施，使板材內(nèi)部纖維組織松弛的地方收縮，內(nèi)部纖維組織過(guò)緊的地方伸長(zhǎng)，促使內(nèi)部纖維組織均勻一致，達(dá)到修復(fù)的目的。在修復(fù)之前，首先應(yīng)針對(duì)薄板變形的情況進(jìn)行判斷，將凹凸不平的薄板放在無(wú)孔的平臺(tái)上。由于薄板剛性差，有的部位凸起，有的部位與平臺(tái)相貼，顯然凸起的部位內(nèi)部纖維組織松弛，與平臺(tái)相貼部位內(nèi)部纖維織組過(guò)緊。對(duì)于中間松、四周緊的變形薄板，要用手錘錘放四周，捶擊方向由里向外，捶擊點(diǎn)要均勻并越往外越稠密，捶擊力也越大，這樣即可使四周材料纖維組織逐漸伸長(zhǎng)，使凸起的部位得到修復(fù)，如圖8-4(a)所示。圖8-4(b)所示為變形薄板中間部位與平臺(tái)相貼，周邊扭動(dòng)成波浪形，此時(shí)中間緊，周邊松。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.4變形薄板成型和修復(fù)修復(fù)的方法是先用橡皮帶抽打周邊，使材料收縮，再用手錘捶擊中間部位，要均勻，而且越往里越密，捶擊力也越大。2.機(jī)械修復(fù)機(jī)械修復(fù)是借助各種設(shè)備，如:滾板機(jī)、拉伸機(jī)、滾圓機(jī)、專用校平、及各種壓力機(jī)等進(jìn)行修復(fù)的方法。3.火焰修復(fù)由于薄板無(wú)論是受外力產(chǎn)生的變形，還是焊接應(yīng)力引起的變形，其變形形式主要表現(xiàn)為波浪變形，因此，應(yīng)針對(duì)薄板波浪變形的形式及程度加以修復(fù)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回8.4變形薄板成型和修復(fù)當(dāng)板材變形為波浪形時(shí)，先將薄板三條邊固定在平臺(tái)上，使波浪集中在一邊上，如圖8-5所示，用氧乙炔焰以線狀加熱法加熱，先從凸起的兩側(cè)開(kāi)始，加熱線的長(zhǎng)度約為板寬的1/3~1/2，加熱寬度在10~20mm之間，如第一次加熱不能修復(fù)，則進(jìn)行第二次修復(fù)，但加熱位置應(yīng)與第一次錯(cuò)開(kāi)。為提高修復(fù)速度，火焰加熱的同時(shí)用水急冷，修復(fù)完鋼板的一邊后，再用同樣的辦法修復(fù)另一邊。當(dāng)板材中間凸起時(shí)，采用火焰修復(fù)應(yīng)將鋼板四周壓緊，在中間凸起兩側(cè)平的地方開(kāi)始進(jìn)行線狀加熱，逐步向凸起處圍攏。加熱線的分布和順序如圖8-6所示。上一頁(yè)返回圖8-1

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