钣金件加工工艺的优化设计陈善民

钣金件加工工艺的优化设计陈善民

陈善民

浙江省邮电工程建设有限公司浙江杭州310005

摘要：钣金件指的是板材厚度比其长度小得多的板材。由于其特殊的几何结构和较小的厚度，体积小、重量轻、易切割，可用于制造生产效率高、生产成本低的大型复杂零件，广泛应用于各个领域。对钣金件进行加工，能够使其在性能和结构形态上满足各种机械制作的需求，从而加工完成最终产品。21世纪，随着制造工艺要求不断提高，为不断对钣金件进行优化，必须重点解决其优化设计问题，并落实到钣金件的结构设计中。

关键词：钣金件；加工工艺；优化设计

1钣金件的结构设计特点、准则以及主要注意问题分析

1.1钣金件结构设计特点

钣金通常指的是手工或通过模具冲压薄金属片，使其发生不可恢复原状的塑性形变，从而得到人们所需要的形状和尺寸。之后，可以进一步通过焊接或机械加工形成更复杂的部件。在满足产品功能的前提下，设计的结构应满足一些基本要求，如易于加工、外形美观、造价低廉，等等。以电器柜门为例，不同的安装方式所需要的钣金件结构就不同，如内嵌式的门钣金件要比外挂式的薄。总而言之，没有特定的钣金件结构，只有根据要求而设计的钣金件，这既是钣金件的特点，也是其设计难点。

1.2钣金件结构设计准则及注意问题

钣金件一般用于设备的外壳，所以选择钣金件的材料非常重要，选择得当，不仅有利于加工，还可以在保证强度的前提下降低成本。为保证板材的利用率，同一零件结构的最大厚度不超过三种规格。与此同时，应避免零件和原料尺寸大小相同，通常而言，市场板材并不方正，即便两者外形大小极为类似，也要避免直接使用以免影响实际运用。

对于孔的设计，除满足产品需求外，还应符合加工方便的特性、不影响工序，且外观要美观。而且，尽量避免将方孔打到弯曲根部，这是因为板材弯曲后，板的拉伸将会使孔变形。可以通过不同的方法实现螺孔加工，诸如直接攻、翻边攻丝等工艺，具体如表1所示。需要注意，为防止出现翻边孔与板材之间距离过小，从而导致板材发生塑性形变，影响加工效果，要按照最小值进行设计。对于折弯件上的孔边距，为防止出现孔的弯曲变形，应在变形区外设置孔的位置，同时在设计折弯死边时，要把握好死边长度与材料的厚度之间的关系，通常而言，死边最小长度L>3.5t+R，其中，板材厚度为t，最小内折弯半径为R，对于板材厚度在2.5mm以上的钣金件其宽度设计为1~1.5t的范围。

表1螺母孔加工方式与板厚关系

2钣金件加工工艺冲载优化

2.1冲载件外形及内控研究

钣金件加工工艺优化设计中，对于其技术应用控制中的技术处理实施应该按照技术处理中的控制需求进行对应的技术处理控制，对于冲载技术控制就是实施钣金件加工技术应用控制的关键性技术实施要点，通过按照钣金件加工技术处理中的外形变化，对其内控技术处理进行及时分析，保障在其技术的处理分析中，能够将对应的技术控制处理改造工艺实施好。选取圆弧半径为R的材料，对应的厚壁为t，当尖角大于90°时其对应的R值选取为0.3-0.5。而当对应的尖角值选取小于90°时，其对应的R值选择则为0.6-0.7。

2.2冲载孔最小值

冲载孔设计中需要按照其对应的技术工艺设计中的技术处理，进行对应的技术控制实施整改，只有保障了对应技术控制中的技术实施，这样才能满足技术应用控制中的冲载技术控制能力转化。当冲载孔选择为圆形时其对应的尺寸运行和冲床负荷运行较小。但是需要注意的是在整个技术的处理控制中，需要将整个钣金件材料处理中的技术控制进行整改，将其对应的技术控制材料形状转变，以此满足整个技术控制处理中的技术实施需求。同时在进行冲载孔设计中，需要按照重载孔设计中的技术处理，对整个技术处理中的控制实践需求转化，这样才能保障在冲载孔技术的处理设计中，能够将对应技术控制处理中的技术实施需求转化。但是冲载孔最小值的设计中其对应的强度应该满足a≥2t，并且其中a>3mm[。

3钣金件加工工艺折弯优化设计

3.1折弯件最小弯曲半径

折弯件加工处理中，需要按照具体的加工技术处理需求，将整个加工技术控制中的构件折弯实施好，同时还能保障在折弯技术的处理实施中，能够按照具体的折弯技术控制进行对应的加工技术落实。其对应的折弯半径应该和整体的加工工艺运行控制相关，并且在整个折弯技术的处理中，其对应的折弯技术处理，需要按照具体的加工工艺运行控制进行整合，这样才能保障在其技术的应用整合控制中，能够将整体技术应用控制中的弯曲半径实施好。一般情况下，最小半径弯曲折弯控制程度需要按照具体的材料变化控制进行，这样才能保障在技术的处理控制中，能够将对应的技术处理控制实施要点整合。

3.2折弯件直边高度

折弯件应用中，由于其对应的折弯高度控制存在着一定的差异，使得整体的技术控制出现了改变，为了将整体的技术应用控制能力提升，需要在技术的处理中，按照技术处理中的控制需求，进行对应的技术控制实施，并且在折弯半径的技术处理控制中，需要按照折弯处理中的直边控制进行对应的技术处理整合，这样才能发挥出技术控制中的实践性整合能力。需要注意的是在进行折弯件直边高度处理中，应该按照其折弯直边控制技术处理需求对整个技术处理实施中的关键性控制技术应用进行了整合，这种整合技术的处理控制对于提升钣金件加工工艺优化控制具有重要性影响。

3.3折弯件边孔距

折弯件边控距离处理中，为了将整体的加工工艺运行效果控制能力提升，需要在技术的处理控制中对折弯件变孔距进行全面的分析，并且保障在变孔距处理分析中，能够将对应的技术处理控制实施要点转化，以此满足整体技术应用控制中的工艺技术优化处理需求。需要注意的是在整个折弯件变孔距处理中，需要按照其工艺处理中的技术控制，及时的将整个工艺处理中的技术控制实践性要点转化，并且按照工艺处理技术应用控制中的技术实施需求，去进行对应的技术处理要点控制，这样才能保障在技术处理实施的要点控制转化下，能够将整体技术应用控制中的变孔距处理好。图2为对应边孔距的折弯参数范围。

4钣金件的强度设计

设计者无法摆脱机械零件的设计思想，为提高钣金件的设计强度，不从钣金件的冲压工艺和弯曲工艺中提高设计强度，会出现盲目增加钣金件厚度的情况。对于同一钣金件设计，应尽量使用具有相同厚度的材料，从而保证生产、制备、加工、焊接过程的顺利进行。通过冲压凸包、滚筋，可大大提高钣金件的强度，对钣金件进行结构设计时，可以对结构件进行应力分析，计算零件的应力集中点和危险部位，从而有效承受应力。对弯曲平模压平，使钣金件局部厚度增加双倍，而其强度会远比双倍厚度的钣金件材料强度大得多。

结论

综上所述，在我国当前的钣金件加工工艺应用中，由于其对应的工艺应用出现了改变，使得整体的钣金件加工工艺应用出现了明显的改变，这种背景下的钣金件加工工艺应用优化变得越来越重视，通过本文的研究和分析，将整个钣金件加工工艺的优化设计从四个方面进行了阐述：一是钣金件加工工艺冲载优化；二是钣金件加工工艺折弯优化设计；三是钣金件加工工艺压铆工艺优化；四是钣金件加工工艺焊接优化设计。借助以上四点加工工艺优化设计研究，能够为整体的加工工艺应用能力提升奠定基础。

参考文献：

[1]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，2017，25（17）：123-125.

[2]薛光强.钣金数控加工工艺的优化及应用[J].科技展望，2016，26（16）：125-128.