?設(shè)備鈑金加工是將金屬板材(如鋼板、鋁板、不銹鋼板等)通過(guò)冷加工工藝制成具有特定形狀、尺寸和功能的零部件的過(guò)程,廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備外殼、支架、防護(hù)罩等結(jié)構(gòu)件的制作。其工藝流程需結(jié)合材料特性、產(chǎn)品精度要求及批量需求設(shè)計(jì),核心步驟如下:
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一、前期設(shè)計(jì)與工藝規(guī)劃
產(chǎn)品圖紙分析與拆解
根據(jù)設(shè)備零部件的 3D 模型或 2D 工程圖(含尺寸公差、材質(zhì)要求、表面處理等),分析結(jié)構(gòu)復(fù)雜度(如是否有折彎、沖孔、焊接等工序),確定關(guān)鍵尺寸(如孔位精度、折彎角度)和質(zhì)量控制點(diǎn)。
拆解復(fù)雜部件為可加工的鈑金單元(如外殼拆分為頂板、側(cè)板、底板),規(guī)劃各單元的加工順序及裝配關(guān)系(避免后續(xù)焊接或組裝干涉)。
材料選型與下料計(jì)算
按圖紙要求選擇板材材質(zhì)(如 Q235 冷軋鋼板用于普通結(jié)構(gòu),304 不銹鋼用于耐腐蝕環(huán)境,6061 鋁板用于輕量化需求)和厚度(常用 0.5-10mm,特殊設(shè)備可達(dá) 20mm 以上)。
計(jì)算下料尺寸:考慮折彎時(shí)的 “展開(kāi)系數(shù)”(如 1mm 厚鋼板 90° 折彎,展開(kāi)長(zhǎng)度 = 兩直邊長(zhǎng)度之和 - 1.6mm,不同材質(zhì) / 厚度系數(shù)不同),避免尺寸偏差導(dǎo)致裝配問(wèn)題。
二、下料(板材切割)
下料是將整塊板材切割成所需毛坯件的過(guò)程,根據(jù)批量和精度要求選擇工藝:
剪切(剪板機(jī)下料)
適用場(chǎng)景:批量生產(chǎn)簡(jiǎn)單矩形、條形件,厚度≤10mm 的板材。
特點(diǎn):效率高、成本低,但精度一般(尺寸公差 ±0.5mm),適合無(wú)復(fù)雜輪廓的零件。
數(shù)控沖裁(CNC 沖床)
適用場(chǎng)景:帶沖孔、簡(jiǎn)單異形輪廓的零件(如設(shè)備面板的散熱孔、安裝孔),厚度≤6mm。
特點(diǎn):通過(guò)模具實(shí)現(xiàn)沖孔、切邊,精度較高(尺寸公差 ±0.1-0.3mm),可批量加工相同零件,模具成本需分?jǐn)偂?br>激光切割
適用場(chǎng)景:復(fù)雜異形件、高精度孔位(如弧形邊緣、密集小孔),厚度≤20mm(碳鋼)、≤10mm(不銹鋼 / 鋁板)。
特點(diǎn):無(wú)模具限制,切割精度高(尺寸公差 ±0.1mm,垂直度≤0.1mm/m),適合小批量、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,但加工成本高于沖裁。
等離子切割
適用場(chǎng)景:厚板(≥10mm)或低精度要求的碳鋼、不銹鋼件(如大型設(shè)備底座)。
特點(diǎn):速度快、成本低,但切口有毛刺,精度較低(公差 ±1mm),需后續(xù)打磨處理。
三、成形加工(賦予零件特定形狀)
通過(guò)冷加工使平板毛坯產(chǎn)生塑性變形,形成折彎、卷圓、沖壓等結(jié)構(gòu):
折彎(數(shù)控折彎?rùn)C(jī))
工藝要點(diǎn):根據(jù)折彎角度(如 90°、135°)選擇合適的下模槽寬(一般為板厚的 6-8 倍),通過(guò)上模下壓使板材彎曲。
關(guān)鍵控制:
折彎順序:先折內(nèi)層小彎,再折外層大彎(避免干涉);
回彈補(bǔ)償:由于金屬?gòu)椥裕蹚澖嵌刃璞葓D紙要求大 1-3°(如要求 90°,實(shí)際折 91-92°),不同材質(zhì)回彈量不同(不銹鋼>碳鋼>鋁板);
壓料力:確保板材在折彎時(shí)不滑動(dòng),避免尺寸偏差。
卷圓(卷板機(jī))
適用場(chǎng)景:制作圓筒、圓弧狀零件(如設(shè)備滾筒、圓形防護(hù)罩)。
工藝步驟:先預(yù)彎板材兩端(避免直邊),再通過(guò)上輥下壓、下輥旋轉(zhuǎn)使板材逐漸卷成圓弧,最后對(duì)接焊接成形。
精度控制:圓弧半徑公差 ±1mm,對(duì)接處間隙≤0.5mm(保證焊接質(zhì)量)。
沖壓成形(如拉伸、壓筋)
適用場(chǎng)景:復(fù)雜曲面或加強(qiáng)結(jié)構(gòu)(如設(shè)備外殼的凸包、加強(qiáng)筋)。
特點(diǎn):通過(guò)模具將板材拉伸成特定形狀(如淺拉伸用于面板裝飾,深拉伸用于杯狀零件),需控制拉伸系數(shù)(避免開(kāi)裂或起皺)。
四、連接與組裝
將多個(gè)鈑金件組合成完整部件,常用連接方式:
焊接
常用工藝:
電弧焊(手工焊):適合厚板、復(fù)雜焊縫,成本低但精度差(用于非外觀件);
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(CO?焊):效率高、焊縫平整,適合碳鋼、低合金鋼的批量焊接;
氬弧焊(TIG 焊):焊縫美觀、變形小,用于不銹鋼、鋁板等外觀件或高精度部件。
質(zhì)量控制:焊縫無(wú)氣孔、夾渣,焊后需打磨平整(尤其外觀件),重要結(jié)構(gòu)需做探傷檢測(cè)(如 X 光、超聲)。
鉚接
適用場(chǎng)景:需可拆卸或避免焊接變形的部件(如設(shè)備面板與框架連接)。
類(lèi)型:
抽芯鉚釘:通過(guò)拉鉚槍將鉚釘芯抽出,使鉚釘膨脹固定,適合薄板連接;
壓鉚螺母 / 螺柱:通過(guò)壓力將螺母壓入板材預(yù)制孔,形成內(nèi)螺紋,方便后期螺栓連接(如設(shè)備安裝孔)。
螺栓連接
用于需頻繁拆卸的部位(如可拆卸防護(hù)罩),需在鈑金件上預(yù)制螺紋孔(攻絲)或焊接螺母,保證孔位對(duì)齊(公差≤0.3mm)。
卡扣 / 咬邊連接
無(wú)需額外零件,通過(guò)鈑金件自身的折彎結(jié)構(gòu)卡合(如機(jī)箱側(cè)板與框架的扣合),適合輕薄件、低成本場(chǎng)景,但連接強(qiáng)度較低。
五、表面處理
提升鈑金件的耐腐蝕性、美觀度或功能性,根據(jù)需求選擇:
前處理
除銹:通過(guò)酸洗(去除氧化皮)、噴砂(表面粗化,增強(qiáng)涂層附著力)處理;
除油:用清洗劑去除加工過(guò)程中的油污(避免影響涂層結(jié)合)。
涂層處理
噴漆:分為底漆(防銹)+ 面漆(顏色 / 光澤),適合普通碳鋼件,戶外設(shè)備需加噴耐候漆;
噴塑(靜電粉末噴涂):涂層厚度均勻(50-150μm)、耐腐蝕性強(qiáng),顏色多樣,適合設(shè)備外殼;
電泳:涂層細(xì)膩、附著力好,適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件(如帶有深孔、凹槽的零件)。
金屬鍍層
鍍鋅:分電鍍鋅(薄鍍層,適合室內(nèi))和熱浸鍍鋅(厚鍍層,耐候性強(qiáng),用于戶外設(shè)備);
鍍鉻:提升表面硬度和耐磨性(如設(shè)備導(dǎo)軌、把手);
陽(yáng)極氧化:用于鋁板,形成氧化膜(耐腐蝕、可著色,如設(shè)備面板的黑色氧化處理)。
其他處理
拉絲:通過(guò)砂紙打磨使表面形成均勻紋理(提升美觀度,如不銹鋼設(shè)備面板);
鈍化:不銹鋼件經(jīng)酸洗后鈍化,形成保護(hù)膜(增強(qiáng)抗銹蝕能力)。
六、檢驗(yàn)與修正
尺寸檢驗(yàn)
用卡尺、千分尺、卷尺檢測(cè)關(guān)鍵尺寸(如孔距、折彎角度、整體長(zhǎng)寬),復(fù)雜零件用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(精度 ±0.01mm)。
外觀檢驗(yàn)
檢查表面涂層是否均勻、有無(wú)劃痕、氣泡,焊縫是否平整,鉚接 / 螺栓連接是否牢固。
功能性測(cè)試
裝配后驗(yàn)證部件的安裝適配性(如與設(shè)備其他零件的配合間隙)、承重能力(如支架的抗壓測(cè)試)、防護(hù)性能(如防護(hù)罩的密封性)。
修正處理
對(duì)超差零件進(jìn)行打磨、補(bǔ)焊或返工(如折彎角度偏差可通過(guò)校形機(jī)修正,涂層缺陷需局部補(bǔ)漆)。