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機(jī)械鈑金加工
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相較于傳統(tǒng)切割法,激光精密切割可能會(huì)略勝一籌,比如說,激光精密切割踏不僅可以開出一道狹窄的切口來,幾乎沒有什么切割的殘?jiān)?、熱影響區(qū)也小、切割噪聲也小,并且材料的節(jié)省達(dá)到15% ~30%。井岸鈑金激光精密切割運(yùn)用范圍較為廣泛,由于它對(duì)被切割的材料幾乎不產(chǎn)生機(jī)械沖力和壓力,因此十分地適用于切割玻璃、陶瓷和半導(dǎo)體等又硬又脆的材料,加上激光光斑小、切縫窄,所以特別適宜于對(duì)細(xì)小部件作各種精密切割。激光切割機(jī)精密切割有一個(gè)典型應(yīng)用就是可以切割印刷電路板PCB(PrintdCircuitsBoards)中表面安裝用模板(SMTstencil)。傳統(tǒng)的 SMT模板加工方法是用化學(xué)刻蝕法,其致命的缺點(diǎn)就是加工的極限尺寸不得小于板厚,并且化學(xué)刻蝕法工序較為繁瑣、加工周期長(zhǎng)、腐蝕介質(zhì)污染環(huán)境。鈑金廠家采用激光加工,不僅可以克服以上的缺點(diǎn),而且還能對(duì)成品模板進(jìn)行再加工,特別是加工精度及縫隙密度明顯優(yōu)于前者,制作的費(fèi)用也由早期的遠(yuǎn)高于化學(xué)刻蝕到現(xiàn)在的略低于前者。
厚板材料進(jìn)行激光切割的技術(shù)難點(diǎn)分析1、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)燃燒過程維持比較困難。金屬激光切割機(jī)實(shí)際切割過程中,能切透的板厚是有限的,這與切割前沿鐵不能穩(wěn)定燃燒密切相關(guān)。燃燒過程要能持續(xù)進(jìn)行,切縫頂部的溫度必須達(dá)到燃點(diǎn)。單獨(dú)靠鐵氧燃燒反應(yīng)釋放的能量,實(shí)際上不能確保燃燒過程持續(xù)進(jìn)行。井岸鈑金一方面,是由于切縫被噴嘴噴出的氧流連續(xù)冷卻,降低了切割前沿的溫度:另一方面,燃燒形成的氧化亞鐵層覆蓋在工件表面,阻礙氧的擴(kuò)散,當(dāng)氧的濃度降低到一定程度時(shí),燃燒過程將會(huì)熄滅。采用傳統(tǒng)會(huì)聚性光束進(jìn)行激光切割時(shí),激光束作用于表面的區(qū)域很小,由于激光功率密度很高,所以不僅僅在激光輻射的區(qū)域,工件表面溫度達(dá)到了燃點(diǎn),而且由于熱傳導(dǎo),一個(gè)更寬的區(qū)域達(dá)到了燃點(diǎn)溫度。而氧流作用于工件表面的直徑要比激光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射區(qū)域, 要發(fā)生強(qiáng)烈地燃燒反應(yīng),而且在激光束照射的光斑外圍也要同時(shí)發(fā)生燃燒。厚板切割時(shí),切割速度相當(dāng)慢,工件表面鐵氧燃燒的速度要比切割頭行進(jìn)的速度快。燃燒持續(xù)一段時(shí)間后,由于氧的濃度下降,而導(dǎo)致燃燒過程熄滅。只有當(dāng)切割頭行進(jìn)到該位置時(shí),燃燒反應(yīng)又重新開始。鈑金廠家切割前沿的燃燒過程是周期性地進(jìn)行,這樣就會(huì)導(dǎo)致切割前沿的溫度波動(dòng),切口質(zhì)量變差。2、板厚方向氧純度和壓力難以維持恒定。金屬激光切割機(jī)厚板切割時(shí),氧純度下降也是影響切口質(zhì)量的重要因素。氧流的純度對(duì)切割過程有強(qiáng)烈影響。當(dāng)氧流純度下降0. 9%,鐵氧燃燒率將下降10%;純度下降5%時(shí),燃燒率將下降37%。燃燒率下降將大大減少了燃燒過程輸入到切縫中的能量,降低了切割速度,同時(shí)切割面液態(tài)層中鐵的含量增加,從而增大到熔渣的粘性,導(dǎo)致熔渣排出困難,這樣在切口下部就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的掛渣,使切口質(zhì)量變得難以接受。為了保持切割穩(wěn)定進(jìn)行,要求在板厚方向切割氧流的純度及壓力要基本保持恒定。傳統(tǒng)激光切割工藝中,常常使用普通錐形噴嘴,這種噴嘴在薄板切割中能滿足使用要求。但在切割厚板時(shí),隨著供氣壓力增大,噴嘴的流場(chǎng)中容易形成激波,激波對(duì)切割過程有許多危害,降低氧流的純度,影響切口質(zhì)量。解決這個(gè)問題一般有三種辦法:(1)在切割氧流周圍添加預(yù)熱火焰(2)在切割氧流周圍添加輔助氧流(3)合理設(shè)計(jì)噴嘴內(nèi)壁, 改善氣流流場(chǎng)特征。
在鈑金加工零配件過程中,有很多加工工藝都是比較復(fù)雜的一個(gè)過程。在進(jìn)行加工前我們需要知道這些工藝性,以便更加方便的進(jìn)行加工,今天小編就來給大家講解一下鈑金加工的沖壓工藝性:井岸鈑金所謂沖壓工藝性是指沖壓件對(duì)工藝品的適應(yīng)性,即所設(shè)計(jì)的沖壓件在尺寸大小、尺寸精度與基準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)形狀等是否符合沖壓加工的工藝要求。汽車沖壓件都應(yīng)具有良好的工藝品性和經(jīng)濟(jì)性,衡量其水平的重要標(biāo)志有沖壓件的工序數(shù)、車身總成的分塊數(shù)量和尺寸大小、沖壓件的結(jié)構(gòu)等因素。減少?zèng)_壓過程的工序數(shù),意味著減少?zèng)_壓件數(shù)、節(jié)省工裝數(shù)量、簡(jiǎn)化沖壓過程的傳送裝置,縮減操作人員和沖壓占地面積,是節(jié)約投資額和能耗的極好措施,所以沖壓制造商都能把沖壓工序數(shù)設(shè)計(jì)作為降低汽車制造成本的重要途徑,甚至不惜改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)來滿足制造工藝方面的要求。同時(shí),還應(yīng)采用盡量大尺寸的合理的車身總成分塊,如整塊式車身左右側(cè)板及車頂蓋板,既可使汽車外形美觀。鈑金廠家空氣阻力減少,又可減少?zèng)_壓件數(shù)量及焊點(diǎn),能有效地降低成本。而且現(xiàn)代汽車制造大量使用卷料、薄殼式整體車身結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度鋼板與鍍鋅鋼板,都要求應(yīng)用沖壓新工藝。
1.焊縫坡口的基本尺寸,焊縫坡口要合理,這樣才能夠保證尺寸精度,以減少焊接變形。井岸鈑金2.焊接結(jié)構(gòu)(1)在焊接時(shí),不允許進(jìn)行長(zhǎng)焊縫連續(xù)焊接,應(yīng)進(jìn)行交替斷續(xù)焊接,以免出現(xiàn)熱變形,從而影響到焊接質(zhì)量。(2)焊條應(yīng)能夠保證進(jìn)入焊接區(qū),而且要傾斜45度才行。3.焊接準(zhǔn)備(1)焊接勞動(dòng)保護(hù)用品要準(zhǔn)備好才行,還要對(duì)焊接設(shè)備、焊條等進(jìn)行檢查,是否符合規(guī)定要求,有無問題.(2)焊件上的鐵銹、油脂及水分等,應(yīng)清除干凈。鈑金廠家4.工藝參數(shù)焊接的工藝參數(shù),主要有焊條直徑、焊接電流、焊接電壓以及焊接速度等。
值得一提的是鈑金件公差選用的問題,目前行業(yè)內(nèi)參照的標(biāo)準(zhǔn)有《沖壓件尺寸公差》即GB/T 13914-2013、《沖壓件角度公差》即GB/T 13915-2013以及《沖壓件形狀和位置未注公差》即GB/T 13916-2013。在標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13914-2013的《平?jīng)_壓件尺寸公差》中規(guī)定了基本尺寸為0~6300mm、板材厚度為0~6mm的不同規(guī)格的平?jīng)_件的公差等級(jí)和公差值;《成形沖壓件尺寸公差》規(guī)定了基本尺寸為0~1000mm、板材厚度為0~6mm(分t≤1mm、1mm<t≤4mm、t>4mm三個(gè)厚度區(qū)間)的成形沖壓件的公差等級(jí)和公差值,以及沖壓件尺寸極限偏差的規(guī)定和公差等級(jí)的選用。GB/T 13915-2013規(guī)定了沖壓件的角度公差。井岸鈑金GB/T 13916-2013規(guī)定了沖壓件的形狀和位置未注公差。未注公差一般是指圖樣上無需標(biāo)注的公差,在我國(guó)又稱為“未注公差、自由公差”。一般公差分為精密f、中等m、粗糙c、最粗v四個(gè)公差等級(jí)。有很多公司規(guī)定用GB/T 1804-2000,也有的公司規(guī)定用GB/T 15055-2007,誰對(duì)誰錯(cuò)呢?GB/T 1804-2000是一般公差、未注公差的線性和角度尺寸的公差,本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬切削加工尺寸,也適用于一般鈑金件的加工尺寸,非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸可參照采用。GB/T 15055-2007規(guī)定了沖裁件線性尺寸、成形件線性尺寸、沖裁圓角半徑線性尺寸、成形圓角半徑線性尺寸、沖裁角度尺寸、彎曲角度尺寸公差的極限偏差。比較兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可發(fā)現(xiàn)基本尺寸相同的各個(gè)尺寸段中GB/T 15055-2007的公差相應(yīng)放寬,實(shí)際上,能達(dá)到兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中f級(jí)的鈑金件已經(jīng)是精密級(jí)了。個(gè)人以為鈑金件與機(jī)加工零件之間有配合要求的推薦用GB/T 1804-2000,單純鈑金件用GB/T 15055-2007。再?gòu)膶?shí)際出發(fā),數(shù)控沖、數(shù)控剪、激光切割、水切割等下料方法目前均能達(dá)到f(精密)級(jí),而大部分公司一般在圖紙的技術(shù)要求中注明未注公差按以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之一的m(中等)級(jí)執(zhí)行,所以對(duì)以上現(xiàn)代化的數(shù)控下料設(shè)備而言,再去研究采用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已沒有必要。盡管GB/T 15055-2007中還針對(duì)不同材料厚度(分t≤1mm、1mm<t≤4mm、t>4mm三個(gè)厚度區(qū)間)規(guī)定了不同公差等級(jí)所對(duì)應(yīng)的極限偏差值,但這對(duì)傳統(tǒng)的普通下料設(shè)備仍有實(shí)用價(jià)值。對(duì)折彎工藝而言,數(shù)控自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)(如Salvagnini和通快等設(shè)備)也能達(dá)精密級(jí),普通數(shù)控折彎?rùn)C(jī)在對(duì)較大尺寸(如大于尺寸1500mm時(shí))零件進(jìn)行折彎后其成形尺寸不一定能得到保證,這是折彎過程中手工定位和大尺寸易變形所造成。20世紀(jì)70年代以前,紡紗廠使用的滾筒當(dāng)屬傳統(tǒng)意義上的精密鈑金件,單節(jié)滾筒卷圓縮口后用錫焊連接,滾筒全長(zhǎng)6m用5~6個(gè)單節(jié)滾筒連接而成,直徑為400mm,其全長(zhǎng)圓跳動(dòng)只允許在500μm以下,故使用2~3年后滾筒就要整修,而會(huì)修的師傅屈指可數(shù)。現(xiàn)在的數(shù)控鈑金機(jī)床誤差縮小至100μm甚至幾十微米都不在話下,這就體現(xiàn)了鈑金的“精”(即加工精度)。我們的精密鈑金還在于“密”:材質(zhì)致密均勻,無表面蝕點(diǎn),無微裂紋。附近鈑金精密鈑金設(shè)計(jì)技術(shù)要求為:⑴成品表面平整光滑無銹蝕,不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。⑵加工棱角清晰、圓角過渡平滑,不得有翹曲變形現(xiàn)象。⑶去除全部毛刺飛邊,銳角倒鈍。⑷下料和沖孔邊口不應(yīng)有翻邊現(xiàn)象,毛刺高度不大于0.1mm。⑸淺拉深不得有起皺、拉裂、扭曲等現(xiàn)象。⑹外觀尺寸及公差(包括線性尺寸、角度、形位公差等)應(yīng)符合圖樣上的技術(shù)要求。這也是我們?cè)O(shè)計(jì)精密鈑金件的圖紙和檢驗(yàn)的技術(shù)要求。