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機(jī)械鈑金加工
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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三個厚度區(qū)間)的成形沖壓件的公差等級和公差值,以及沖壓件尺寸極限偏差的規(guī)定和公差等級的選用。GB/T 13915-2013規(guī)定了沖壓件的角度公差。板芙精密鈑金加工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四個公差等級。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,誰對誰錯呢?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。比較兩個標(biāo)準(zhǔn)可發(fā)現(xiàn)基本尺寸相同的各個尺寸段中GB/T 15055-2007的公差相應(yīng)放寬,實際上,能達(dá)到兩個標(biāo)準(zhǔn)中f級的鈑金件已經(jīng)是精密級了。個人以為鈑金件與機(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。再從實際出發(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,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標(biāo)準(zhǔn)之一的m(中等)級執(zhí)行,所以對以上現(xiàn)代化的數(shù)控下料設(shè)備而言,再去研究采用哪個標(biāo)準(zhǔn)已沒有必要。盡管GB/T 15055-2007中還針對不同材料厚度(分t≤1mm、1mm<t≤4mm、t>4mm三個厚度區(qū)間)規(guī)定了不同公差等級所對應(yīng)的極限偏差值,但這對傳統(tǒng)的普通下料設(shè)備仍有實用價值。對折彎工藝而言,數(shù)控自動折彎機(jī)(如Salvagnini和通快等設(shè)備)也能達(dá)精密級,普通數(shù)控折彎機(jī)在對較大尺寸(如大于尺寸1500mm時)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6m用5~6個單節(jié)滾筒連接而成,直徑為400mm,其全長圓跳動只允許在500μm以下,故使用2~3年后滾筒就要整修,而會修的師傅屈指可數(shù)?,F(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。附近精密鈑金加工精密鈑金設(shè)計技術(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。這也是我們設(shè)計精密鈑金件的圖紙和檢驗的技術(shù)要求。
鈑金電焊手錘是鈑金加工中常用的工具之一,所以鈑金工對手錘不但會使用,而且也應(yīng)該會維護(hù)。板芙精密鈑金加工當(dāng)錘柄裝入錘頭時,錘柄中心線與錘頭中心線要垂直,且柄的最大橢圓直徑方向要與錘頭中心線一致。為了使錘頭安裝緊固不松動,避免錘頭脫落,必須用金屬楔子或者木楔子,打入錘柄內(nèi)加以緊固。錘柄必須平整,錘面應(yīng)光滑平坦。精密鈑金加工廠家手柄不可當(dāng)作撬棍和用以清理鐵屑及砂粒。在使用手錘時應(yīng)注意如下幾點(diǎn)安全事項:(1)不適用錘柄楔子松動、脫落和有裂紋的手錘,以防錘頭飛出造成事故。(2)應(yīng)避免錘柄、錘面有油。手出汗時,應(yīng)擦干凈后再握持手錘。(3)在揚(yáng)錘打擊以前,必須注意四周,以免發(fā)生事故,并禁止錘頭正面對人。
為實現(xiàn)總傾角31.5°的斜面切割,需制作圖2的高精度切割工裝,工裝節(jié)距定位孔距的尺寸公差控制在±0.01mm以內(nèi),圍帶采用分段加工后組焊,解決了整圈斜圍帶超過? 3000mm。板芙精密鈑金加工無法加工的難題。(2) 調(diào)整好激光加工參數(shù)耦合,在激光功率P = 1260W,切割速度v = 1.4m/min,普通氧氣(純度99.8%)作為輔助氣體,氣體壓力為0.08MPa時,可實現(xiàn)大角度斜面激光切割,切縫寬度約為0.18mm。(3) 激光頭噴嘴離工件的距離變化和入焦量對切口質(zhì)量有重要影響,噴嘴離工件太遠(yuǎn)將使切縫加寬,粗糙度提高,距離太近噴嘴很容易與工件發(fā)生碰撞。距離控制在離工件0.5~0.8mm之間,切割后的型腔表面質(zhì)量較好。精密鈑金加工廠家入焦量(即激光焦點(diǎn)在工件內(nèi)部的位置)約1mm,可保證切口平整,切縫入口處不出現(xiàn)倒角,獲得良好的表面加工質(zhì)量。(4) 由于是三維空間閉合曲面加工,在加工程序制作上,既要考慮型面建模的精度,又要考慮程序直線插補(bǔ)步長,實驗表明直線插補(bǔ)步長取0.02mm,效果較好。經(jīng)萬余個型孔加工批量生產(chǎn)表明,采用激光在大角度斜面上進(jìn)行切割加工是可行的,只要激光參數(shù)耦合性合理,并控制好噴嘴離工件的距離、入焦量、程序直線插補(bǔ)步長,可實現(xiàn)31.5° 斜面,板厚6mm工件的精度加工,型孔加工后粗糙度達(dá)Ra 3.2mm。單個型孔從原來線切割加工時間為90min,減少到激光加工的34s,加工效率提高百余倍。
近日,中國科學(xué)院金屬研究所成功研發(fā)一種鈑金沖擊液壓成形技術(shù),并研制出了基于全新原理、可用于生產(chǎn)的沖擊液壓成形設(shè)備,有望推動和提升我國航空鈑金制造業(yè)發(fā)展水平。板芙精密鈑金加工該技術(shù)將傳統(tǒng)鋁合金板材成形過程中8道次以上的人工輔助制造過程改變?yōu)?道次的自動化生產(chǎn)過程,無需中間工藝熱處理,生產(chǎn)效率提高了4倍。中科院金屬研究所研究員張士宏:我們這項技術(shù)完全摒棄了人工的操作,實現(xiàn)了自動地靠模具來生產(chǎn)。這種生產(chǎn)技術(shù)它的效率要提高了很多,能為我們國家在航空航天鈑金制造中解決很重要的一些瓶頸性難題。精密鈑金加工廠家據(jù)介紹,航空航天裝備中,鈑金類零件占總零部件數(shù)量的20%以上,研究團(tuán)隊針對新型沖擊液壓成形技術(shù),成功研制出全新原理的沖擊液壓成形設(shè)備,可用于高強(qiáng)鋁合金、鎂合金和鈦合金等材料的成形制備,有望推動和提升我國航空鈑金制造業(yè)發(fā)展水平。