注塑机

覆盖是什么?


•定义了金属板制造
•术语表
•金属板成型和冲压
•钣金冲压模具的类型
•钣金连接方法
•自动化
•为钣金制造设计

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介绍

无论你是在社交媒体上点赞一张照片,还是打算转向太阳能住宅,金属薄板无处不在。由于它的用途非常广泛——从运行社交媒体平台的服务器到家庭智能能源存储系统——我们整理了一份指南,帮助您了解钣金制造的细节。

定义钣金制造

金属板制造是通常通过弯曲,冲压或切割将金属板变为特定形状的过程。可以操纵各种测量仪的金属板,几乎任何形状或尺寸。

普通材料:铝,黄铜,青铜,铜,镍,钢,锡

根据工艺和所需的工程,钣金制造通常涉及不同层次的人机交互,但都涉及某种形式的重型机械和设备。

钣金切割、冲孔、折弯插图

词汇表

组装- 将个人或部分组装单位放在一起建立完整产品的动作。

贱金属-被切割、弯曲或穿孔的金属片。

弯曲-对母材的特定区域施加压力以达到所需形状的过程。

消隐-从整个贱金属片上取下一块,放在贱金属片上,丢弃周围的金属。像一个千篇一律。落料通常发生在弯曲之前,但也可以发生在成形时,这取决于机器。

计算机辅助设计- “计算机辅助设计”简短,工程师使用CAD软件设计2D和3D模型。

压印- 在金属的每一侧或仅在顶层时产生不同的设计,而不是整个 - 通常用于细节。

切割- 使用刀片,火炬,激光器和其他手段去除金属板。

死(折弯)-在金属片下面的空腔,允许冲头刺穿金属。

压花- 升高了材料的一侧,而另一侧被抑制。

成型切割、冲孔或弯曲金属板以形成所需形状的过程。

硬工具-钣金冲压。

硬件安装,安装螺纹硬件(通常是一组特定的螺纹紧固件),以便进行装配;包括螺母、螺栓和支架。

切开- 用一块金属制成的切片或狭缝,以释放它,而不将其与主件分开。

激光切割- 一种极其精确的切割方法,使用浓缩光束。邪恶的天才也用。

加工/铣削- 使用切削工具或车床控制除去材料。

筑巢 -战略性地将多个部件组装在一块金属板上,以减少浪费。通过嵌套软件自动排列。

等离子切割-利用浓缩电离气体(等离子体)熔化部分金属板材。不如激光切割精确。

粉末涂料-适用于最终金属件的干粉表面涂层。当加热时,它与金属结合,确保持久的表面和颜色。

折弯机-一种通过在匹配的冲头和模具之间挤压金属片来形成预定角度或弯曲的机器。

冲床(按压制动器)- 模具上方的工具,使用压缩以产生弯曲或刺穿一块金属板。

-通过材料上的孔安装机械紧固件或铆钉,将两块或多块金属板固定在一起。

设置时间 -为一项工作设置合适的模具和冲床所需的时间。这个时间取决于零件和机器的复杂程度。

剪断- 将向下力施加到金属板上的切割形式,导致它干净地破裂。

软工程钣金加工工艺包括激光切割、转塔冲床和折弯成型。

冲压- 使用使用钢模具- 逐步和阶段 - 设计为戳,弯曲和形成钣金。

吨位-由压力机施加的压力的大小。

炮塔一种用于冲压金属板的冲床。得名于旋转炮塔上方的金属头,即旋转来更换工具。

焊接—通过熔化或焊接将两块或多块金属结合在一起。类型包括TIG焊、MIG焊、凸焊和点焊。

金属成型及冲压

按刹车

压力机挤压两块板之间的一块金属,以将金属弯曲成预定规格。金属弯曲所需的力(或吨位)通常由弯曲的金属,仪表和几何形状决定。按刹车提供两种类型的模具:标准和定制。

标准模具产生简单的弯曲基于直接的几何形状。但当产品需要更有创意的方法时——比如3D形状或难以弯曲的角度——就必须开发定制模具。

炮塔和激光器

当涉及到切割金属板材,炮塔冲床和激光切割机是常见的选择。

转塔冲头持有各种标准工具,以冲孔形状成钣金。钢板平放并夹入转塔,转塔通过编程将钢板移动到机床床上,并制造一系列冲床来实现所需的零件。旋转炮塔根据需要冲孔的特性改变工具。

激光切割是利用激光技术切割金属板材。板材被放入机器和激光切割头移动,使所需的切割部分,如程序所示。激光切割提供了几何形状的灵活性,因为切割选项不局限于标准工具。

当激光切割机可以切割较厚的金属类型时,炮塔打孔能够使用更多类型的金属。炮塔还具有更多的能力,例如压印和弯曲,这减少了完成该部件所需的手动劳动力。

五金冲压

金属冲压非常适合在规模上生产多种均匀的金属部件。坯料或卷绕金属板被送入压力机,其中金属由工具和模具成形。常用操作是压花,消隐,压印,冲压和燃烧。

软工具与硬工具

软工具和硬工具钣金制造允许灵活性和可扩展性。软模具,或金属成型,使用激光,炮塔和制动压力机,允许产品落地运行,模具投资最小至零。软工具还允许在产品的设计、原型和生产过程中所需的设计灵活性。

一旦产品的设计确定下来,就必须开始寻找额外的成本改进。硬模具,或金属冲压,是一个伟大的选择,为大批量零件,降低了零件的整体成本长期和增加零件的一致性。零部件的生产速度更快,需要的劳动力更少,随着产品成为市场的主要产品和需求的增加,这可能非常有益。

大多数钣金组件是软和硬工具零件的混合。

按刹车例证

金属冲压模具的类型

连续模

渐进模具是由一系列进展组成的过程中,在通过模具的先进时,每件进一步弯曲或冲压直到完全。随着按压向上移动,金属条通过机器推进,一次一个站。最终站切割完整的件,没有金属条。成品和过量的金属自动分离。

舞台上死了

与渐进模具不同,舞台模具一次在一部分上工作。部分通过人手或通过机器人方法进出模具。舞台模具类型包括化合物,刺穿,成型,棘轮和油漆。

当部件设计不允许携带点或与切割,拉伸或形成要求冲突时,它们是最佳选择。

钣金逐步模具图

钣金连接方法

金属板制造不仅仅是切割和弯曲。在许多情况下,多种金属部件需要连接,焊接和铆接。金属板通常有各种装配选项,通常由产品最终用途确定。

焊接

在处理紧张的公差和薄壁产品时,焊接产生的热量对金属质量有直接影响。通常,尽可能最小化热量。虽然焊接是最昂贵的加入方法,但通常是不允许重叠或装配孔的区域中唯一可行的过程。

最常见的焊接类型是:

米格MIG代表“金属惰性气体”。它会在一根电线和它接触的金属板之间产生电弧,导致两者融化并结合在一起。这就产生了一个坚固的焊缝。

- TIG代表“钨惰性气体”。它通常用于焊接薄块不锈钢或铝。虽然掌握比MIG焊接更难以掌握,但它确实产生比MIG焊接更强的焊缝。

机器人-与需要人类专家的MIG或TIG焊接不同,机器人焊接自动化整个过程。大多数机器人用于电阻点焊和电弧焊接。如果机器人正在执行MIG或TIG焊接,则需要人类援助来制备焊接材料。

点 -两片金属被置于两个铜合金尖端之间的压力下,通过电流将它们焊接在一起。焊缝与表面齐平,不需要焊剂或填料,使外观清洁。



铆钉是用来把两个或多个金属固定在一起的,可以买到钢、不锈钢和铝的。铆接比焊接的优点包括能够将不同的材料固定在一起,或者能够将其他工艺无法接触到的区域固定在一起。

如果因任何原因需要拆卸,铆钉可以钻出并重新安装。

铆钉图的类型

有三种基本类型的铆钉。

实心铆钉-这些铆钉是使用特殊的铆钉机或标准的硬件插入机插入的。它们由一个轴和头部组成,在插入时变形。实心铆钉非常坚固,但需要接触到金属板的两侧,以及重叠的连接。

半管状铆钉- 这些铆钉也由轴和头部构成,差异在尖端的局部孔中。这个小孔减少了安装所需的力量。类似于固体铆钉,需要进入金属板的两侧和重叠接头。

盲铆钉,这些铆钉有一个完整的芯轴穿过它们。当铆钉机拔出时,芯轴会压缩铆钉的背面,使其压平,使两块金属固定在一起。铆接机只需要进入零件的一侧(这是它的名字“盲”),使这是一个方便的铆接过程。用适当的材料准备,抽芯铆钉可以两侧齐平。

钣金自动化

自动化钣金制造操作,如弯曲,切割或焊接,可以简单地简化钣金成型过程,并仅仅因为它们除去人为错误和疲劳而加速生产时间表。这是一个快速看看两种更加流行的自动化钣金制造过程的方式。

机器人运营商

机器人操作提高生产力和质量。这是因为机器人运营商每次都可以以统一的精度表现,从而减少对人类运营商的潜在符合人体工程学和安全危害。例如,一些程序需要极其重复的动作,可以随着时间的推移伤害一个人。机器人运营商消除了风险。

机器人也可以快速重新编程以适应最后一分钟的工程变化,小批量运行,以及线路变化。

机器人-机器制造商正在将机器人技术直接应用到他们的技术中。这些机器人是专门为每台机器建造的,可以根据机器的编程方式执行任务。

冲压制动器是一个很好的制造过程的例子,从机器人技术中获益良多。该机器人的程序是移动钣金跨越折弯机,以实现程序中每个所需的弯曲。

另一个例子是带有舞台模具的机器人;通过编程,机器人能够识别何时将零件移动到冲压机上,等待冲压完成,并在冲压完成后将零件取出。

机械手臂(协作)-机械臂不与机器通信,是单独编程的。它们很适合拾取和放置操作,在那里它们被编程将零件从一个位置移动到另一个位置。这些机器人通常与人类配对,使它们具有协作性。

机器自动化

自动换刀 -无论使用折弯机还是转塔,自动换刀器(ATCs)都是快速、可靠和准确的。一旦它收到命令,改变机构将删除旧的工具,并以一个新的。手动设置折弯机需要1-4个小时,具体时间取决于折弯的数量,而无论程序多么复杂,atc都可以将设置折弯机的时间缩短到20-30分钟。

物质负载/卸载系统 -炮塔压力机现在可以用自动纸张装载和卸载购买,因此该过程可以无缝地继续,而无需手动将钣金送到炮塔上。这增加了生产率并降低了潜在的人体工程学危害。

钣金制造标准公差

用于金属板制造的设计

在制造开始之前的原型阶段,与具有金属工程专业知识的可制造性设计(DFM)工程师一起工作是很重要的。

下面是一些有用的设计技巧。

过度成形 -包含没有功能目的的剪切或弯曲可以创造增加的成本。过度成型也可以使部件不可能弯曲。

临界尺寸,呼出信息不适用于型号 - 基准面,公差(块和关键),材料类型,完成要求,硬件规格,孔攻丝,焊接要求,表面要求和边缘要求,只需参见一些。

标准公差 -虽然机械和工具将重复在.004“中,但简单地将所有配合部件更加错误,仍然是+/-。005”。这种过度的部队在分类和检查方面的额外劳动力。

太紧的公差导致成本更高,生产力降低。正确的耐受性仍然会产生出色的合适和功能,并增加了制造效率的益处。

井眼尺寸+/- .003”- 冲头和模具的尺寸和形状决定了孔的尺寸和形状。最小孔或浮雕尺寸由要使用的库存厚度决定。

为了获得最佳效果,打孔功能可以不小于被打孔的材料。模具工具略大于冲头,以最大限度地减少工具磨损,并减少冲孔孔所需的压力。一般来说,10%的材料厚度用于大多数应用。

例如,如果材料是0.100 "铝,冲头直径为1.000 ",模具直径为1.010 "。冲孔一侧的孔尺寸将与冲孔工具的尺寸相同。模具侧孔的尺寸将与模具的尺寸相同。除了刀具磨损,从一个孔到下一个孔的变化非常小。一般来说,+ / -。003”是一个合理的功能公差。

洞到洞+ / - .005”- 从一个孔到另一个孔的距离的准确性主要取决于用于处理纸张的机器。有些设备将持续超过+/-。005“,难以困难。

然而,穿过纸张冲压的所有孔和特征都可以将压力引入金属板。如果该部件具有紧密间隔的穿孔图案或形成的特征,例如凹坑或计数器,则结果可以使纸张经纱和扭曲。这可能导致孔或特征之间的不必要的变化。如果存在这种情况,则应适用更大的容差对围绕该特性的某些区域。

钣金制造标准公差

洞到边缘+/- .010“- 除了使用带有剪切功能的机器时,部件配置文件就像任何其他功能一样。这些尺寸应视为与孔到孔相同。

当冲压接近边缘(小于材料厚度)时,可以通过冲压金属的应力来推开边缘。该边缘运动可以以与边缘相关的孔位置的精度引入变量。有技术可以最大限度地减少这个问题,但只要有可能,工程师应该允许+/-。010“孔到边缘。+/-。005“的公差只应该在绝对必要时使用。

洞弯曲+ / - .015”- 在制造过程中,已经引入了几个因素。CNC炮塔压榨机的功能和部件已打孔,砂磨或翻滚以除去毛刺,现在正在形成压力机上形成。去毛刺过程可能会删除.003“当化妆品外观是优先级时。

精密压机刹车将定位和重复在+/- .002 "范围内。熟练的制动操作人员能够负载零件成形始终如一地从弯曲到弯曲。

尽管如此,必须考虑来自炮塔压力机的材料厚度(名称厚度的5%)的自然变化,+/-。005“,化妆品打磨的影响以及由压机制动器引入的变化。+/-。015“孔到弯曲的容差适用于大多数应用。休息+/-。010“只有绝对必要。

弯曲弯曲+/- .020“- 考虑到影响孔到弯曲公差的变量,现在介绍了多种材料表面和厚度。只要有可能,工程师应该允许+/-。020“弯曲到弯曲。休息+ /。010“只有绝对必要的。如果跨越多个弯曲,需要增加容差增加。


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