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钣金加工的標准

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钣金加工的標准

發布日期:2019-06-13 作者: 點擊:

钣金工藝概述

钣金是針對金屬和部分非金屬薄板(通常在6mm以下)的一種綜合冷加工工藝,包括剪、沖/切/沖切複合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成形等,其明顯的特征是同一零件厚度相同。通常,钣金工廠最重要的三個步驟是剪、沖/切、折,主要是通過钣金軟件對3D圖形的編輯而得到钣金件加工所需的數據,如展開圖、折彎線等,並爲數控沖床、激光切割機、沖切複合機以及數控折彎機等提供機床加工數據。

钣金加工的一般工藝爲:⑴下料/落料,冷軋板、鍍鋅板、鋁板、銅板適合選用剪板機或數控沖床加工,不鏽鋼材料通常采用激光切割;⑵數控折彎及成形;⑶鉗工,包括沈孔、攻絲、擴孔、鑽孔及翻邊、壓鉚等工序;⑷零部件組合焊接;⑸焊接、打磨及校正處理;⑹表面處理,包括電鍍、氧化、拉絲處理等;⑺噴塗處理,包括噴粉和噴油;⑻絲印和裝配工序;⑼最終檢驗FQC。這些工藝的順序根據産品不同,有多有少,有前有後。

一般來說钣金件的質量除在生産過程中嚴格要求外,還需要注意工序間的保護,更需要獨立于生産之外的品質檢驗,以前是靠人的經驗和簡單的工具進行檢測,現在逐步導入了輔助設備,諸如各種儀器和钣金檢測設備。一是按圖紙嚴格把控尺寸,二是嚴格把控外觀質量,對尺寸不符處進行返修或報廢處理,外觀不允許碰劃傷,對噴塗後的色差、耐蝕性、附著力等進行檢驗。這樣就可以根據錯誤和缺陷找到展開圖錯誤、各工序的不良習慣、工序中的錯誤等,如數沖或激光的編程錯誤、模具使用錯誤等。

由此可見,要想做出好的産品也是很不容易的。因爲工序較多,而能夠覆蓋衆多工序的工廠又較少,大多钣金加工廠的生産只涉及部分工序,如激光下料的Job-shop,只做焊接、電鍍或塗裝的加工廠,另外部分沖壓廠也做钣金加工業務,以上問題造成了工序間質量控制困難,以致總體質量難以把控。

钣金行業由于入門門檻低,造成企業魚龍混雜,惡性競爭嚴重。钣金行業缺乏職業教育和專業教育,行業技術水平參差不齊,而學徒制的缺失使工藝技術和經驗更是得不到傳承。行業缺乏定價標准,對前期業務報價不利,造成價格競爭逐漸成爲競爭的單一手段;沒有檢查標准和規範,所以後期交貨時十分被動……正因爲以上的亂象,一步步使钣金加工行業陷入了困境,不得不在各個行業的夾縫中求生存。

行業標准亟待建立

應該指出的是,钣金和沖壓是有區別的,沖壓加工是指借助于常規或專用沖壓設備的動力使板料在模具裏直接受到變形力並進行成形,從而獲得一定形狀、尺寸和性能零件的生産技術,而且沖壓廠大多不能確定落料尺寸,一般是在做模具時由模具廠試制出來的。板料、模具和設備是沖壓加工的三要素,可以說沖壓加工只是钣金加工衆多工序中的一種。而钣金加工通常是在企業內部展開後向模具廠定做模具,且工序比沖壓加工要複雜和繁瑣的多。

我们知道,各行各业都有行规,没有规矩不成方圆。机床行业有国标、行业标准或企业标准等,冲压加工可参照的标准是GB/T 13914-2002和GB/T 15055-2007,但这两个标准并不适用于钣金件的加工要求。部分行业对钣金产品赋予机加工行业的验收标准,如大多借用GB/T 1804-m(标准:《GB/T 1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差》),或者是尺寸和外形的验收标准依照ISO 2768mK执行,这对钣金加工方而言是不公平的,因为这两个标准的对象是机加工产品,主要是针对切削类机床所加工产品的检查标准。我们知道,金属切削机床和成形类机床本身的加工精度区别也很大。为什么钣金加工企业总是处于弱势地位,话语权和行业地位低,这与钣金行业没有行规和标准有很大关系,长此以往,对行业的健康发展很不利。所以急需制定钣金加工的行业标准,它包括定价、工艺成本标准、质量检查标准、环保标准、外观检验标准和服务等内容。而这些需要大量的数据采集和调研,这些工作应该由行业协会主持和推进。

部分企業暫行標准

首先,我们了解一下钣金加工用数控设备的加工精度,如表1所示。从表中可以看出,GB/T 1804-m或ISO 2768mK对于激光或数冲下料件在线性尺寸的未注公差方面还基本适用(但尺寸分段并不适合钣金产品),但不适用于折弯或焊接后的钣金件尺寸检查。对于折弯工序之后还有喷涂和装配工序的钣金产品,套用上述两个标准是不科学的,一般焊接结构件的尺寸和形位公差可以参照GB/T 19804-A或ISO 13920-A来执行。

表1 各数控设备的加工精度

一些厂家对钣金件的要求,特别是尺寸和外形验收标准,是依照ISO 2768 mK或GB/T 1804-m执行的,所有线性尺寸极限偏差的取值如表2所示。在加工材料为SUS304、板厚为5mm的大部件(图1)时,在不考虑平面度和垂直度的前提下,仅就一个长度尺寸559±0.8mm,其精度就不容易保证,而在生产相同材料且板厚为8mm的小部件(图2)时,合理的加工工艺又该如何选择呢?

表2 线性尺寸极限偏差(ISO 2768mK)

图1 板厚为5mm的不锈钢大部件

图2 板厚为8mm的不锈钢小部件

笔者在此列举下料、折弯工序的标准及规范供大家探讨,抛砖引玉,以期在行业内引起广泛地讨论。在实际生产中,钣金件的线性尺寸未注公差、焊接件尺寸未注公差、角度和孔间距尺寸未注公差、平面度和对角线尺寸未注公差,按表3、表4、表5、表6执行,需要指出的是,表3~表6中所有内孔、缺口和空档尺寸一律取正偏差,外形和轮廓尺寸取负偏差,这些标准与GB/T 1804-m是有区别的。此外,钢板厚度的偏差会影响折弯和焊接的参数,其允许偏差标准如表7所示,需提前据此采取预防措施。

表3 钣金件未注线性尺寸公差

表4 一般焊接结构件未注线性尺寸公差

表5 钣金件未注角度和孔间距尺寸公差

表6 钣金件未注平面度和对角线尺寸公差

表7 GB/T 709-2006钢板厚度的允许偏差标准

表8 钣金冲裁的毛刺和断面粗糙度要求

表9 激光切割件断面表面粗糙度Rz

表10 折弯加工常用折弯扣除速查表(SPCC-SS400/90°) (单位:mm)

注:加工不同材料時,如SPCC、SUS、Al等,其折彎扣除BD值是不相同的。

材料是保證産品質量和精度的前提條件,簡單地說,就是要“對症下藥”,材料的差異對下料、折彎、焊接等工序影響較大,如,材料表面狀況不好,就要調整切割條件;板厚不足,折彎扣除要做相應減少;含雜質多,焊接變形大,就要提前做好預防措施等。在數沖時,依據毛刺高度可以判斷模具是否需要研磨,判斷標准如表8所示。依據激光切割件斷面質量以及表面粗糙度Rz值,可以判斷機床及耗材的實際狀況等,如表9所示。由于板厚的偏差,造成折彎扣除的數值也有一定的差別,如對材料SPCC-SS400進行90°折彎,且折彎上模rp≤0.6mm時,常用的折彎扣除值如表10所示,具體取值可通過現場試折驗證。如Q235(SS400)鋼板的厚度爲5.0mm,實測板厚爲4.65mm,那麽BD的取值就不能按表選取,只能通過試折來進行取值了。


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