昆山昆嘉永业机械有限公司
服务热线 021-39521399
公司产品
联系我们
联系人:李经理
电话:021-39521399
传真:021-69929649
手机:13817293378
网址:www.shjjfj.com
地址:昆山市开发区马塘路170号
新闻您现在的位置:首页 - 新闻 - 内容
机床钣金类零件的结构及工艺性
编辑:昆山昆嘉永业机械有限公司   时间:2017-04-25

机床钣金类零件的结构及工艺性

机床钣金类零件一般为单件小批量生产,主要采用数控剪钣机、数控激光切割机、数控转塔冲及数控折弯机等钣金加工设备对钣料进行加工。对需要焊接的零件由人工焊接成型,最后进行表面处理和表面喷涂的工艺流程。由于机床钣金类零件一般不采用成型模具批量加工,因此零件的设计必须充分考虑到零件的可加工性,并使其具有最佳的加工工艺路线,在某种程度上,可以说是设备的加工能力和工艺路线决定了零件的具体结构。本文论述了机床钣金类零件的结构及其工艺性,希望能对机床钣金类零件的设计与加工提供一定的借鉴作用。



机床钣金类零件设计的基本要求

  机床钣金类零件的展开尺寸不应超过现有钣材的供货尺寸,在不影响外观的前提下其展开尺寸尽可能选用小规格的材料。机床钣金类零件的计算方法一般有以下几种:


  计算法:以钣材折弯成型后中性层的长度不变为理论基础,按公式ρ=R+Kδ计算,式中ρ为中性层半径,R为弯曲内半径,δ为钣材厚度,K为中性层位置系数,K可查《冷冲模设计手册》等工具书。


  查表法:查表法是在理论计算的基础上,考虑到影响折弯件展开尺寸精确度的相关因素,如折弯角度,弯曲内半径R等,将展开补偿值直接给出,在《冷冲模设计手册》等工具书中提供有相关图表。


  用SolideWorks等软件的钣金功能生成 三维实体后再展开求得。


  以上几种方法适合于批量大的钣金类零件的展开长度计算,而机床钣金类零件的种类较多,单件数量较少,加工精度要求较低,零件材料多为1-3mm的Q235冷轧钢板,.且加工设备及模具较为通用,以上几种方法计算时都比较繁琐,经过大量的折弯试验后,我们总结出机床钣金类零件展开长度计算的经验公式,用该公式计算简单方便,并能满足实际生产的需要。


机床外观对机床钣金类零件结构的基本要求

  机床外观要求各钣金零件间的连接螺钉不外露,钣材端面不外露,一般相邻钣金件向内折边,并且相互包边,这样即加强了钣金件的强度还具有防水的作用,在控制电柜壳体等IP防护等级要求较高的地方还通常采用折边压密封条的方式,这样即防水又防尘。


  机床外观要求各面棱边尽量保持圆滑一致,零件间接合缝均匀一致,所以相邻钣金零件间的接缝最好不与棱边重合,也不能处在圆弧的曲面上。如实例所示,拼焊时一般将接缝位置放在顶面、底面、背面等不外露或看不到的地方,并采用斜接缝,以使三条棱边均为一致的折弯成型的光滑圆弧。当然,机床外观和机床造型对钣金零件的结构还有其他多方面的要求和限制,这里就不作详细描述了。


应用实例

  设备的加工能力对机床钣金类零件结构影响


  机床钣金类零件的展开尺寸也不能超出现有设备的加工能力,例如:剪钣机的刀口宽度;折弯机的最大折弯宽度及最大压力,折弯模具的最大承载力;激光切割机最大加工范围及最大切割厚度;转塔冲现有冲模的规格等。以下仅以折弯加工为例,简要说明如下:


  1).折弯压力的计算 折弯时钣料折弯压力P应小于折弯机的最大压力,并应小于折弯模具的最大承载力(T/m),否则将会损害机床或压坏模具。


  2).折弯下模V型开口与折边尺寸的关系 Q235钢板折弯时,下模V型开口尺寸一般为料厚的6-8倍,则零件折边尺寸A与下模开V型口的关系


  因此不同钣料厚度的零件或下模V型开口选择的不同,则其最小折边尺寸A是不同的,一般以同一钣料厚度下最小适用折弯V型开口所允许的尺寸为此料厚的最小折边尺寸;但如果折边上有孔,则孔中心距离边沿的尺寸K﹥R+d/2,避免折弯时孔拉伸变形,这时最小折边尺寸还应根据孔的大小及其距钣料边沿的工艺允许最小距离C进行相应的调整,具体C值可查阅《机械设计手册》等资料。


  3).模具形状与零件折弯结构的关系  折弯件的各折边尺寸及折弯形状,均受加工模具的限制。各道折弯时零件均不能与上模发生干涉,同样折弯时零件也不能与下模发生干涉,但有时可巧妙利用下模侧面的V型槽来扩大零件的加工范围,或调整折弯件的折弯顺序,以满足某些折弯件的特殊结构要求。


工艺路线对机床钣金类零件结构的影响

  机床钣金类零件的加工工艺路线对零件结构也有很大的影响。例如具有型腔结构的零件要设计溢水孔,以免在表面处理过程中将槽液带出使各槽液之间相互污染。零件表面喷涂悬挂时应尽量借用已有孔,但已有孔不合适或较重的零件还应设计有适宜吊装的工艺孔,并考虑零件重心位置,避免因零件重心偏移倾斜超过喷涂线最大允许通过尺寸而发生磕碰。


  对需要焊接的机床钣金类零件,设计时还应考虑到焊接的工艺性,应尽量使接缝位置不外露,并尽可能使接缝长度最短,这样可以减少焊接工作量和零件的焊接变形,焊接时应优先选用点焊(电阻焊)和气体保护焊,这两种焊接方式适于焊接薄钣,且零件焊后变形较小。


  机床钣金类零件设计时还应考虑到折弯加工的便利,零件两边A1、B1及A2、B2折弯尺寸均不同,在折弯加工时,需分别定位才可折弯,改进为两边A及B折弯尺寸相同,则折弯时两边可一次定位同时折弯,定位基准一致,折弯次数减少。


机床钣金类零件设计中应注意的问题

  机床钣金类零件设计中还应注意以下问题:



  机床钣金类零件设计中不可盲目加大零件材料厚度来提高零件强度或刚度,应首先考虑用增加零件折边或加大其折边尺寸的办法;其次可以考虑增加相应的筋板或“几”字型加强槽钢的办法,这样零件的强度或刚度可以提高很多,而重量却不会增加太多。


  对于可以直接折弯成型的零件,且不可人为再拆分成分件进行拼焊,设计时应将零件是否能够直接折弯成型搞清楚,避免过度拆分零件。


  除配做孔外,对于零件上的各种孔,在拆分分件时,均应在分件上给出,以便在进行钣料加工时由数控激光切割机或数控转塔冲机床直接加工成,避免和减少人为手工配做孔。


  机床钣金类零件设计时还应注意,必要和适当的改变零件结构,便可极大的提高材料利用率。以某立板零件用数控激光切割机自动排样下料为例进行对比验证,虽加工时间有所增加,但节约的成本远高于所增加的费用。


结语

  以上就机床钣金类零件的结构特点及其受机床外观需要、加工设备的限制、加工工艺的要求等各方面因素的影响做了简要的论述,有些影响因素甚至是相互矛盾的,除以上应注意的问题外,还有许多要考虑和注意的问题,实际设计过程中应根据企业加工设备和零件的具体特点,进行全面考虑和权衡,在处理具体问题时,还应具体情况具体分析,灵活应用,不断完善和改进设计。


返回