钣金加工是制造业中必不可少的工艺,可用于制造各行各业的各种产品。从汽车零部件到家用电器,其应用范围无所不包。
本文深入探讨了构成这一重要行业基础的八种基本钣金加工技术。
切割
大多数金属板制造工艺的初始阶段是切割,这需要根据需要对金属板进行整形和定型。激光切割、等离子切割和水射流切割等先进的切割方法可以实现高度精确和精细的切割。这些方法对于实现精细设计和减少材料浪费至关重要。
- 激光切割:采用高功率激光束实现极其精确的切割,非常适合复杂的形状。
- 等离子切割:涉及高速电离气体喷射,以高效且经济的方式切割较厚的金属板,适用于重型应用。
- 水射流切割:这种切割金属而不产生热量并保持材料特性的方法使用高压水喷雾和磨料颗粒。
钣金切割方法比较
切割方法 | 激光切割 | 等离子切割 | 水射流切割 |
精确 | 高的 | 中等 | 非常高 |
兼容金属 | 钢、铝、黄铜、铜 | 钢、铝、不锈钢 | 钢、铝、钛、铜、黄铜、合金 |
厚度能力 | 最大 25 毫米 | 最大 50 毫米 | 最大 200 毫米 |
应用 | 精细切割、复杂设计、高精度零件 | 通用制造、工业应用 | 厚料、混合料、敏感料 |
热影响区 | 小的 | 大的 | 没有任何 |
切割速度 | 高的 | 非常高 | 中等 |
运营成本 | 高的 | 中等 | 高的 |
对环境造成的影响 | 中等 | 高的 | 低的 |
弯曲
弯曲通过沿直轴施加力将平板金属变成有角度的形状。这可以通过折弯机来实现,折弯机将金属弯曲到所需的角度,或通过滚弯机形成圆柱形和弯曲形状。弯曲是制造具有不同角度和轮廓的组件的基础。
- 折弯机:使用模具和冲头以精确角度弯曲金属的机器。非常适合产生精确的弯曲和折叠。
- 滚弯机:使用多个滚轮将金属板塑造成弯曲形式或圆柱形。非常适合制作圆形和组件。
钣金折弯类型:
- V 形弯曲:常见;使用 V 形模具可形成各种角度。
- 空气弯曲:多功能;通过控制冲头深度可形成各种角度。
- 压底(压印):精确;金属完全压入模具。
- U 形弯曲:形成 U 形轮廓。
- 偏移弯曲:产生 Z 形弯曲。
- 滚压弯曲:大半径弯曲或圆柱形。
- 刮擦(边缘弯曲):沿边缘弯曲;形成凸缘和褶边。
- 旋转弯曲:减少表面标记;适用于外观处理。
钣金折弯角度:
- 锐角弯曲:小于 90 度;用于急弯。
- 直角弯曲:正好 90 度;常见于结构部件。
- 钝角弯曲:大于 90 度但小于 180 度;用于更大的角度。
- 卷边弯曲:边缘向后折叠;增加强度和安全性。
- 卷边弯曲:边缘弯曲成圆形轮廓;用于安全操作和美观。
- 接缝弯曲:用于连接部件的多个弯曲;用于管道系统和组件。
冲压
冲压是将金属板压入模具中形成精确形状和图案的过程。该技术涉及冲裁、压花和翻边等步骤,对于大规模生产非常有效。冲压广泛应用于汽车和家电制造,用于生产一致且复杂的零件。
- 冲裁:将金属板切割成预定义的形状或毛坯。
- 压花:使用凸起或凹陷的图案在金属表面上产生美观或实用的效果。
- 翻边:弯曲金属板的边缘以形成凸缘,增加强度并允许与其他部件组装。
焊接
焊接是将金属部件连接在一起的关键技术。常见的焊接方法包括以下三种。这些方法提供了牢固、持久的结合,这对于金属部件的结构和功能完整性至关重要。
- MIG 焊接:这种连接金属的方法涉及使用惰性气体和连续送丝。以其快速和可用性而闻名。
- TIG 焊接:采用钨电极和惰性气体,为高质量焊接提供精确控制。
- 点焊:涉及施加压力和电流以在特定点连接重叠的金属板,常用于汽车制造。
钣金焊接类型比较
焊接类型 | MIG 焊接 | TIG 焊接 | 点焊 |
过程 | 电弧焊 | 电弧焊 | 电阻焊 |
焊接速度 | 快速地 | 慢的 | 非常快 |
材料厚度 | 中等至厚 | 薄至中等 | 薄 |
精确 | 中等 | 高的 | 低的 |
典型应用 | 汽车修理、建筑 | 航空航天、汽车、艺术 | 汽车制造、电子 |
冲孔
冲孔是通过将冲头强行穿过材料送入模具来在金属板上形成孔或切口。该技术可以快速准确地产生多个孔或形状,非常适合制造穿孔金属板和支架等应用。
- 单冲:一次形成一个单独的孔或形状。
- 转塔冲孔:使用带有多个工具的旋转转塔在单个设置中执行各种冲孔操作,从而提高效率和速度。
剪切
剪切通过垂直于板材施加切割力,将大块金属切割成更小、更易于处理的碎片。此过程非常适合进行直线切割,通常用于将金属板修剪或调整为所需尺寸。
- 断头台剪:使用垂直下降的直刀片以直线切割金属板。
- 鳄鱼剪:具有铰链钳口,以剪刀般的运动切割金属,适合切割长金属。
成型
成型金属板而不去除任何材料。液压成型和深拉等技术可以创建复杂、深且空心的形状。深拉涉及将金属拉入模具,而液压成型则使用高压液压油将金属压入模具。
- 液压成型:利用液压将金属制成厚度均匀的复杂形状。
- 深拉:涉及将金属板坯拉入模具以形成深而空心的形状,通常用于制造罐头和容器。
精加工
精加工方法可改善钣金部件的功能和外观。抛光、喷漆、涂层和阳极氧化等工艺可用于改善表面光滑度、耐腐蚀性和美观性。确保产品满足所需规格和质量标准是最后一个阶段,即精加工。
- 抛光:使表面光滑,获得闪亮的反光效果。
- 喷漆/涂层:涂抹保护涂层或油漆以防止腐蚀并改善美观。
- 阳极氧化:一种主要用于铝的电化学工艺,可提高表面硬度和耐腐蚀性。
结论
了解这八种基本的钣金制造技术对于制造业的任何人来说都至关重要。每种方法都有独特的优势,适合不同的应用,从复杂的设计到安全的组件连接。熟练掌握这些方法可确保高效、经济和高质量的生产操作。