機(jī)床鈑金零件基礎(chǔ)構(gòu)造與其工藝

張 艷，王海波

沈陽機(jī)床股份有限公司鈑焊分公司，遼寧沈陽 110142

機(jī)床鈑金零件基礎(chǔ)構(gòu)造與其工藝

張 艷，王海波

沈陽機(jī)床股份有限公司鈑焊分公司，遼寧沈陽 110142

機(jī)床鈑金零件的構(gòu)造的要求具有特殊性，即受到機(jī)床外觀、加工設(shè)備與加工工藝的要求的影響。本文針對機(jī)床鈑金類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對于機(jī)床鈑金類零件在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意的問題及現(xiàn)象進(jìn)行了分析，總結(jié)出了在加工機(jī)床鈑金類零件時的一些使用計算方法。

零件構(gòu)造；設(shè)計工藝；要求

一般來說，機(jī)床鈑金類的零件的主要制造分為3個步驟：一是利用設(shè)備為數(shù)控剪鈑機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖和數(shù)控折彎機(jī)等設(shè)備對鈑料進(jìn)行加工；二是對需要焊接的零件進(jìn)行人工焊接，使其成形；最后對其表面進(jìn)行噴涂。由此步驟來看，機(jī)床鈑金類的零件的加工一般不會采取使用成型模具進(jìn)行批量加工，次類零件的具體結(jié)構(gòu)只要有設(shè)備的加工能力和工藝所決定。因此，本文通過論述機(jī)床鈑金類的零件的結(jié)構(gòu)與工藝，為次類零件的加工與設(shè)計提出借鑒。

1 機(jī)床鈑金類的零件的基本設(shè)計要求

隨著當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，對于機(jī)床鈑金類的的零件的加工工藝也有著巨大的影響。因此，在傳統(tǒng)方法之上，計算機(jī)也在很大程度上用來完成這些計算工作，就是最基本的模型的鈑金零件CAD方法，這種方法十分可靠、高效的，值得我們推廣。總體來說有拼合造型操縱方法、特征造型操縱方法、展開操縱方法、計算機(jī)輔助坯料排樣、數(shù)控指令編制、數(shù)控沖壓指令的優(yōu)化和仿真等等。CAD和CAM方式具有智力高、知識密集度高、更新速度更快，綜合性更強(qiáng)等特點(diǎn)?；诂F(xiàn)今機(jī)床鈑金類零件的特點(diǎn)，幾何造型方法分為2D幾何造型法和3D幾何造型法。2D幾何造型法主要包括編碼法、面素拼正當(dāng)和交互尺寸輸人法等; 3D幾何造型法則包括體素拼正當(dāng)?shù)确椒?。各種CAD/CAM系統(tǒng)的功能和方式都不一樣。具體方式也有區(qū)別，例如，其中的目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化排樣法，可以使用參數(shù)△x(X方向平移△x)、△y(Y方向平移△y)、△φ(旋轉(zhuǎn)△φ)，再根據(jù)參加排樣料塊類型和數(shù)目關(guān)系等得出函數(shù)的關(guān)系程式，得出目標(biāo)函數(shù)。再使用得出的目標(biāo)函數(shù)按一定的算法進(jìn)行運(yùn)算。為了進(jìn)步工作效率，可以限定部分參數(shù)的變動范圍。

1.1 計算法

公式：ρ=R+Kδ，為中性層半徑，R為彎曲內(nèi)半徑，為鈑材厚度，K為中性層位置系數(shù)。

1.2 查表法

查表法是利用《沖模設(shè)計手冊》等一系列工具書，在理論計算的基礎(chǔ)上，直接給出其數(shù)據(jù)的方法。

1.3 利用Solid Works等軟件

此方法主要利用軟件的鈑金功能生成三維實體，在展開獲得。

1.4 經(jīng)驗公式計算法

公式為：L=A+B+C+……X-N(2δ?0.5). 其中L為毛坯展開長度，A，B，C……X為各個折邊長度，δ為料厚，N為折彎次數(shù)。0.5為修正系數(shù)。

2 機(jī)床外觀對鈑金類零件結(jié)構(gòu)的要求

機(jī)床外觀對鈑金類零件結(jié)構(gòu)的要求主要為各個鈑材零件之間的端面不外漏，且要相互包邊，此要求的目的為加強(qiáng)零件的硬度和使其防水功能更好，在某種條件下還可以有防塵的作用。具體表現(xiàn)為以下：各個棱面圓滑一致，之間的接縫均勻一致，相鄰鈑金零件之間接縫不與棱邊重合。如圖1所示：

3 加工能力對鈑金類零件的要求

4 加工工藝路線對鈑金類零件解構(gòu)的影響

加工工藝路線也會對機(jī)床鈑金類的零件解構(gòu)有著很大的影響。因此對于需要進(jìn)行焊接的機(jī)床鈑金類的零件，在設(shè)計時還需要考慮其工藝性，以減少工作量和焊接變形的幾率。優(yōu)先選取的設(shè)備應(yīng)該是電阻焊和氣體保護(hù)焊接，同時還要考慮其折彎加工的便利性。例如，有些零件需要在設(shè)計時加入溢水孔，這樣就可以防止出現(xiàn)在運(yùn)行過程中將槽液帶出已造成污染的情況。并且在進(jìn)行表面噴涂工藝時，應(yīng)注意盡量使用已經(jīng)配有的孔洞，如果已有的孔洞不適合當(dāng)時的設(shè)計與加工工藝的要求，則應(yīng)該考慮到其重心的位置，盡量避免出現(xiàn)碰撞的情況。

5 在加工與設(shè)計機(jī)床鈑金類的零件時應(yīng)注意的問題

在加工與設(shè)計機(jī)床鈑金類的零件時應(yīng)注意以下問題：先考慮使用增加零件折邊尺寸，或者增加“幾何形”加強(qiáng)鋼槽，而不是只顧增加零件的厚度，這樣就可以很大程度上提高零件的剛度，而不增加零件的實際重量。再設(shè)計機(jī)床鈑金類的零件時，事先標(biāo)明零件是否能夠直接折彎成型，避免人為拆分或焊接或過分拆分。在拆分機(jī)床鈑金類的零件時，要在分件上飛出各種孔洞，盡量避免人工制孔，應(yīng)該由數(shù)控激光切割機(jī)或者轉(zhuǎn)塔沖機(jī)來完成。適當(dāng)更改零件解構(gòu)，提高板材的利用率。其他問題。在注意以上問題的同時，還需要注意彈簧的狀態(tài)，在機(jī)床鈑金類的零件中，彈簧的狀態(tài)應(yīng)該是一種均勻的球狀珠光體，尤其是比較小的彈簧，這一點(diǎn)就更為重要。使用的工藝應(yīng)該以等溫球化退火工藝，使用正火加高溫回火的方法，這樣既可以使其表面的球狀珠光體均勻，又可以為下一步工藝做準(zhǔn)備，減少加熱過程中的過敏感性，使其晶粒細(xì)化，提高使用壽命。如不如此，則很容易產(chǎn)生脫碳的現(xiàn)象，降低材料的疲勞強(qiáng)度。

本文針對機(jī)床鈑金類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對其零件的加工設(shè)計以及生產(chǎn)工藝進(jìn)行了分析，總結(jié)出了較為詳盡與系統(tǒng)的方法與注意問題，對機(jī)床鈑金類零件的設(shè)計生產(chǎn)有著一定的理論支持。幫助進(jìn)一步完善機(jī)床鈑金類零件的設(shè)計生產(chǎn)工藝。

[1]張新華.數(shù)控機(jī)床鈑金加工的探析[J]，2007(4).

[2]龔健沖.楊雪玲,數(shù)控機(jī)床零部件加工模式的建立[J]，2008.

TH13

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1674-6708（2012）59-0123-02