鈑金零件數(shù)控加工分析

鄒亞妮

摘 要：機床鈑金類零件的結構受到機床外觀的需求、加工設備的特點、加工工藝的要求等因素影響。本文分析了機床鈑金類零件設計時應注意的問題，給出了機床鈑金類零件加工中一些簡便實用的經(jīng)驗方法。

關鍵詞：鈑金零件；數(shù)控；加工

引言

由于機床鈑金類零件一般不采用成型模具批量加工，因此零件的設計必須充分考慮到零件的可加工性，并使其具有最佳的加工工藝路線，在某種程度上，可以說是設備的加工能力和工藝路線決定了零件的具體結構。本文論述了機床鈑金類零件的工藝性，希望能對機床鈑金類零件的設計與加工提供一定的借鑒。

一、機床鈑金類的零件的基本設計要求

隨著當今科技的飛速發(fā)展，對于機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?？傮w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，綜合性更強等特點?；诂F(xiàn)今機床鈑金類零件的特點，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、面素拼正當和交互尺寸輸人法等；3D幾何造型法則包括體素拼正當?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△φ），再根據(jù)參加排樣料塊類型和數(shù)目關系等得出函數(shù)的關系程式，得出目標函數(shù)。再使用得出的目標函數(shù)按一定的算法進行運算。為了進步工作效率，可以限定部分參數(shù)的變動范圍。

（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)。

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

（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。

（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)。

二、機床鈑金零件在加工中有何影響

對于機床鈑金零件在加工的過程當中其規(guī)格只能是在目前機床的生產(chǎn)能力之內(nèi)，比如說：折彎機可以承受的極強壓力和折彎最大的寬度；剪鈑機自身的一個刀口的最大寬度；轉塔沖本身的沖模尺寸；切割機切割最大跨度和厚度等等。本文就只是針對折彎加工，做一個簡單的說明。

2.1如何去計算折彎壓力

以Q235型號的鋼材舉例來說明一下，按計算我們用A來表示折彎的壓力大小，單位是千牛；l代表所要加工的板料的折彎寬度是多少，單位是m；要加工的板料厚度則用O來表示，單位是mm；C是代表零件折彎模具中V形開尺寸是多少，單位是mm。可以導出這樣的公式：壓力A=2×650l＼C。在對板料進行折彎的時候所施加的折彎壓力A不能大于折彎機所能承受的壓力范圍，如果超過了折彎機所能承受的壓力范圍那么對機床的整個壽命會產(chǎn)生一定的影響和破壞作用。

2.2折邊尺寸同V形開口之間的聯(lián)系

還是以Q235型號的鋼板為例，在折彎的工程中，模具中的V形開口通常為所要加工的板料厚度的6到8倍左右，那么我們可以得出所要加工的鈑金零件的折邊尺寸B同模具V形開口是有一定的關系的。我們還是用C來表示V形開口的尺寸、O來表示要加工的板料厚度；系數(shù)X是由模具的V處的倒角和要加工的板料的厚度兩個因素來決定的，通常我們是將板料的厚度乘以0.5到1作為系數(shù)，所以如果零件的板料厚度或者是下模V形開口尺寸是不一樣的，那么它的折邊尺寸B也是不一樣的，通常狀況下最小的折邊長度如果是在相同的鈑金零件板料厚度情況下，那么就會使用最小允許范圍的折彎V形開口所可以使有的長度；如果在所要加工的機床零件折邊上有孔，那么就要避免在進行折彎動作的時候由于拉伸出現(xiàn)孔變形的狀況，在這種狀況想最小的折邊尺寸就可以由孔的尺寸以及其距板料邊沿的加工工藝所允許的一個最小距離數(shù)據(jù)D來做一下計算。其中D值我們可以通過一些專業(yè)的資料來獲得。

2.3零件折彎結構同模具自身的聯(lián)系

機床所加工的模具對鈑金零件折彎時候的各折彎的形狀以及折邊尺寸是有一定的影響和限制的。在鈑金零件進行折彎的時侯零件無法同下模之間進行互相干擾，但在一些狀態(tài)下可以通過存在于下模側面的一個V形凹槽來使鈑金零件加工的尺寸加大一些，同時對鈑金零件折彎的順序來進行一些調整，這樣一些具有在結構上有特殊要求的鈑金件以在一些折彎要求上就可以進行滿足了。但是與之前所說的要求是一樣的，鈑金零件在進行折彎工序的時候同上模自己都是互相不能干擾的。

三、選擇鈑金零件結構加工工藝的選擇

選擇一個合適的機床鈑金零件加工工藝對鈑金零件結構會產(chǎn)生很大的影響。舉例來說明一下，如果我們所要加工的零件是一個型腔結構的鈑金零件，那么就一定要在這個零件上設計一個避免在做一些工作的會有槽液溢出的問題，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生就有設計溢水孔。給鈑金零件做噴漆的時候在懸掛的時候不要在打多余的孔，我們可以借用之前做的孔，如果零件自身的重量比較重那么就需要考慮此鈑金零件重心的位置，這時還是需要一個專門的工藝孔。在進行工藝設計的時候必須要考慮焊接狀況的工藝，接縫的位置盡量不暴露出來，同時接縫的長度尺寸也盡可能短，這樣做的目的是減少由于焊接所影響的零件變形以及減少工人的焊接工作數(shù)量。整個零件在設計工藝中還要想到在進行折彎的時候要具有便利性，如果鈑金零件對于折彎尺寸的要求兩邊是不同的，必須要進行不同定位的來進行折彎，即使是兩邊折彎的尺寸是一樣的，那么在折彎的工程中兩邊要在同一時間進行折彎。

四、機床鈑金零件工藝中要注意的問題

在加工與設計機床鈑金類的零件時應注意以下問題：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。再設計機床鈑金類的零件時，事先標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，應該由數(shù)控激光切割機或者轉塔沖機來完成。適當更改零件解構，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)，在機床鈑金類的零件中，彈簧的狀態(tài)應該是一種均勻的球狀珠光體，尤其是比較小的彈簧，這一點就更為重要。使用的工藝應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備，減少加熱過程中的過敏感性，使其晶粒細化，提高使用壽命。如不如此，則很容易產(chǎn)生脫碳的現(xiàn)象，降低材料的疲勞強度。

五、結束語

本文對鈑金零件的加工設計以及生產(chǎn)工藝進行了分析，總結出了較為詳盡與系統(tǒng)的方法與注意問題，對機床鈑金類零件的設計生產(chǎn)有著一定的理論支持。幫助進一步完善機床鈑金類零件的設計生產(chǎn)工藝。在實際設計過程中，應根據(jù)企業(yè)加工設備和零件的具體特點進行全面的權衡，在處理具體問題時，還應具體情況具體分析，靈活應用，不斷完善和改進設計，才能收到較好的效果。

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