論鈑金件倒圓角的必要性

文／Andreas Hellriegel·阿庫(kù)機(jī)械制造有限公司

譯／韋丹丹，華健韻·阿庫(kù)矯平設(shè)備（昆山）有限公司

對(duì)于現(xiàn)代鈑金加工企業(yè)而言，鈑金邊角的去毛刺處理是可靠生產(chǎn)和高質(zhì)鈑金件加工的必要工序，去毛刺機(jī)能夠可靠地去除殘留在零件上的毛刺，保證鈑金加工工藝鏈中后續(xù)加工的順暢進(jìn)行。

不同的鈑金切割工藝會(huì)形成不同種類的毛刺，最常見的火焰切割方式就不可避免地會(huì)在零件上形成毛刺。火焰切割完成后，切割件上會(huì)附著熔渣和殘?jiān)?，鈑金件邊緣的殘?jiān)锌捎檬止て骶呦鄬?duì)容易地去除掉，而牢固附著在表面和邊緣的熔渣則令鈑金件失去光潔，必須使用合適的去毛刺機(jī)才能徹底去除。除了附著的殘?jiān)兔桃酝?，近乎所有其他切割方式都?huì)留下鋒利的邊角，因此必須對(duì)鈑金件進(jìn)行倒圓角處理。

倒圓角的重要性

去毛刺概念在絕大多數(shù)情況下不僅僅只限于純粹的去除毛刺。去毛刺加工過程通常是在完成了對(duì)鈑金件的倒圓角處理后才算結(jié)束。由于打磨工具也對(duì)工件表面和截面進(jìn)行打磨加工（根據(jù)工藝的不同，打磨程度也會(huì)不同），因此機(jī)加工去毛刺工藝通常也會(huì)涵蓋這一功能。

鈑金件的去毛刺加工以打磨工藝為主，當(dāng)今企業(yè)都依靠自動(dòng)去毛刺工藝，先進(jìn)的去毛刺機(jī)，例如阿庫(kù)制造的EdgeBreaker 系列（圖1），配有一個(gè)裝有砂帶的打磨輥，打磨砂帶的下面裝有軟墊層。通過在鈑金件邊角上方回轉(zhuǎn)式打磨，能夠向鈑金件邊角施加較大的壓力，去除毛刺。這項(xiàng)獨(dú)到的技術(shù)是專門針對(duì)去除附著牢固的毛刺而研發(fā)，它配置的各種打磨工具和刷頭可以根據(jù)具體的邊角處理要求，接繼式對(duì)鈑金件進(jìn)行加工。這便是先進(jìn)去毛刺機(jī)理想的倒圓角加工原理。接下來我們講一下為什么倒圓角如此重要。

圖1 EdgeBreakerR 3000 去毛刺機(jī)

鈑金件倒圓角后可避免工傷

鈑金切割件的鋒利邊角是造成工傷的重大隱患。鋒利的邊角有可能會(huì)割傷從事操作、組裝或后續(xù)加工的工人。如果單個(gè)零件沒有經(jīng)過去毛刺加工，成品也會(huì)存在同樣的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)鈑金件疊放時(shí)，還會(huì)損傷彼此的表面，劃傷旁邊的零件。鈑金邊角經(jīng)過去毛刺和倒圓角處理便可以避免此類情況的出現(xiàn)。

鈑金件經(jīng)過去毛刺加工后外觀更美

去毛刺機(jī)不僅可以避免鈑金件的鋒利邊角造成工傷 ，還能夠同時(shí)完成對(duì)鈑金件的打磨，加工出光潔漂亮的精致表面。

鈑金件倒圓角后涂層附著力更好

各種涂層的涂覆質(zhì)量和附著性能的高低、優(yōu)劣與否，取決于鈑金件邊緣是否事先經(jīng)過內(nèi)外側(cè)的倒圓角處理。因此，鈑金件倒圓角已是去毛刺加工工藝中不可分割的組成部分。無論是粉末、鍍鋅、濕涂漆或KTL 底漆－涂層在尖銳邊角上都無法牢固附著，會(huì)出現(xiàn)涂層剝落的狀況。倒圓角后可使鈑金件邊緣的涂覆涂層均勻并具有防銹能力。建筑機(jī)械或農(nóng)機(jī)制造商更需要正確的倒圓角加工，通過去毛刺機(jī)對(duì)鈑金件邊緣進(jìn)行倒圓角加工，讓成品件具備可靠的防銹能力。

無氧化層的安全后續(xù)加工

經(jīng)過由氧氣作為輔助氣體的激光切割后，鈑金件邊緣的截面會(huì)出現(xiàn)氧化層，它會(huì)負(fù)面影響鈑金件的后續(xù)加工。涂覆的漆層也會(huì)與氧化層一起剝落，然后長(zhǎng)出銹斑。另外，氧化反應(yīng)也不利于焊接。鈑金件之間的氧化層甚至?xí)?dǎo)致無法取得均勻的焊接結(jié)果。嚴(yán)格地說，去除氧化層是一個(gè)獨(dú)立的工藝流程，但也可以通過特制的去毛刺工具在一定程度上去除氧化層，另一種辦法是采用噴射工藝去除。

經(jīng)過去毛刺加工的鈑金件可保護(hù)工具免受磨損

許多鈑金加工企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到去毛刺加工能夠提高鈑金件的質(zhì)量，便于后續(xù)加工，進(jìn)而節(jié)省工時(shí)、降低成本。去毛刺后的光潔工件更容易裝配，上漆或焊接。它們可以保護(hù)加工工具免受磨損。鈑金件的毛刺特別容易損壞折邊模具和矯平輥或使它們很快磨損。因此，阿庫(kù)通過研發(fā)自己的去毛刺機(jī)，以便獲得完美無缺的矯平結(jié)果。經(jīng)過去毛刺加工的鈑金件可在后續(xù)加工中保護(hù)加工工具，節(jié)省生產(chǎn)成本。

如何確定圓角大小

如今，僅對(duì)鈑金件表面進(jìn)行去毛刺處理往往不夠，越來越多的用戶要求給鈑金件邊緣進(jìn)行倒圓角處理。接下來我們講一下如何確定合適的倒圓角量。

圓角大小取決于倒圓角的目的。代加工企業(yè)必須按照?qǐng)D紙規(guī)格來加工鈑金件，一般來說，這些規(guī)格必須精確且不可更改。在生產(chǎn)圖紙中注明必須倒圓角的情況下，倒角的規(guī)格對(duì)工件的成本將產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。因此，無論是對(duì)于生產(chǎn)商本身還是對(duì)代加工企業(yè)而言，正確選擇合適的倒角量非常重要。

滿足需要為前提，盡可能少

為確保下游加工設(shè)備（壓閘機(jī)、折彎?rùn)C(jī)或矯平機(jī)等）的安全和高效使用，鈑金件必須光潔無毛刺。在折彎或矯平之前，材料若是無毛刺狀態(tài)，則無需作倒圓處理，因?yàn)槌C平輥通常只會(huì)被凸起的毛刺損壞，其他如車刀和銑刀也是如此。所以，無毛刺狀態(tài)的零件更適合進(jìn)入后續(xù)加工。

為避免工人被劃傷，經(jīng)驗(yàn)表明，只需做0.1 毫米的倒圓角量即可保障安全。即使是與鈑金件邊緣經(jīng)常接觸的乳膠手套、氣動(dòng)軟管或電纜，倒圓角范圍在0.1 毫米以內(nèi)的鈑金件也不會(huì)對(duì)它們?cè)斐蓳p壞，如圖2 所示。

圖2 加工倒角保證人員作業(yè)安全

當(dāng)考慮到涂層時(shí)，影響因素就變得復(fù)雜多樣了。首先是涂層的類型（KTL、粉末、濕漆）到涂料的類型和質(zhì)量，再到設(shè)備參數(shù)，例如預(yù)處理、干燥時(shí)間或烘干溫度，直至產(chǎn)品的最終放置等。以上這些因素再加上邊緣半徑，它們對(duì)防銹保護(hù)的持續(xù)時(shí)間都具有決定性的作用，因此必須通過試驗(yàn)來確定合適的倒角量以延長(zhǎng)防腐蝕保護(hù)期。當(dāng)然，在試驗(yàn)中所有其他影響因素必須保持不變。

最小0.5 毫米的倒角即可獲得可靠涂層

根據(jù)DIN EN ISO 9227:2017 規(guī)定，“中性鹽霧試驗(yàn)NSS”通常被用作測(cè)試腐蝕保護(hù)的方法。腐蝕的過程是隨著時(shí)間的推移而考慮的。另外，可以通過制作橫截面以顯示涂層的厚度變化程度，以便測(cè)量樣件的倒圓量（如需可補(bǔ)充測(cè)量）。這些樣件還可清楚地表明半徑的形狀對(duì)涂層厚度有影響。在不對(duì)稱倒圓角的情況下，涂層厚度在曲率最大處減小。因此可以斷定，具備均勻的半徑可以獲得理想的邊緣倒圓效果。

某些用于鋼結(jié)構(gòu)或離岸建筑的產(chǎn)品，要求鈑金件的邊緣倒圓半徑為2.0 毫米或更大，如圖3 所示。但是，多數(shù)實(shí)際應(yīng)用表明，只要在鈑金件上做0.5毫米的倒圓加工通常就可以獲得良好的涂料附著。由于倒圓角量以及由此產(chǎn)生的刀具成本會(huì)隨著邊緣半徑的增大而成比例地增加，因此對(duì)于用戶來說，必須找到正確的倒圓角量以保障可靠而經(jīng)濟(jì)的加工。即：滿足需要，能少盡少。

圖3 加工較大倒角

結(jié)束語

倒圓角加工是鈑金加工工藝鏈的一個(gè)重要部分。經(jīng)過去毛刺的工件擁有精美的表面，可以保證生產(chǎn)鏈進(jìn)度順暢無阻。因此，倒圓角加工將為鈑金企業(yè)帶來決定性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。