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钣金切割工艺的基础知识

发布日期:12 年 2022 月 XNUMX 日
最后修改日期:30年2026月XNUMX日

In 钣金加工切割是指将单张金属板分割成两块或多块的过程。它也包括利用剪切力、热能或其他形式的能量从金属板上去除不需要的部分。切割过程需要在切割位置施加高压,使金属板从指定区域断裂,从而形成所需的形状。切割过程涉及工件、切削刀具、工装夹具、加工工具和切削液。

金属板材切割有​​多种方法。 让我们详细概述一下它们。

 

剪切切割

剪切切割技术基于这样的原理:施加超过材料最大剪切强度的剪切力,在指定位置进行切割。

1、锯切

锯切利用刀片的运动将大块金属板切割成小块。刀片的运动方式因锯切类型而异。例如,钢锯通过往复运动切割金属板,而圆锯则使用旋转刀片。刀片上的齿在切割过程中负责形成切割缝隙。

2.冲孔

钣金冲孔作业

钣金冲孔作业

冲孔 是切割金属板材的一种简单方法。 冲床用于制造不同形状的相对较小的零件。 它涉及使用冲床,对放置在冲模中的金属板施加力,以形成所需形状的零件。

根据冲出的几何形状,有多种冲孔程序,例如冲孔、切缝、开槽、咬边和穿孔。

冲孔型 描述
穿孔 冲孔是在金属板材上形成槽或单个孔。它结合了板材成形(挤压)和切割技术,最大限度地减少了废料。
采血 只需冲床一次,它就可以制作出百叶窗、拉片和通风口等特征。
切角 冲孔是指通过一系列冲压操作去除金属板材的不同区域,以达到预期效果。它仅适用于大多数边缘和弯曲位置。
半开槽 半开槽不仅仅适用于边缘和弯曲位置,还适用于更复杂的几何形状。
它使用冲压概念在金属板上创建一个矩形槽。
步冲涉及两个或多个重叠冲头的组合,从而产生不同的几何形状。
射孔 穿孔是打几个小孔,孔之间有一点间隙。

3.拉削

拉削是一种标准的钣金切削技术,它使用带齿的刀具(拉刀)从钣金上去除材料,从而获得所需的形状。即使是复杂的孔型设计,它也能从钣金上加工出大量相同的零件。当带齿的刀具(拉刀)沿切削位置移动时,最前面的几个齿从表面去除材料,而后面的齿则继续向下移动进行精加工。

拉削操作

拉削工艺 分为直线式和旋转式两种。

直线拉削 工具相对于金属板线性移动。 它仅限于创建 2D 挤压形状。
旋转拉削 拉削刀具相对于工件以旋转运动移动并产生轴对称形状。 它可以创建螺旋花键和直花键、不规则轮廓、枪管膛线等等。

4. 下料

钣金落料

钣金落料

消隐 落料与冲压非常相似;两种技术都使用冲床。唯一的区别在于,落料过程中冲出的是所需形状的成品(也称为毛坯),其余部分是废料。而冲压过程中,冲出的毛坯则是废料。落料过程中会浪费一些材料,可以通过套料来最大限度地减少浪费。铝、黄铜、青铜、低碳钢和不锈钢是落料过程中最常用的材料。 (RSShaikh,2015).

它是一种相对简单的金属板材切割方法,只需将金属板材送入落料机即可。 可以对冲裁机进行改造以满足精确的输出规格,使其非常适合尺寸一致性的大规模制造。 它可用于飞机清洗机、齿轮、汽车零部件以及广泛的其他应用。

    • 用切削刃冲裁

这种工艺需要在落料过程中剪切切削刃,即在固定切削刃出现裂纹时产生所需的切口。该工艺要求极其谨慎,正确设置刀具,并由熟练的操作人员进行操作。

5.分条

分切原理

分切原理

纵剪 是用相对的圆形刀片切割金属板材的过程。 它用于以线性和曲线图案切割金属板材。 当片材通过两个相对的圆形刀片时,片材施加刀片的压缩力,从而产生切割。

非剪切切割

代替剪切力, 非剪切技术 在切割位置使用强热、高压或喷砂。

1、激光切割

激光切割操作

激光切割操作

用高强度激光束切割金属板材被称为 激光切割。 在强热的帮助下,激光束冲击切割位置并分离工件。 它可以处理的厚度最大为 10 毫米。

使用传统工具进行机械加工可能速度更快、精度更高。而激光切割工艺则能解决这一问题。因此,对于需要快速、精确切割钣金件的制造商而言,激光切割是一种高效的解决方案。

激光切割的类型

激光切割技术主要分为三种类型:玻璃纤维、Co2 和晶体激光。

玻璃纤维 光纤激光切割是利用玻璃纤维放大基础种子激光器的最节能技术。 在短时间内切割薄片的效率非常高。 也适用于切割反光材料。 这种方法对于切割金属、涂层金属和聚合物来说是准确的。
Co2 Co2 激光是一种低成本、高效的技术,主要采用二氧化碳、惰性气体氦和氮的混合光束。 它可以比纤维切割机刺穿更厚的材料。 木材、玻璃、纸张、织物、皮革和丙烯酸树脂都是一些例子。
水晶 由于波长较短,它们可以切割 Co2 激光无法切割的硬质材料,例如陶瓷、涂层材料和硬化钢。

2. 水射流切割

水射流切割操作

水射流切割操作

水射流切割 是用高压水射流去除原材料中细线的技术。 水射流侵蚀工件的确切位置,将其分成两半。 它是基于水侵蚀的想法。 当高速水射流接触表面时,就会发生材料去除。

纯水射流适合切割较软的材料,但磨料颗粒与水结合可切割较硬的材料。 磨料颗粒的目的是提高水射流的切割能力。

3.等离子切割

等离子切割 是使用电离气体射流(称为等离子体)切割金属板材工件的过程。 它在切割位置熔化金属板材,从而形成所需的切割形状。 氩气和氮气是等离子切割工艺中最常用的气体。

等离子切割工艺

等离子切割工艺

电能将气体加热,使其电离并转化为等离子体,通过喷嘴引导至切割位置,使金属板熔化,然后将熔化的部分吹走。

 

使用模具进行钣金切割的机理

使用模具切割金属板首先将板材送入装置的底部组件(称为模具)。 上部称为冲裁模。

  • 当通过冲模施加力时,冲模向工件移动并接触。 一旦板材与冲床接触,切割位置就会发生塑性变形
  • 塑性变形后,冲床穿透工件 (王,2018)。 在渗透阶段,裂纹扩展发生在抛光区域
  • 最后,冲床离开冲出的零件并返回到原来的位置。

今天让我们开始一个新项目

一些特殊的切割工艺

1.修剪

在开始任何制造项目之前,从工作表的边缘和边框去除材料是一项重要任务,而修剪过程可以有效地完成这项工作。

装饰带 在翻边或弯曲之前对金属板材进行加工。 它可以去除工件上的毛刺和碎屑,使切割表面保持光滑且易于在后续制造步骤中使用。

2.去毛刺

去毛刺 与修剪过程非常相似。 它从钣金零件的切割位置去除多余的材料。 唯一的区别在于修边使用切割工具,而去毛刺则使用刷子或小型手动工具完成。 它去除小毛刺和碎屑以获得光滑的边缘。

在实际制造中,修边和去毛刺对于去除毛刺和加工碎片起着至关重要的作用。 这些多余的材料是典型的制造缺陷。 要了解有关此类缺陷的更多信息,您可以参考这篇文章:

 

影响因素

多种加工变量、操作条件和外部因素会影响钣金切割过程。 下表包含一些最重要的因素。

影响因素 变量 描述
加工变量 加工中的变量包括能量、施加的力、温度、刀具寿命和切屑形成。

高能量可以加快切割过程。

温度过高会影响切削位置的尺寸均匀性。

连续的切屑形成有助于获得优良的表面光洁度,但切屑形成不规则会导致振动和表面光洁度变差。

操作变量 切削液、刀具状态

切削液不足会导致切削过程中产生过多的热量、振动和摩擦。

工具磨损会降低效率、表面质量和循环时间。

操作变量也会影响尺寸精度、切削速度和能耗。

外部变量 操作人员的技能、设计的复杂性以及金属薄板的特性都会影响焊接效果。

材料的机械加工性影响公差、刀具寿命、尺寸一致性和生产周期时间。

复杂的设计需要更多的时间来完成加工操作,需要熟练的操作人员,而且很难达到严格的公差。

 

结语

钣金切割是钣金加工的基本步骤,它涉及将钣金分割成所需形状,并通过在指定区域进行切割来实现。任何钣金加工项目都始于将钣金切割成所需的尺寸和形状。因此,需要进行周密的计划、分析和执行才能获得理想的结果。

Protean 是一家经验丰富的制造业,拥有先进的加工设备和专业的制造专业人员。 我们提供所有类型的 钣金服务 提供20多种材料选择。选择切割工艺,并将您的设计发送给我们,几天内即可将零件送到您家门口。

 

常见问题

钣金切割工艺有哪些示例?

最常见的钣金切割工艺是冲孔、落料、分切、锯切、激光切割和水射流切割。 但是,哪种类型适合您的项目取决于规格和所需的精度。

影响钣金切割工艺的因素有哪些?

能量施加力、温度波动、刀具寿命、切屑形成、切削液、刀具条件、操作员技能、设计的复杂性和钣金材料质量都是钣金切削的影响因素。

水刀能切割多厚的厚度?

水射流切割工艺可切割厚度达 300 毫米的材料。 然而,对于较软的材料,它是 400mm。

激光切割和等离子切割有什么区别?

虽然这两种方法都使用热量来切割工作表,但不同之处在于等离子体使用电离气体,而激光切割使用高度集中的光子束。

 

2条评论

  1. 山明仁

    我发现它很全面,您能举一些如何管理公差和边缘质量的例子吗?

    回复
    • 迪肯德拉·阿查里亚

      您好,Akihito。感谢您的关注!我们采用先进的激光切割和剪切技术,确保不锈钢和铝等材料的严格公差和卓越的边缘质量。您可以在此处给我们留言,告诉我们您的具体要求: https://proleantech.com/contact-us/

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