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八种常见的钣金制造技术

发布日期:24年2024月XNUMX日
最后修改日期:23年2024月XNUMX日

“钣金制造的能力在于其技术的多样性;它结合了切割、弯曲、焊接和其他技术来制作最终零件。”

制造不是一个一次性的过程。它是不同工具、流程和技术的组合。因此,将原始板材加工成最终形状涉及到不同的 钣金加工技术,从切割到连接。 

每种制造技术在钣金零件制造中都有特定的用途。例如,金属板焊接技术连接各个零件,而等离子切割则切割金属板。让我们详细讨论八种常见的钣金制造技术。

 

钣金制造的基础知识

首先, 什么是钣金加工? 它是操纵金属板材以创建特定形状、几何形状或结构的综合过程。这种制造方法对于汽车、航空航天和电子等各个行业都至关重要。

钣金加工服务 通常涉及几个步骤,从设计阶段开始,确定精确的测量和规格。接下来,制造过程包括使用以下技术将金属板切割成所需的形状 数控激光切割、冲孔或 金属剪切。进一步的步骤包括将金属弯曲并成型为所需形状,通常使用折弯机和其他专用机械。最后,通过焊接、铆接或粘合剂将零件组装和连接起来。

钣金件 

此外,金属制造工艺与许多材料兼容,如铝、不锈钢、铜、黄铜等。同时,铝和 不锈钢钣金加工 由于该材料具有良好的特性,如耐腐蚀性、强度和美观,因此这一点尤为重要。

现在,让我们来看看这些技巧;

 

1. 钣金切割

切割通常是金属制造过程中的首要技术。它涉及去除金属板部分以获得特定的尺寸和形状。随后,切割还为后续的制造步骤(如弯曲、焊接或组装)奠定了基础。

钣金切割工艺

钣金切割工艺 

有效的切割可确保金属零件在最终装配中准确地装配在一起,从而保持最终产品的完整性和功能性。您可以使用不同的 制造中的钣金切割方法 达到理想的剪裁效果,每种剪裁都适合不同的 钣金类型、厚度和精度要求。

表:不同的钣金切割方法 

切割方式 工进  平台精度 相容金属 应用 厚度能力
剪切切割 使用刀片施加剪切力并切割金属板。 大多数金属,包括钢、铝和黄铜。 适用于直线切割和修整。 通常可达 0.25 英寸。
数控激光切割 高功率激光束聚焦在金属上以熔化、燃烧或汽化。  钢、不锈钢、铝、铜、黄铜等。 错综复杂的形状和详细的设计。 1 英寸,但对于软金属则更高。 
水刀切割 与磨料混合的高压水流切割板材。 所有金属,包括钛合金和非金属 多种应用,包括对热敏感的部件。 高达 6 英寸 
等离子切割 等离子炬使气体电离并产生热等离子流来熔化金属板。  导电金属。 厚板材、大型部件、快速原型制作。 高达 2 英寸 

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2. 钣金折弯

弯曲涉及对金属板施加力,使其沿直线变形,改变其形状而不改变其体积或厚度。这个过程需要技巧和精度,因为金属必须精确地弯曲到指定的角度和尺寸。 

钣金折弯技术

以下是关键 钣金折弯 注意事项:

弯曲半径

  • 对于避免破裂或变形至关重要。
  • 通常为铝板厚度的0-1倍
  • 钢材厚度的1-2倍

弯曲角度 

  • 确定弯曲的锐度和范围。
  • 常见的角度包括90°、120°和180°。
  • 通常可以实现高达 ±0.5° 的精度。

弯曲类型 

  • V型弯:最常见,在金属中形成 V 形。
  • U 型弯:创建 U 形,常用于通道和支架。
  • 偏移弯曲:产生 Z 形,用于需要复杂几何形状的零件。
  • 下摆弯曲:将边缘折叠回自身,以获得平滑、安全的边缘。

此外,钣金弯曲是通过各种方法和工具实现的,每种方法和工具都适用于不同类型的金属和厚度。

金属弯曲设备和工具

钣金折弯中使用了多种设备和工具,每种设备和工具都有特定的用途。首先,折弯机通常用于精确弯曲,使用模具和冲头来形成精确的弯曲。其次,成型机夹紧并提升金属以进行预期的弯曲。第三,滚弯机用于圆柱形形状,使用滚轮逐渐使金属成型。 

卷弯机设备

此外,工具或机器的选择取决于几个因素,包括金属的厚度、弯曲的复杂性以及所需的生产量。

 

3、钣金冲孔

金属板冲压是指从金属板上去除材料部分以形成所需形状和尺寸的孔或切口。它涉及一台冲床,其中冲孔工具被用力打入金属板,剪切金属板,并形成所需的孔或形状。 

钣金冲压工艺

随后,在选择 S 时应考虑几个关键因素金属板材冲孔:

表:钣金冲孔注意事项

对价 描述
材料类型 冲孔工具对不同材料的适用性。
厚度 材料厚度对冲裁过程的影响。
公差 需要精度以及它如何影响工具选择。
刀具磨损 需要维护以确保质量稳定。
边缘质量 对产品外观和功能的影响。

何时使用钣金冲孔?

冲压技术在批量生产方面表现出色,能够高效地制造大量具有一致孔和形状的零件。它对于制造需要精确孔尺寸和位置的组件是不可或缺的,例如精密切割的汽车零件。此外,它还擅长制作复杂的图案和切口,而这些图案和切口对于其他方法来说是具有挑战性的。例如, 电气外壳制造中的金属板冲压 允许复杂性和定制。 

相关新闻: 实现钣金冲压的精度和准确度:最大限度提高生产率的基本技巧 

 

4. 钣金冲压

冲压是一种涉及使用模具和压力机将金属板压制成特定形状或设计的过程。这项技术对于将扁平金属板转变为各种复杂的形式至关重要。根据需求和设计,有不同的方法来实现冲压零件。例如,级进冲压涉及复杂设计的多个阶段,通常用于汽车和电子行业。

钣金冲压件

以下是关键考虑因素 钣金冲压:

  • 模具设计: 精确的模具可确保冲压件的一致性。它涉及详细的工程设计以匹配所需的最终形状。
  • 材料厚度: 厚度根据金属板材的类型而变化。同时,厚度的选择影响冲压工艺的可行性和质量。
  • 冲压力: 根据金属的特性和设计的复杂性确定最佳力。最佳的冲压力可确保干净、精确的形状,而不会损坏金属。

金属冲压设备和工具

首先,机械压力机广泛用于高速冲压,适合大批量生产。其次,液压机可以对更厚、更坚韧的板材进行精确控制。第三,多工位压力机非常适合复杂或多阶段的冲压工艺。此外,冲压设备的选择取决于多种因素,包括金属类型、零件复杂性、所需精度和产量。

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5. 钣金焊接

焊接通过加热、加压或同时使用这两种方法将两块或多块金属连接在一起。这项技术是金属制造行业的基础技术。它用更简单的金属件创建复杂的结构和组件。因此,焊接过程形成牢固的结合并保持金属的完整性和连续性。因此,它对于最终产品的耐用性和功能性至关重要。

机器人钣金焊接

此外,焊接用途广泛,可以集成不同类型和厚度的金属,这在定制制造项目中非常宝贵。然而,所需要的技巧和精确度 钣金焊接 在决定成品的质量和外观方面发挥着重要作用。

下表描述了钣金制造中使用的五种常见焊接类型:

表:钣金焊接类型 

焊接类型 描述 常见用途 性能 限制
MIG 焊接(金属惰性气体) 使用连续送丝电极和惰性气体来保护焊缝。 汽车、机器人、建筑 速度快,适合长焊缝,易于学习 对于非常厚的材料效果较差
TIG焊接 (钨惰性气体) 使用非消耗性钨电极和惰性气体。 航空航天、艺术雕塑 精度高、焊缝干净、用途广泛 较慢的过程需要较高的技能水平
棒焊 (屏蔽金属电弧) 使用熔化的电极棒来形成焊缝。 现场维修、重型设备 用途广泛,无需气体,户外有效 焊缝较粗糙,精度较低
激光焊接 使用激光束作为集中热源。 电子、医疗器械 精度高、失真小、速度快 需要专门的设备,

相关新闻: 焊接工艺综合指南:增强您的制造能力 

 

6. 钣金加工中的机械加工

机加工是钣金制造中的一个关键过程,涉及从工件上去除材料以获得所需的形状和尺寸。与成型工艺不同,机械加工可提供高精度,对于在金属部件上创建复杂的细节和特征至关重要。 

钣金数控加工

让我们看一个定制电子铝外壳的示例,以了解共同制造零件的工作加工和制造技术;

最初,使用激光切割(一种金属板材制造技术)将铝板切割成一定尺寸,以确保精度和清洁的边缘。然后使用折弯机将切割件弯曲成所需的形状,形成外壳的基本结构。下一个, 数控加工 适用于外壳上端口、通风和接口的复杂细节和精确切口。因此,这种组合制造出了高精度且美观的铝制外壳。

加工方法

钣金制造中的机加工包含多种技术,每种技术都适合特定的应用和材料。这里有一些方法;

  • 数控铣床:它使用计算机控制的旋转切削工具来去除材料。非常适合复杂形状和高精度。
  • 数控车削:金属件旋转而切削刀具直线运动的加工过程。适用于圆柱形零件。
  • 放电加工(EDM):使用电火花将金属塑造成特定形状。非常适合复杂或坚硬的材料。

这些技术带来了独特的功能,允许钣金项目进行广泛的定制和复杂性。 

 

7. 钣金铆接

这是金属制造中使用的另一种可靠方法,用于在不熔化金属板或其他材料的情况下连接它们。 钣金铆接 涉及将铆钉、短金属销或螺栓穿过零件上对齐的孔。一旦就位,铆钉的突出部分就会变形形成一个头部,将材料牢固地固定在一起。 

钣金铆接工艺 

您可以找到适合特定应用和材料类型的多种类型的铆钉和铆接技术。常见的铆钉类型包括: 

  • 实心铆钉:提供最坚固的接头,常用于高应力应用,例如飞机制造。
  • 流行铆钉 (也称为盲铆钉):非常适合只能从材料一侧进入的情况。
  • 抽芯铆钉:与流行铆钉类似,但专为较重的应用而设计。它们可以快速安装,有利于大规模制造。 
  • 一般注意事项:铆钉类型的选择取决于材料厚度、可达性和所需的接头强度。

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8. 钣金冲裁

金属板材冲裁从较大的板材上切割出特定形状的扁平金属件。这项技术对于批量生产尺寸统一的零件至关重要。因此,它在汽车、电子和电器领域很受欢迎。冲裁过程使用冲头和冲模。将金属板放置在相应形状的模具中。然后用冲床剪切金属,形成毛坯(所需的零件)和废骨架。

冲裁风道

让我们举个例子 风管制造中的数控冲裁

它允许管道具有严格的公差和光滑的边缘,这对于质量和功能至关重要。钣金冲裁的优点之一是能够以最少的材料浪费生产零件。这种效率在成本敏感的生产环境中尤其重要。

下表总结了钣金冲裁的关键方面:

表:消隐摘要

方面 描述
流程 从较大的板材上切割出扁平的金属件。
技术 使用冲头和模具来剪切金属。
行业 汽车、电子、电器。
性能 精确、高效、浪费最少,适合大批量生产。
技术整合 通常采用 CNC 系统来提高精度和速度。

相关新闻: 冲孔与冲裁的比较研究

 

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总结

这种制造方法对于汽车、航空航天和电子等行业至关重要,可以将金属板材成型为所需的形状。它涉及不同的精密技术,例如切割、弯曲、冲孔和冲压。同时,每种技术对于产品的完整性、功能性和美观性都至关重要。总体而言,钣金制造技术体现了技术、材料科学和工艺的和谐融合。 

 

常见问题

什么是钣金加工?

钣金制造是将金属板材转变为特定形状和结构的过程,涉及切割、弯曲和连接等技术,这在汽车和航空航天等行业至关重要。

钣金加工技术有哪些?

钣金制造的关键技术包括切割(如激光和水射流切割)、弯曲(使用折弯机)、冲孔、冲压和机械加工,每种技术都针对不同的设计要求量身定制。

如何选择钣金加工工艺?

选择钣金制造技术取决于材料类型、厚度、所需精度、设计复杂性、产量和成本等因素。 

钣金连接技术有哪些?

钣金连接技术包括焊接(如 MIG 和 TIG)、铆接和使用粘合剂。选择取决于材料、所需强度和美观考虑。 

 

资源中心

  1. 乔斯林,C.(2022)。金属制造:基本技术。 学院。 取自 https://www.academia.edu/10753673/Metal_Fabrication_Basic_Techniques拉米宁·洛塔 (2014)。 ProSheet 原型制作和板材小批量生产
  2. 金属部件。北欧工业基金创新和商业发展中心。 取自 http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:707051/fulltext01.pdf

1评论

  1. B 韦弗

    谢谢,它探讨了将原始金属板转化为成品部件的基本方法,这正是我需要的。

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