一般來說， 金屬板材切割是指將單一金屬板材分割成兩塊或多塊。但是，它還涉及使用剪切力、熱量或任何其他形式的能量從板材上去除不需要的部分。切割過程需要在切割位置施加高壓，這可以使板材從指定區域斷裂以形成所需的形狀。 它包括工件、切削刀具、工件夾具、加工刀具和切削液。

金屬板材切割有​​多種方法。讓我們詳細概述一下它們。

 

剪切

剪切技術是基於施加超過材料最大剪切強度的剪切力來切割指定位置的原理。

1. 鋸切

鋸切利用刀片運動將大塊金屬切割成小塊。刀片的運動因類型而異。例如，鋼鋸透過往復運動切割板材，而圓鋸則使用旋轉刀片。刀片上的齒負責在切割過程中產生切割間隙。

2.沖孔

鈑金沖孔作業

打洞器 是切割金屬板材的簡單方法。沖床用於製造不同形狀的相對較小的零件。它涉及使用沖床，對放置在沖模中的金屬板施加力，以形成所需形狀的零件。

根據衝出的幾何形狀，有多種沖孔程序，例如沖孔、切割縫、開槽、咬邊和穿孔。

沖孔型	簡介
沖孔	穿孔會產生一個槽或單一孔。它涉及金屬板材成型（擠壓）和切割技術的結合，從而將廢料降至最低。
採血	只需沖床一次，它就可以製作出百葉窗、拉片和通風口等特徵。
開槽	開槽需要進行一系列的沖孔，其中金屬板的各個區域被去除以達到期望的結果。大多數邊緣和彎曲位置都受到限制。
半開槽	半開槽不僅適用於邊緣和彎曲位置，也適用於更複雜的幾何形狀。
開槽	它使用沖壓概念在金屬板上創建一個矩形槽。
步衝	步衝涉及兩個或多個重疊沖頭的組合，從而產生不同的幾何形狀。
射孔	穿孔是打幾個小孔，孔之間有一點間隙。

3. 拉削

拉削是一種標準的金屬板材切割技術，其中帶齒的工具（拉刀）從金屬板材上去除材料以獲得所需的形狀。即使採用複雜的孔洞設計，它也能夠用金屬板材生產大量相同的物品。當包含齒的切削工具（拉刀）沿著切削位置被拉動時，前幾個齒從表面去除材料，而其他齒則向下深入以進行精加工切削。

拉削操作

拉削工藝 分為直線式和旋轉式兩種。

直線拉削	工具相對於金屬板線性移動。它僅限於創建 2D 擠壓形狀。
旋轉拉削	拉削刀具相對於工件以旋轉運動移動並產生軸對稱形狀。它可以創建螺旋花鍵和直花鍵、不規則輪廓、槍管膛線等等。

4. 下料

鈑金下料

消隱 與拳擊非常相似；兩種技術均採用沖床。唯一的區別是，衝出的工件是所需形狀的理想零件（也稱為毛坯），而剩下的則是邊角料。沖孔時，衝出的部分就是廢品。在此過程中會浪費一些材料，可以透過嵌套毛坯來最大程度地減少材料的浪費。 鋁、黃銅、青銅、低碳鋼和不銹鋼是最常用的沖裁材料 （RSShaikh，2015）.

它是一種相對簡單的金屬板材切割方法，只需將金屬板材送入落料機即可。沖裁機可以進行改造以滿足精確的輸出規格，使其非常適合尺寸一致性的大規模製造。它可用於飛機清洗機、齒輪、汽車零件以及廣泛的其他應用。

• • 用切削刃沖裁

當固定切削刃中產生裂縫時，需要在沖裁過程中剪切切削刃。這個過程需要非常謹慎、正確的工具設置和熟練的操作員。

5. 分切

分切原理

縱剪 是用相對的圓形刀片切割金屬板材的過程。它用於以線性和曲線圖案切割金屬板材。當片材通過兩個相對的圓形刀片時，片材施加刀片的壓縮力，從而產生切割。

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非剪切切割

代替剪切力， 非剪切技術 在切割位置使用強熱、高壓或噴砂。

1、激光切割

雷射切割操作

用高強度雷射光束切割金屬板材稱為 激光切割。在強熱的幫助下，雷射光束衝擊切割位置並分離工件。它可以處理的厚度最大為 10 毫米。

使用傳統工具進行加工可以更快、更準確。在這裡，雷射切割工藝解決了這個問題。因此，如果製造商需要快速、精確的鈑金切割，它是一種有效的解決方案。

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雷射切割的類型

雷射切割技術主要分為三種：玻璃纖維、Co2 和晶體雷射。

玻璃纖維	光纖雷射切割是利用玻璃纖維放大基礎種子雷射最節能的技術。在短時間內切割薄片的效率非常高。也適用於切割反光材料。這種方法對於切割金屬、塗層金屬和聚合物來說是準確的。
Co2	Co2 雷射是一種低成本、高效的技術，主要採用二氧化碳、惰性氣體氦和氮的混合光束。它可以比纖維切割機刺穿更厚的材料。木材、玻璃、紙張、織物、皮革和壓克力樹脂都是一些例子。
Crystal 水晶	由於波長較短，它們可以切割 Co2 雷射無法切割的硬質材料，例如陶瓷、塗層材料和硬化鋼。

2. 水刀切割

水刀切割操作

水刀切割 是用高壓水刀去除原料中細線的技術。水刀侵蝕工件的確切位置，將其分成兩半。它是基於水侵蝕的想法。當高速水柱接觸表面時，就會發生材料移除。

純水柱適合切割較軟的材料，但磨料顆粒與水結合可切割較硬的材料。磨料顆粒的目的是提高水柱的切割能力。

3.等離子切割

等離子切割 是使用電離氣體射流（稱為等離子體）切割金屬板材工件的過程。它將金屬板熔化在切割位置，從而產生所需的切割形狀。氬氣和氮氣是等離子切割過程中最常用的氣體。

等離子切割工藝

電能將氣體加熱，使其電離並轉化為等離子體，透過噴嘴引導至切割位置，使金屬板熔化，然後將熔化的部分吹走。

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使用模具進行鈑金切割的機理

使用模具切割金屬板首先將板材送入裝置的底部組件（稱為模具）。上部稱為衝裁模。

• 當透過衝模施加力時，衝模向工件移動並接觸。一旦板材與沖床接觸，切割位置就會發生塑性變形
• 塑性變形後，沖床穿透工件 （王，2018）。在滲透階段，裂紋擴展發生在拋光區域
• 最後，沖床離開衝出的零件並返回原來的位置。

 

一些特殊的切割工藝

1.修剪

在開始任何製造項目之前，從工作表的邊緣和邊框去除材料是一項重要任務，而修剪過程可以有效地完成這項工作。

裝飾帶 在翻邊或彎曲之前對金屬板材進行加工。它可以去除工件上的毛邊和碎屑，使切割表面保持光滑且易於在後續製造步驟中使用。

2. 去毛刺

去毛刺 與修剪過程非常相似。它從鈑金零件的切割位置去除多餘的材料。唯一的區別在於修剪使用切割工具，而去毛邊則使用刷子或小型手動工具完成。它去除小毛邊和碎屑以獲得光滑的邊緣。

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影響因素

多種加工變數、操作條件和外部因素會影響鈑金切割過程。下表包含一些最重要的因素。

影響因素	變量	簡介
加工變數	加工中的變數包括能量、施加的力、溫度、刀具壽命和切屑形成。	· 高能量加速切割過程。 · 溫度過高影響切割位置的尺寸均勻性。 ·連續的切屑形成有助於獲得優異的表面光潔度，但切屑形成的不規則性會導致振動和較差的表面光潔度。
操作變數	切削液、刀具條件	· 缺乏切削液會在切削過程中產生過多的熱、振動和摩擦。 · 磨損的刀具會降低效率、表面品質和循環時間。 · 操作變數也會影響尺寸精度、切割速度和功耗。
外部變數	操作員的技能、設計的複雜性、鈑金的性能	· 材料的機械加工性影響公差、刀具壽命、尺寸一致性和生產週期時間。 · 複雜的設計需要更多的時間來完成加工操作，需要熟練的操作員，並且實現嚴格的公差具有挑戰性。

 

結論

鈑金切割是鈑金製造的基本步驟，涉及分割鈑金件並透過切割指定區域來創建所需的形狀。任何鈑金製造項目都從將鈑金切割成所需的尺寸和形狀開始。因此，需要適當的計劃、分析和執行才能獲得預期的結果。

Protean 是一家經驗豐富的製造業，擁有先進的加工設備和專業的製造專業人員。我們提供所有類型的 鈑金切割 具有 20 多種材料選擇的服務。選擇您的切割技術，並將您的設計發送給我們，以便在幾天內將您的零件送到您家門口。

 

常見問題解答

鈑金切割製程有哪些範例？

最常見的鈑金切割製程是沖孔、落料、分切、鋸切、雷射切割和水刀切割。但是，哪種類型適合您的專案取決於規格和所需的精度。

影響鈑金切割製程的因素有哪些？

能量施加力、溫度波動、刀具壽命、切屑形成、切削液、刀具條件、操作員技能、設計的複雜性和鈑金材料品質都是鈑金切削的影響因素。

水刀可以切割多少厚度？

水刀切割製程可切割厚度達 300 毫米的材料。然而，對於較軟的材料，它是 400mm。

雷射切割和等離子切割有什麼區別？

雖然這兩種方法都使用熱量來切割工作表，但不同之處在於等離子體使用電離氣體，而雷射切割使用高度集中的光子束。

 

參考書目

1. RSShaikh, R. (2015)。影響鈑金沖裁製程的因素綜述。 伊梅爾.
2. 王娜（2018）。金屬板材切割過程中的斷裂機制及其對剪切邊緣拉伸性的影響。 國際拉深研究小組第37屆年會。