、尺寸和板材的規(guī)格,自動(dòng)計(jì)算出多種排樣方案
,選擇材料利用率最高的方式
。例如,對(duì)于形狀規(guī)則的矩形鈑金件
,可以采用緊密排列的方式
,減少板材邊角的余量;對(duì)于不規(guī)則形狀的鈑金件
,可以通過旋轉(zhuǎn)
、嵌套等方式進(jìn)行排樣,最大限度地利用板材空間
。
切割工藝選擇與余量控制
- 不同的切割工藝對(duì)材料余量的產(chǎn)生有不同的影響。剪板機(jī)切割適用于直線切割和簡單形狀的切割,其切割精度相對(duì)較低,一般會(huì)預(yù)留 0.5 - 1mm 的余量用于后續(xù)的加工調(diào)整。在使用剪板機(jī)切割時(shí),要根據(jù)零件的精度要求和后續(xù)加工工藝合理控制余量。
- 激光切割精度較高,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜形狀的精確切割,余量可以控制在 0.1 - 0.3mm 左右。在激光切割時(shí),要根據(jù)激光束的光斑直徑、切割速度和材料厚度等因素來調(diào)整切割路徑
,以減少余量。同時(shí),對(duì)于一些對(duì)尺寸精度要求極高的零件,如航空航天領(lǐng)域的鈑金件,可以在激光切割后進(jìn)行精密研磨等后處理
,進(jìn)一步去除余量。
- 數(shù)控沖床切割在加工多孔、異形孔等復(fù)雜圖案時(shí)效率較高。在數(shù)控沖床切割中,要考慮沖頭的直徑、模具間隙和排樣方式對(duì)余量的影響。一般會(huì)預(yù)留 0.2 - 0.5mm 的余量,以保證沖裁后的零件尺寸符合要求,并且可以通過優(yōu)化沖床的編程和模具選擇來減少余量。
- 折彎余量處理
- 在折彎過程中,由于材料的彈性變形
,會(huì)出現(xiàn)回彈現(xiàn)象
。為了保證折彎后的角度和尺寸符合要求,需要在折彎前對(duì)余量進(jìn)行考慮
。通過試驗(yàn)或者使用折彎模擬軟件
,確定不同材料、厚度和折彎角度下的回彈量
,在編程和模具調(diào)整時(shí)對(duì)回彈余量進(jìn)行補(bǔ)償
。例如,對(duì)于一種鋁合金鈑金件
,經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)折彎 90° 后的回彈角度為 3°
,在折彎時(shí)就需要將模具角度調(diào)整為 93°,以抵消回彈余量
。
- 對(duì)于連續(xù)折彎的鈑金件
,要考慮每次折彎對(duì)后續(xù)折彎的影響,合理安排折彎順序和余量
。例如
,先進(jìn)行小角度折彎
,再進(jìn)行大角度折彎
,并且在每次折彎后檢查尺寸偏差,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整下一次折彎的余量
。
- 沖壓余量考慮
- 沖壓加工時(shí),模具間隙會(huì)影響零件的尺寸精度和余量。一般來說,模具間隙為材料厚度的 5 - 10%,在設(shè)計(jì)和調(diào)整模具時(shí)要根據(jù)材料厚度和零件的精度要求選擇合適的間隙,以控制余量。例如,對(duì)于 1mm 厚的鈑金材料,模具間隙可以設(shè)置在 0.05 - 0.1mm 之間,這樣可以保證沖壓后的零件尺寸在允許的余量范圍內(nèi)。
- 對(duì)于有拉伸工藝的沖壓件,要考慮拉伸系數(shù)和材料的流動(dòng)特性來確定余量。拉伸系數(shù)是指拉伸后零件的直徑與拉伸前毛坯直徑之比,根據(jù)材料的拉伸性能和零件的形狀要求,合理確定拉伸系數(shù),預(yù)留足夠的材料余量
,以防止材料在拉伸過程中破裂
。同時(shí),在拉伸模具的設(shè)計(jì)中
,可以采用合理的凸凹模形狀和潤滑措施
,減少材料的流動(dòng)阻力,使材料均勻分布
,從而控制余量
。
三、連接階段
- 焊接余量處理
- 在鈑金件焊接時(shí)
,要考慮焊縫的收縮余量
。焊縫在冷卻過程中會(huì)發(fā)生收縮,導(dǎo)致焊接后的零件尺寸發(fā)生變化
。根據(jù)焊縫的長度
、厚度和焊接工藝,估算焊縫的收縮量
,并在焊接前預(yù)留相應(yīng)的余量
。例如,對(duì)于長焊縫的焊接
,可以采用分段退焊等工藝
,減少焊縫的收縮變形,并且在焊接前將零件的尺寸適當(dāng)放大
,以補(bǔ)償焊縫收縮余量
。
- 對(duì)于不同厚度材料的焊接,要考慮到填充材料的使用和余量
。當(dāng)焊接厚度差異較大的鈑金件時(shí)
,需要使用填充材料來保證焊縫的質(zhì)量。在確定填充材料的用量時(shí)
,要考慮到焊縫的形狀
、深度和焊接工藝,預(yù)留一定的余量
,以避免焊接過程中填充材料不足或過多
。
- 鉚接和螺栓連接余量
- 鉚接和螺栓連接相對(duì)焊接來說,對(duì)尺寸精度的要求更高
。在鈑金件加工時(shí)
,要精確計(jì)算鉚接孔和螺栓孔的位置和尺寸,預(yù)留合適的余量
。例如
,鉚接孔的直徑一般要比鉚釘直徑大 0.1 - 0.2mm
,以保證鉚釘能夠順利插入,同時(shí)要考慮到鉚接后的緊固程度和余量
。對(duì)于螺栓連接
,要根據(jù)螺栓的規(guī)格和連接要求,確定螺紋孔的精度和余量
,一般螺紋孔的深度要比螺栓的有效長度長 3 - 5mm
,以保證螺栓的連接可靠性。
四、后處理階段
- 表面處理余量考慮
- 在進(jìn)行除銹
、除油等表面預(yù)處理時(shí),一般不會(huì)產(chǎn)生過多的余量
,但在化學(xué)酸洗等過程中
,要考慮到材料的腐蝕余量。對(duì)于一些高精度的鈑金件
,要控制酸洗的時(shí)間和濃度
,避免過度腐蝕導(dǎo)致尺寸超差。例如
,在酸洗不銹鋼鈑金件時(shí)
,要根據(jù)材料的成分和厚度,選擇合適的酸洗配方和時(shí)間
,一般酸洗余量控制在 0.01 - 0.05mm 左右
。
- 噴涂、電鍍等表面處理工藝主要影響零件的外觀和耐腐蝕性
,對(duì)尺寸余量的影響相對(duì)較小
。但在一些厚涂層的噴涂過程中,要考慮涂層的厚度對(duì)零件尺寸的影響
。例如
,對(duì)于一些需要厚防銹漆涂層的鈑金件
,涂層厚度可能達(dá)到 0.1 - 0.3mm
,在設(shè)計(jì)和加工時(shí)要將涂層厚度考慮進(jìn)去,預(yù)留相應(yīng)的余量
。