鄒亞妮

摘 要：機(jī)床鈑金類零件的結(jié)構(gòu)受到機(jī)床外觀的需求、加工設(shè)備的特點(diǎn)、加工工藝的要求等因素影響。本文分析了機(jī)床鈑金類零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，給出了機(jī)床鈑金類零件加工中一些簡(jiǎn)便實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)方法。

關(guān)鍵詞：鈑金零件；數(shù)控；加工

引言

由于機(jī)床鈑金類零件一般不采用成型模具批量加工，因此零件的設(shè)計(jì)必須充分考慮到零件的可加工性，并使其具有最佳的加工工藝路線，在某種程度上，可以說(shuō)是設(shè)備的加工能力和工藝路線決定了零件的具體結(jié)構(gòu)。本文論述了機(jī)床鈑金類零件的工藝性，希望能對(duì)機(jī)床鈑金類零件的設(shè)計(jì)與加工提供一定的借鑒。

一、機(jī)床鈑金類的零件的基本設(shè)計(jì)要求

隨著當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，對(duì)于機(jī)床鈑金類的的零件的加工工藝也有著巨大的影響。因此，在傳統(tǒng)方法之上，計(jì)算機(jī)也在很大程度上用來(lái)完成這些計(jì)算工作，就是最基本的模型的鈑金零件CAD方法，這種方法十分可靠、高效的，值得我們推廣。總體來(lái)說(shuō)有拼合造型操縱方法、特征造型操縱方法、展開操縱方法、計(jì)算機(jī)輔助坯料排樣、數(shù)控指令編制、數(shù)控沖壓指令的優(yōu)化和仿真等等。CAD和CAM方式具有智力高、知識(shí)密集度高、更新速度更快，綜合性更強(qiáng)等特點(diǎn)?；诂F(xiàn)今機(jī)床鈑金類零件的特點(diǎn)，幾何造型方法分為2D幾何造型法和3D幾何造型法。2D幾何造型法主要包括編碼法、面素拼正當(dāng)和交互尺寸輸人法等；3D幾何造型法則包括體素拼正當(dāng)?shù)确椒ā８鞣NCAD/CAM系統(tǒng)的功能和方式都不一樣。具體方式也有區(qū)別，例如，其中的目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化排樣法，可以使用參數(shù)△x（X方向平移△x）、△y（Y方向平移△y）、△φ（旋轉(zhuǎn)△φ），再根據(jù)參加排樣料塊類型和數(shù)目關(guān)系等得出函數(shù)的關(guān)系程式，得出目標(biāo)函數(shù)。再使用得出的目標(biāo)函數(shù)按一定的算法進(jìn)行運(yùn)算。為了進(jìn)步工作效率，可以限定部分參數(shù)的變動(dòng)范圍。

（1）計(jì)算法。公式：ρ=R+Kδ，為中性層半徑，R為彎曲內(nèi)半徑，為鈑材厚度，K為中性層位置系數(shù)。

（2）查表法。查表法是利用《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》等一系列工具書，在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，直接給出其數(shù)據(jù)的方法。

（3）利用Solid Works等軟件。此方法主要利用軟件的鈑金功能生成三維實(shí)體，在展開獲得。

（4）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法。公式為：L=A+B+C+……X-N（2δ？0.5）.其中L為毛坯展開長(zhǎng)度，A，B，C……X為各個(gè)折邊長(zhǎng)度，δ為料厚，N為折彎次數(shù)。0.5為修正系數(shù)。

二、機(jī)床鈑金零件在加工中有何影響

對(duì)于機(jī)床鈑金零件在加工的過(guò)程當(dāng)中其規(guī)格只能是在目前機(jī)床的生產(chǎn)能力之內(nèi)，比如說(shuō)：折彎?rùn)C(jī)可以承受的極強(qiáng)壓力和折彎最大的寬度；剪鈑機(jī)自身的一個(gè)刀口的最大寬度；轉(zhuǎn)塔沖本身的沖模尺寸；切割機(jī)切割最大跨度和厚度等等。本文就只是針對(duì)折彎加工，做一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)明。

2.1如何去計(jì)算折彎壓力

以Q235型號(hào)的鋼材舉例來(lái)說(shuō)明一下，按計(jì)算我們用A來(lái)表示折彎的壓力大小，單位是千牛；l代表所要加工的板料的折彎寬度是多少，單位是m；要加工的板料厚度則用O來(lái)表示，單位是mm；C是代表零件折彎模具中V形開尺寸是多少，單位是mm?？梢詫?dǎo)出這樣的公式：壓力A=2×650l＼C。在對(duì)板料進(jìn)行折彎的時(shí)候所施加的折彎壓力A不能大于折彎?rùn)C(jī)所能承受的壓力范圍，如果超過(guò)了折彎?rùn)C(jī)所能承受的壓力范圍那么對(duì)機(jī)床的整個(gè)壽命會(huì)產(chǎn)生一定的影響和破壞作用。

2.2折邊尺寸同V形開口之間的聯(lián)系

還是以Q235型號(hào)的鋼板為例，在折彎的工程中，模具中的V形開口通常為所要加工的板料厚度的6到8倍左右，那么我們可以得出所要加工的鈑金零件的折邊尺寸B同模具V形開口是有一定的關(guān)系的。我們還是用C來(lái)表示V形開口的尺寸、O來(lái)表示要加工的板料厚度；系數(shù)X是由模具的V處的倒角和要加工的板料的厚度兩個(gè)因素來(lái)決定的，通常我們是將板料的厚度乘以0.5到1作為系數(shù)，所以如果零件的板料厚度或者是下模V形開口尺寸是不一樣的，那么它的折邊尺寸B也是不一樣的，通常狀況下最小的折邊長(zhǎng)度如果是在相同的鈑金零件板料厚度情況下，那么就會(huì)使用最小允許范圍的折彎V形開口所可以使有的長(zhǎng)度；如果在所要加工的機(jī)床零件折邊上有孔，那么就要避免在進(jìn)行折彎動(dòng)作的時(shí)候由于拉伸出現(xiàn)孔變形的狀況，在這種狀況想最小的折邊尺寸就可以由孔的尺寸以及其距板料邊沿的加工工藝所允許的一個(gè)最小距離數(shù)據(jù)D來(lái)做一下計(jì)算。其中D值我們可以通過(guò)一些專業(yè)的資料來(lái)獲得。

2.3零件折彎結(jié)構(gòu)同模具自身的聯(lián)系

機(jī)床所加工的模具對(duì)鈑金零件折彎時(shí)候的各折彎的形狀以及折邊尺寸是有一定的影響和限制的。在鈑金零件進(jìn)行折彎的時(shí)侯零件無(wú)法同下模之間進(jìn)行互相干擾，但在一些狀態(tài)下可以通過(guò)存在于下模側(cè)面的一個(gè)V形凹槽來(lái)使鈑金零件加工的尺寸加大一些，同時(shí)對(duì)鈑金零件折彎的順序來(lái)進(jìn)行一些調(diào)整，這樣一些具有在結(jié)構(gòu)上有特殊要求的鈑金件以在一些折彎要求上就可以進(jìn)行滿足了。但是與之前所說(shuō)的要求是一樣的，鈑金零件在進(jìn)行折彎工序的時(shí)候同上模自己都是互相不能干擾的。

三、選擇鈑金零件結(jié)構(gòu)加工工藝的選擇

選擇一個(gè)合適的機(jī)床鈑金零件加工工藝對(duì)鈑金零件結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。舉例來(lái)說(shuō)明一下，如果我們所要加工的零件是一個(gè)型腔結(jié)構(gòu)的鈑金零件，那么就一定要在這個(gè)零件上設(shè)計(jì)一個(gè)避免在做一些工作的會(huì)有槽液溢出的問(wèn)題，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生就有設(shè)計(jì)溢水孔。給鈑金零件做噴漆的時(shí)候在懸掛的時(shí)候不要在打多余的孔，我們可以借用之前做的孔，如果零件自身的重量比較重那么就需要考慮此鈑金零件重心的位置，這時(shí)還是需要一個(gè)專門的工藝孔。在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要考慮焊接狀況的工藝，接縫的位置盡量不暴露出來(lái)，同時(shí)接縫的長(zhǎng)度尺寸也盡可能短，這樣做的目的是減少由于焊接所影響的零件變形以及減少工人的焊接工作數(shù)量。整個(gè)零件在設(shè)計(jì)工藝中還要想到在進(jìn)行折彎的時(shí)候要具有便利性，如果鈑金零件對(duì)于折彎尺寸的要求兩邊是不同的，必須要進(jìn)行不同定位的來(lái)進(jìn)行折彎，即使是兩邊折彎的尺寸是一樣的，那么在折彎的工程中兩邊要在同一時(shí)間進(jìn)行折彎。

四、機(jī)床鈑金零件工藝中要注意的問(wèn)題

在加工與設(shè)計(jì)機(jī)床鈑金類的零件時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：先考慮使用增加零件折邊尺寸，或者增加“幾何形”加強(qiáng)鋼槽，而不是只顧增加零件的厚度，這樣就可以很大程度上提高零件的剛度，而不增加零件的實(shí)際重量。再設(shè)計(jì)機(jī)床鈑金類的零件時(shí)，事先標(biāo)明零件是否能夠直接折彎成型，避免人為拆分或焊接或過(guò)分拆分。在拆分機(jī)床鈑金類的零件時(shí)，要在分件上飛出各種孔洞，盡量避免人工制孔，應(yīng)該由數(shù)控激光切割機(jī)或者轉(zhuǎn)塔沖機(jī)來(lái)完成。適當(dāng)更改零件解構(gòu)，提高板材的利用率。其他問(wèn)題。在注意以上問(wèn)題的同時(shí)，還需要注意彈簧的狀態(tài)，在機(jī)床鈑金類的零件中，彈簧的狀態(tài)應(yīng)該是一種均勻的球狀珠光體，尤其是比較小的彈簧，這一點(diǎn)就更為重要。使用的工藝應(yīng)該以等溫球化退火工藝，使用正火加高溫回火的方法，這樣既可以使其表面的球狀珠光體均勻，又可以為下一步工藝做準(zhǔn)備，減少加熱過(guò)程中的過(guò)敏感性，使其晶粒細(xì)化，提高使用壽命。如不如此，則很容易產(chǎn)生脫碳的現(xiàn)象，降低材料的疲勞強(qiáng)度。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)鈑金零件的加工設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)工藝進(jìn)行了分析，總結(jié)出了較為詳盡與系統(tǒng)的方法與注意問(wèn)題，對(duì)機(jī)床鈑金類零件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)有著一定的理論支持。幫助進(jìn)一步完善機(jī)床鈑金類零件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)企業(yè)加工設(shè)備和零件的具體特點(diǎn)進(jìn)行全面的權(quán)衡，在處理具體問(wèn)題時(shí)，還應(yīng)具體情況具體分析，靈活應(yīng)用，不斷完善和改進(jìn)設(shè)計(jì)，才能收到較好的效果。

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