摘要:随着现代化技术水平的发展以及用户对机床环保、节能、外观等方面要求的提高,机床钣金件也越来越受到各生产厂家的重视,这就对机床钣金件的设计速度和质量提出了更高的要求。本文通过研究和分析传统加工工艺和“数控冲剪复合机床”加工工艺的特点,提出了在饭金冲裁加工工艺过程中怎样才能合理地利用设备,同时也对数控冲剪复合机床加工工艺的发展前景进行了描述和预测。本文主要对机床钣金加工工艺进行简要分析。
关键词:机床钣金;加工工艺
1数控机床的发展现状
伴随我国经济与国际全面接轨,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化,机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机。但是要清晰地看到数控机床在发展应用过程中还存在很多问题,例如:当前数控机床的发展与国外先进水平还存在较大差距,高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等还存在一定差距。此外一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高,加工手段基本以普通机床与低效刀具为主,装配调试完全靠手工,加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。
2数控机床加工工艺对钣金成本的影响
2.1钣金成本的构成
钣金件作为机械产品既有普通性,又存在特殊性。钣金件非标准件比较多、批量大,要求对产品作出不同的设计。一般机械产品使用车、钳、铣、刨、磨等工艺在钣金加工之中应用比较少。钣金的原材料通常是板材,普通的工艺主要有激光、剪裁、冲孔、弯曲、焊接,压形等等。而在钣金的生产之中,模具的价格比较高,所以在钣金的成本之中占据较大的比例。
2.2数控机床加工工艺对钣金成本的影响
生产加工过程成本这是总成本之中十分重要的组成部分。生产加工过程成本的主要组成部分有:直接材料费用、直接人工费用以及加工制造费用。通常直接材料费用指的是直接使用在产品生产,组成产品实体的原料、主要材料和有利于产品形成的辅助材料以及其他直接材料而产生需要的费用;直接人工费用主要指的是直接参加生产的人员工资和依照生产人员工资总额以及规定的比例计算提取的职工福利费;加工制造费用主要指的是企业各生产单位可以组织以及管理生产而发生的各项间接费用。主要可以分为与产量具有直接关系的可变制造费用;还有同产量没有直接关系的固定制造费用。而在具体生产加工过程之中,除了以上提到的直接成本之外还包括一些隐形成本,指的是我们在生产过程之中通常提到的浪费。生产之中浪费是我们在成本核算之中没有半大预测的软成本。当前这些浪费主要可以归结为以下几种:过量的生产;缺陷的产品;时间的等待;多余的过程;过量的库存以及多余的动作等等。
2.3通过实施制造执行系统,达到增效
制造执行系统的目的就是解决底层控制与上层管理的信息集成,主要通过以下技术的实施达到数控机床增效:以数字化技术为基础而建立的数控车间作业计划以及执行控制的系统;聚焦在系统的集成应用,和制造系统资源配置、工艺流程以及运行优化;组成数控车间资源管理以及制造执行管理的支撑能力平台;支撑实施则是以单元化制造系统作为基础的精益生产而进行实施,可以通过制造过程数据管理、集成生产作业计划、基于有限能力的实时排产、制造资源和过程信息管理等等诸多功能。
2.4完善数控机床的编程程序
数控机床的加工工作主要是根据一定的编辑程序进行,如果编辑程序出现问题,将会影响整个加工工作的进行。今后需要进一步完善数控机床的编程程序,逐渐优化数控机床的程序,提高加工效率。一方面需要增加一些相对专业的技术人员,当前管理单位的数控机床编程人员素质还有待于进一步提高,一些编辑人员缺少工作经验,编辑的程序并不合理,经常会重复编程,这样直接影响数控机床的加工效率。另一方面提高数控机床编程人员的职业道德素养。数控机床的编程工作直接影响加工的效率和质量,数控机床工作人员需要不断提高自身的职业道德素养,要认识到编程工作的重要性,要真正做到对数控机床编程工作负责。另外数控机床加工单位还需要不断引进一些性能比较好的数控机床,数控机床的数控中心和自动换刀系统十分重要,因此数控机床企业可以引进国外的一些数控机床产品,通过完善数控机床的质量更好地提高数控机床的加工效率。
3钣金折弯的加工工艺
3.1弯曲直边的高度及弯曲半径要保持适中
在钣金折弯的过程中,弯曲直边的高度切不可过小,不然会增加加工的困难,也直接关乎到结构件的刚度。一般情形下,钣金折弯的直边高度≥板材实际厚度的2倍。弯曲半径的最小值要紧密依照规格标准严格明确。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2折弯结构件的孔边距需合乎操作规程
由于结构件自身的特征,折弯开孔无法彻底避免,为确保结构件的强度及开孔品质的达标,一般要确保折弯结构件上的孔边距合乎规程标准。当为圆孔时,板材的厚度≤2mm,孔边距需不小于弯曲半径与板厚之和;当板材厚度超过2mm时,孔边距要不小于弯曲半径与板厚之和的1.5倍;另外,当孔为椭圆形孔时,孔边距的实际数值要>圆孔。
4钣金落料的加工工艺
4.1激光切割过程中要合理设置孔间距及孔边距
孔间距及孔边距的精确设定,可使钣金加工更好地依照标准要求操作。在激光切割时,原材料的选择要使冷轧板及热轧板的厚度最大值≤20mm,不锈钢厚度的最大值≤10mm,网孔结构件切忌采用激光切割的途径加以实现。
4.2落料方式的选取
由于数控机床设备的广泛运用,激光切割技术逐步成为新的技术战略要点,钣金的落料方式已逐步从传统意义上的半自动切割朝着激光切割及数控冲床的加工方向转变。在具体加工时,所采用的加工工艺要合乎激光切割板材厚度的基本要求。
5钣金拉伸的加工工艺
5.1合理控制拉伸件为圆形时的内腔直径
拉伸件是圆形时,为保障工件整体的拉伸效果,一般要将内腔直径控制在不小于圆形直径与10倍板厚之和的范围,以切实避免拉伸件内产生皱折现象。
5.2科学把控拉伸件边壁及凸处的圆角半径
拉伸件的边壁及凸处的圆角半径与下底及直壁的圆角半径相仿,圆角半径的最大值要维持在8倍板厚以内,然而在圆角半径的最小值上,要超过板厚的2倍。
5.3当拉伸件是矩形时的相邻圆角半径的调整和控制
拉伸件是矩形时,相邻近的两壁之间的圆角半径应为:r3≥3t,为尽可能减少拉伸的次数,可取r3≥H/5,这样即可一次性的拉出。因此,需对相邻圆角半径的值加以准确控制。
6钣金焊接的加工工艺
6.1科学选择焊接工艺及方式
机床钣金结构件在加工时,需把若干钣金件加以组合,而焊接便是最直接有效的组合形式,不但能满足强度需要,还能最大程度地保障连接要求。在钣金结构件焊接时,通常选择电渣焊、气焊、熔化焊、物理等离子弧焊以及氩弧焊等。
在焊接时,要立足于材料的性能与规格状况科学选择焊接方式。例如,焊接<3mm的低合金钢、碳钢等非铁合金时,需采用气焊、氩弧焊等方式完成。
6.2焊接的工艺要求
为保证各焊接零件之间的相互位置应首先进行定位焊接,自检焊件位置尺寸无误后再进。焊接较大构件时为减小焊接变形,应根据焊缝的不同部位、变形的方向采用合理的焊接。顺序和焊接方向,尽量采用对称焊接法进行焊接,对变形量较大的构件应先进行小部件组焊,组后将各组焊件拼焊成形。应尽量避免机械损伤,如有机械损伤其深度不应超过板厚的5%,且不大于2mm,如缺陷超出上述规定时进行修补。
7结束语
综上所述,作为连接钣金零件设计与制造的钣金加工工艺,应顺应其发展变化,不断改善和提升。我国的机床钣金行业必须要避免恶性竞争,实现差异化生产;管理人才要走出去、请进来;技术要不断更新和变革,对现有的工艺设备进行改良,只有管理和技术双达标,才能最终保证产品的质量,建立健全质量保证体系,提高精密化、专业化、自动化、信息化制造水平,为大批量生产和柔性生产创造条件。
参考文献
[1]王海波,马广宇.机床钣金加工工艺浅析[J].金属加工(热加工),2018(11).
[2]杨沛湛,王瑾.机床钣金类零件的结构及工艺性[J].金属加工(热加工),2017(03).
[3]李伟,李佳.数控冲剪复合机床在钣金加工工艺中的应用[J].科技资讯,2017(17).
[4]唐超.方管钣金加工工艺研究[D].国防科学技术大学,2018(10).
论文作者:张辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/27
标签:数控机床论文; 钣金论文; 加工工艺论文; 半径论文; 机床论文; 加工论文; 费用论文; 《基层建设》2018年第34期论文;