摘要：在实际生产过程中，有很多成型类零件存在三维曲面的成型、弯曲和拉伸等。钣金件是一类重要的工业产品，其外观造型越来越受到重视，相应的与产品外观造型相关的成型工艺就变得极为重要。在钣金件的成型工艺中，对钣金件外观造型的影响最大的是折弯工艺和拉深工艺，本文总结了用这两种工艺所成型的产品的造型特征，使用这两种工艺，可以实现多种效果的产品外观造型，最后用实例说明了如何将这两种成型工艺组合运用，充分利用二者的优点，以实现更加丰富的造型效果。
关键词：成型工艺；钣金件；造型；应用
世界上很多国家同一个化学成分与同一个品牌的板料在成型工艺方面有着非常明显的差异，造成这种现象的根本因素就是每一个板料的生产企业对板料成型工艺性能的指数控制上有着明显的出入。在国外每一个生产单位对于板料成型工艺性能指数得控制已经有了一个明确的统一标准，但是在国内相对于板料成形工艺性能指数仅仅停留在研究阶段。因材，现阶段最为重要的就是相关研究部门将板料成形工艺性能指数得研究结果进行推广与运用，从而形成一个统一的标准。
1 钣金工艺过程
1.1 工件落料
图纸到手后，根据展开图及批量的不同选择不同落料方式，其中有激光，数控冲床，剪板，模具等方式，然后根据图纸做出相应的展开。数控冲床受刀具方面的影响，对于一些异形工件和不规则孔的加工，在边缘会出现较大的毛刺，要进行后期去毛刺的处理，同时对工件的精度有一定的影响；激光加工无刀具限制，断面平整，适合异形工件的加工，但对于小工件加工耗时较长。在数控和激光旁放置工作台，利于板料放置在机器上进行加工，减少抬板的工作量。一些可以利用的边料放置在指定的地方，为折弯时试模提供材料。
1.2 下道工序
在落料完成后，进入下道工序，不同的工件根据加工的要求进入相应的工序。有折弯，压铆，翻边攻丝，点焊，打凸包，段差，有时在折弯一两道后要将螺母或螺柱压好，其中有模具打凸包和段差的地方要考虑先加工，以免其它工序先加工后会发生干涉，不能完成需要的加工。在上盖或下壳上有卡勾时，如折弯后不能碰焊要在折弯之前加工好。
1.3 表面处理
工件在折弯，压铆等工序完成后要进行表面处理，不同板材表面的处理方式不同，冷板加工后一般进行表面电镀，电镀完后不进行喷涂处理，采用的是进行磷化处理，磷化处理后要进行喷涂处理。电镀板类表面清洗，脱脂，然后进行喷涂。不锈钢板（有镜面板，雾面板，拉丝板）是在折弯前进行可以进行拉丝处理，不用喷涂，如需喷涂要进行打毛处理；铝板一般采用氧化处理，根据喷涂不同的颜色选择不同的氧化底色。
1.4 喷涂处理
表面前处理后，进入喷涂工序，在工件要求装配后喷涂时，牙或部分导电孔需保护处理。
1.5 装配工序
在喷涂之后进入装配工序，装配前，要将原来喷涂中用的保护贴纸撕去，确定零件内螺纹孔没有被撒进漆或粉，在整个过程中，要戴上手套，避免手上灰尘附在工件上，有些工件还要用气枪吹干净。
1.6 包装环节
装配好之后就进入包装环节了，工件检查后装入专用的包装袋中进行保护，一些没有专用包装的工件用气泡膜等进行包装。在包装前先将气泡膜裁成可以包装工件的大小，以免一面包装一面裁，影响加工速度；批量大的可定做专用纸箱或气泡袋、胶垫、托盘、木箱等。包装好后放入纸箱，然后在纸箱上贴上相应成品或半成品标签。
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2 工艺研制存在的主要问题
2.1由于零件的外形复杂，零件展开料形状不规则
在成型过程中，受金属流动方向、摩擦力和应力应变等因素的影响，零件出现皱褶、拉裂和表面划伤等缺陷#由于回弹很大，扭曲严重，使校正工作量较大，且不对称零件模具成型困难，使得零件合格率较低。
2.2模具数量多
设计、制造周期长，不适于小批量生产。
3 折弯工艺与拉深工艺的组合运用
实际上，在钣金件产品造型设计中，若单纯只采用折弯（加切割加焊接）工艺或者拉深工艺，得到的产品在形态上都显得比较单调，缺乏细节。而这两种工艺所得到的产品造型效果正好是互补的，一个硬朗，一个柔和。如果能将二者有机结合，将会取得刚柔相济的理想效果。电焊机造型创新点有以下两处：一是操作面板处采用倾斜面造型，既丰富了外观造型又便于使用者操作；二是在操作面板处采用一次浅拉深工艺，形成一个渐消面，局部柔和处理和起伏变化使产品造型造型在关键处骤然增色，起到画龙点睛之效。而从工艺成本来看，增加一个拉深工艺的费用约为5000元，按生产批量200台计算，每件产品所分摊的拉深模具成本约为25元，这个成本相对于每台产品市场售价的约3000元来说，几乎完全可以忽略不计。
在产品的几个大的棱边采用了折弯工艺，而在左右两端采用了局部的拉深工艺，形成向下凹陷的槽，这些凹槽的存在使得产品面板上有了细节，丰富了面板的层次。对产品的整体造型起到了至关重要的作用。产品右侧的细槽处由于槽宽度太小，为了防止拉深时板料被撕裂，需要进行三次拉深，中间再间隔进行两次退火处理。
4 零件的工艺分析
4.1零件的工艺分析如下：
1）零件为薄板成型类；2）零件为典型不对称类；3）成型过程受力复杂。零件成型时外圆部分拉应力较大，内圆部分压应力较大，易出现回弹变形、拉裂和皱褶等现象。成型后零件内部残余应力较大，因此应在188mm的圆周上均匀的开模具成型需要设计制造复式模、引伸模、翻边模、切边模和切断模等一系列冲压模具。
4.2 原工艺步骤
原工艺步骤为：下料、剪板机、、去毛刺、弯曲成V型、弯板机、钳工弯曲成型、划线去余长、钳工校正、交验。
4.3 原工艺存在的缺陷
钳工弯曲188mm和160mm尺寸时，由于不在同一个平面内，在弯曲过程中它们相互制约，严重影响了零件的尺寸。在反复校正过程中，零件表面的捶痕严重，且尺寸160mm和188mm椭圆度大，达不到产品图样的设计要求。
5 热冲压成型
按照热冲压成型工艺，将加热后的钢板在装有热冲压成型模具的冲压机上成型，材料的性能发生了变化，而由于在加热时钢材塑形增强，弯曲类钣金件塑形变形后回弹变小，热冲压压型产品的回弹问题不大。
总结：以上所述是关于板料成型性能指数对钣金零件成型工艺性的影响。近些年来，我国经济的快速发展，促进了机械制造业的进一步发展，从而使各个装备公司对于钣金件的要求越来越高。影响钣金零件成型工艺比较重要的因素就是板料性能指数，其中n值主要影响着钣金零件的拉伸失稳，因此要合理控制好n值，保证钣金零件的性能。而r值主要影响着钣金件的拉伸能力，同时也要控制好r值，进而确保钣金零件的工艺性能。只有制造出具备多种性能的钣金材料，才可以促进我国经济的快速发展，从而提升我国综合水平。
参考文献：
[1]胡世光，王振伟，王刚.板料成形塑性理论基础.南昌航空大学研究学院内部资料，2011，（35）.
[2]薄健强，顾宝山，王迪.板料的成型性能.北京航空学院704教研室内部资料，2013，（12）.
论文作者:徐顺利
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/15
标签：工艺论文; 零件论文; 板料论文; 工件论文; 造型论文; 产品论文; 加工论文; 《基层建设》2018年第19期论文;