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　　钣金制造技术手册 1 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 1页 / 共63页 1 2 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 2页 / 共63页 1 Content目录: 前言 1 第一章:下料 1.1 NCT 1.1.1 机床介绍 1.1.2 机床加工参数 1.1.3 常见加工方式 1.1.4 NCT加工工艺 1.1.5剪床下料 2. 第二章:折床 3. 第三章:铆接 4. 第四章:联接与紧固 1.1 TOX铆合 1.2 焊接 1.2.1 定义: 1.2.2 焊接方法与分类 1.2.3 现有焊接设备组成及焊接能力 1.2.4 焊接表示方法: 1.2.5 焊接制造工艺 1.3 抽孔铆合 1.4 拉钉铆合 4. 第五章:表面处理 1.1 拉丝 3 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 3页 / 共63页 1 1.2 喷丸和喷砂 1.3 金属镀覆和化学处理 1.3.1 镀覆方法 1.3.2 镀前处理和镀后处理 1.3.3 金属镀覆和化学处理表示方法: 1.3.4 电镀与化学镀工艺 1.3.5 金属的化学处理 1.3.6 铝的表面处理 1.3.7 钣金制造中的金属镀覆和化学处理 1.4 涂装(烤漆) 1.5 丝印和移印 4 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 4页 / 共63页 1 前言 如何做一名优秀的钣金制造工程师 科技的发展日新月异,伴随着新产品的不断推出,作为构造各类产品基础架构的钣金件也得到了广泛的应用。并且由于人们对产品的外观要求越来越高,钣金件的结构工艺性也在不断的提升。作为一名从事钣金件加工制造的工艺人员,应该如何适应行业的发展,使自己更具有竞争力,值得大家深思。 一个优秀的,称职的钣金制造工程师至少应具备以下几种能力: 1. 了解产品,零件功能和装配流程,掌握零件的关键及重要尺寸. 首先应了解零件用在什么产品上,出给什么客户,此客户对产品质量的严厉程度(如有些客户偏重于功能,对产品外形要求不是太苛刻,而有些客户除了对产品功能有严格要求外,对产品外观要求也很严格),每年订单量大概是多少,首批订单于何时交货,等.了解这些对于选用什么样的工艺很有必要. 其次应该了解零件在产品上起什么作用,后面还有哪些制程(如电镀,热处理等),对尺寸及功能是否会有不良影响(如电镀常使轴尺寸变大,孔尺寸变小,热处理常使零件变形等). 第三,应该了解产品的装配流程,零件之间的相互配合关系,掌握零件的关键及重要尺寸,这些尺寸常常会影响到产品的功能(如插拔力,抓扳力,寿命等)及与其它相关零件的配合(如与塑料的配合等,公母产品的配合),还要掌握这些关键及重要尺寸在装配流程中是否会产生变异,这些尺寸应该在制作中得到绝对的保证.因而在设计中必须有一些措施来保证这些尺寸符合图面 2. 应具备机械制图及识图能力. 机械制图及识图能力,这是对于一个工程师最起码的基本要求,假如一个对三视图,第三角画法,尺寸公差与配合,形状与位置公差都搞不懂,工程图面都看不透的人,如何来搞设计?因而,机械制图及识图是个基础.另外应该了解一些不同国家及不同地区的不同画法及不同标准,并能运用自如. 3. 应具备使用工程计算机及相关工程软件的能力. 社会在进步,,现在很多任务厂企业,都已丢掉了画板及铅笔,采用CAD/CAM系统.CAD系统不仅工作效率高,劳动强度低,而且图面清晰,不易出错.正在被越来越多的企业采用和推广.如果不会使用工程计算机和相关工程软件,正如一个在现代化农场里使用锄头的农民一样岂不成了不求上进,不学无术,终将会被社会淘汰的老古董?因此一位合格称职的工程师除了会使用计算机和相关工程软件外,还应具有一定的外文能力,否则这个信息时代且不成了新一代的文盲,无法接受新信息的现代文盲? 4. 具备工艺分析能力. 由于零件是产品设计工程师设计出来的,加工并非他们的专长,他们设计时往偏重于零件功能,对于零件的加工工艺性考虑得往往就少了些,也就是说,有些零件的工艺性可能会较差.如冲圆孔的孔径和材料比值不能太小,否则会影响冲子强度;要有适当的圆角,以免应力集中;圆孔离折弯线不能太近,以免折弯时圆孔被拉长;折弯高度不能太小,以免会弯不起来;冲切的毛刺避免在外侧,以免引起侧龟裂;抽引高度不能超出材料的抽引极限,以免无法抽引;抽引圆角不能太小,避免无法达到或制程能力极低等.作为一名制造工程师,当你拿到零件图时,你首先头脑里一定要有个概念,这个零件最难保证的尺寸或功能在哪里,其加工工艺性如何?是不是能较理想地用目前通用的模式生产出来?制程稳定吗?如果不好,在不影响功能的前提下,如何修改才较合理?只有对加工工艺性十分了解,才能提出合理,理想的改善方案,并与相关产品设计工程师协调解决有关问题. 5. 具备专业加工知识。 良好工艺的建立,需要对各种加工设备有详细的认知。 5 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 5页 / 共63页 1 6. 具备方案论证能力 方案论证能力, 这对于钣金制造工程师来讲,最能反应一个设计工程师的功底,能力,实践作战经验,细心度以及其改善问题的全面性及其深度.作为一名钣金制造工程师,当它开始排工艺时,他应该考虑到这个零件是怎样一步一步地被成型出来?其成型步骤如何?定位孔置在哪里?形状如何?如何排配?关键及重要尺寸如何来保证?需要有哪些工站?操作是否方便? “条条道路通罗马”但最简单快捷的道路也许只有一条,你只有根据你的条件,如财力,时间,目的以及各种主客观因素进行权衡比较,扬长避短,方案论证,你也许永远也找不到一条通往罗马的最佳路径,但至少可以找到一条适合于你的合适路径.同理作为一名冷冲模工程师,你只有根据现有条件,如各种机台吨数,参数,零件每月产量,交期,成本,现有加工能力等等主客观条件,进行方案论证,才能达到最佳组合,提供优秀的产品以满足客户 假如由于设计人员能力不足,经验不足,考虑不周,排样不科学所引发出来的异常,其给生产单位带来的后果往往是致命的 7. 处理异常的能力。 异常处理可以反映一个人的综合技能素质和协调沟通能力。并且通过处理异常,吸取经验,使自身的能力进一步提升。 6 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 6页 / 共63页 1 第一章:下料 第一节:NCT 一 机床介绍 控制面板 刀盘 夹爪 工作台面 1. NCT加工原理 NCT即数控机床,是一种能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床,加工过程所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代号来表示,通过控制介质(如纸带或磁盘)将数字信息送入专用的或通用的计算器,计算器对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行组件,使机床自动加工出所需要的工件或产品。 2. NCT的主要结构 (1) NC控制系统: 主要的控制指令都由此发出,并接收机床的各个部分发出、反馈回来的信 息,进行集中处理,以控制机床的各个工作过程. (2) 液压系统: 在NC控制系统支撑下的供冲头冲击所需的动力,执行T命令,m参数. (3) 冷却系统: 带走机床各个主页部分在工作中产生的热量,使机床在稳定的状态下工作. (4) 工作台: 放置板材,由伺服电机控制XY轴进给,使板材加工位置和冲头的工人相配 合,是加工的主要场所. 3. NCT机床类型 就目前现有机床型号有以下两大种: AMADA机床: VIP255,VIP2510,VIP357，EM2510 川普(TRUMPH)机床: TP2000(一台) 由于现场大量是AMADA机床,以下讨论均以AMADA为主,对川普机床不同部分会单独提出说明。 7 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 7页 / 共63页 1 4. 刀盘与刀具 上模 刀盘 下模 , 刀盘情况:刀盘因机床型号的不同有所区别。 VIP357机台转盘分三层, 58个刀位, A)B)C)D)E五个级别, 两个B型自动转角刀位(T220,T256), 除中)内层的A型刀位外, 其它都为有键刀位; VIP255机台和VIP2510机台转盘分二层, 31个刀位, A)B)C)D四个级别, 两个B型自动转角刀位(T210,T227 ),一个C型自动转角刀位(T228),除内层的A型刀位外, 其它都为有键刀位. 转程时尽量避免对旋转刀位进行排刀。同时还要注意是否为有键刀位,截面是圆形的刀具,例如圆刀,色拉刀,抽孔,抽芽,中心冲,圆形凸点(凸包)等可以放在无键刀位,其它刀具必须放在有键刀位. 8 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 8页 / 共63页 1 , 刀具情况: NCT刀具按外形尺寸的大小分A)B)C)D)E五个级别,A级外形尺寸最小,E级最大。各级别刀具与刀盘上的刀位相对应。 刀盘刀位安装模具尺寸规格如下表: 模具种类 公称尺寸 标准上模尺寸 型号 A 1.6-12.7mm dia 1/2 36(12)外环12支有KEY (0.063-0.5dia) B 12.8-31.7mm dia 1-1/4 14(14)外环6支有4KEY (0.501-1.25dia) 内环8支有2KEY C 31.8-50.8mm dia 4(4) 2 (1.251-2dia) D 50.9-88.9mm dia 2(2) 3-3/2 9 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 9页 / 共63页 1 (2.001-3.5dia) E 89.0-114.3mm dia 2(2) 4-4/2 (3.501-4.5dia) ※ ( )内的数字表示适用模具的型号. NCT刀具的种类及其代号为: 矩形刀 ------ RE 腰形刀 ----- OB 圆刀 ------ RO 双D刀------DD 正方刀 ------ SQ 切角刀 ------ CR 特殊刀 ------ SP 单D刀 ------ SD 二 机床加工参数 1. 工件的定位 工件在NCT上的定位是靠夹爪和Y方向上的定位销或方形定位块定位,将工件靠在夹爪上可确定Y方向的位置,再靠在定位销或方形定位块上,可定X方向的位置。定位销或方形定位块距原点定位位置如下: 型号 距原点定位位置 VIP357 定位销 45mm 定位档块130~210mm VIP255 定位销 59mm 2. 夹爪相关数据 NCT两夹爪在X方向相对位置可调,以此适应不同尺寸的板材,但是两夹爪不可能无限地靠近,他们之间存在有一个最小的距离值,见下图。如果工件比最小值还小,就只能考虑采用一个夹爪夹持。 陰影區為夾料區 兩夾爪緊挨時的示意圖 3. 各刀型夹爪危险区及成型干涉区数值一览表 当夹爪夹持工件在运动过程中,有可能夹爪会被冲到导致损坏,因此加工部分和夹爪之间要留出一定的安全距离。 10 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 10页 / 共63页 1 离夹爪Y方向的最小距离=上模半径+夹爪宽度+变形区 项 离夹爪Y方向 下模直径 上模直径 目 mm mm 最小距离mm 刀型 A型 18 25.4 25.4 30 B型 38 47.8 47.8 40 C型 74 89 70 50 D型 110 125.4 110 80 133 158 133 95 E型 注: 1) 材料变形区通常取5mm,具体数值以材质厚度和成型高度而定,此值仅供参考 2) 夹爪宽度取10 mm。 向上成型加工干涉区=上模半径+变形区 (注: 变形区=向上成型像素半径或宽度/2+材料变形区) A型 B型 C型 D型 E型 最小加工 12.7+变形24+变形区 35+变形区 55+变形区 67+变形区 干涉区mm 区 向下成型加工干涉区=下模半径+变形区 (注: 变形区=向下成型像素半径或宽度/2+材料变形区) A型 B型 C型 D型 E型 最小加工 12.7+变形区 24+变形区 45+变形区 63+变形区 79+变形区 干涉区mm 4. 典型机床特性参数: VIPROS-357加工技术性能表: 项 目 内 容 不运用自动换爪 -10x1840 -50y1270 最大加工尺寸 1270x2440 运用自动换爪 11 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 11页 / 共63页 1 最大加工板厚(mm) 6 最大荷重(kg) 100 加工精度(mm) ?0.10 工作台移动速度 (x 、y m/min) 65、50 转塔回转速度(rpm) 30 520/420 (行程3mm,间距2mm) 360/360 (行程6mm,间距2mm) 最大冲击频率 275/275 (行程8mm,间距8mm) 275/240 (行程8mm,间距25.4mm) 两定位销距夹爪的直线 一个夹爪宽度(mm) 80 两夹爪合并一起最小宽度(mm) 220 2空压最低值(kg/cm) 3 2190 油压最低值(kg/cm) 油温最高值? 700 ? 所以在工艺上必须注意:一个产品展开最大宽度不得大于1270 mm时才能在数控机床上加工，如果超过这个尺寸，则只能选择其它加工设备。(比如5KW的激光机最大加工宽度可以为1550mm) 三 常见的加工方式 NCT加工有多种方式,比如冲网孔、段冲、蚕食、切边角、自动移爪等,每一种加工方式都对应着特定的NC程序指令,使用相应的指令不仅使各种加工变得轻松,不易出错,而且.本节将就这些典型的NCT加工方式作一些说明. 1) 冲网孔 , 在实际加工中,NCT常常加工数目惊人的散热网孔. , 冲网孔时以G36模式加工速度最快 ? 单位面积内超过25%的网孔,则冲压会导致材料变形,此时必须进行适当的工艺处理.通常是先NCT用整张材料冲压,工件冲完后再进行校平.若有非常重要的尺寸必须保证精度时可考虑校平后二次加工. ? 网孔的大小及相互间距不一致时,在公差范围内与客户协商改为一致,以便后续量产开模(如:NCT开多头冲). ? 如果大批量的密集型网孔，考虑成本因数通常不用数冲加工。此时如果是奇数排的尽量给客户协商更改为偶数排，如图3.1.1 12 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 12页 / 共63页 1 图3.1.1 2) 连续冲(矩形)孔 在NCT加工中,常会出现冲大的矩形孔的情形,冲这种孔可采用小型矩形模具连续冲孔的方式. ? 冲矩形孔最小宽度通常 ?1.0t,否则将影响模具的使用寿命。 3) 蚕食 在没有Laser 切割机的情况下,有时加工一个尺寸较大的圆环或直长圆就用蚕食方式来做( ? 外圆的工艺性比内圆相对较差。外R尽量给设计沟通改成切角较好。且 NCT刀具冲外形或内孔要求倒圆角时,外形和内孔的转角半径R?0.5T.见图3.3.1 图3.3.1 13 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 13页 / 共63页 1 ? 作薄板连接用砂拉孔设计时必须注意所配螺钉实际情况，否则就会出现连接不紧的情况或沉头螺钉突出表面过高的缺陷。如图所示几种不良情况:图3.5.1 图1 图2 图3.5.1 4) 抽孔 ?抽孔需要专门的刀具,目前最常用到的抽孔是用来抽M3芽用的抽孔(抽孔内径2.60。 NCT抽孔离边缘最小距离为3T,两个抽孔之间的最小距离为6T,抽孔离折弯边(内)的最小安 全距离为3T+R,如偏小则须压线处理.(T表示料厚).否则抽孔会变形或者会被压坏。图3.6.1 图3.6.1 ? 对于0.6mm以下较薄的材料不宜设计成抽孔攻芽，尤其是M4以上的抽 孔攻芽更不适宜。因为由于模具间隙及定位误差可能会使抽孔局部材料 变薄，攻芽出现断裂或强度不够，图3.6.2 14 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 14页 / 共63页 1 图3.6.2 攻芽底孔 由于直接攻芽会形成毛刺,因此在攻芽孔正反面加冲一小砂拉孔,可避免此现象的发生. 另外色拉孔也可对丝攻起导向作用。 色拉孔规格一般深度取0.3mm,角度为90度。 5) 抽形或冲凸包: NCT加工凸包有两种方式: , 开发专用凸包刀具 ? 冲凸包教高H?2.0t时，只允许向上(与毛刺方向相反)冲制. 四 NCT加工工艺 1. 孔距边缘的距离小于料厚的处理 冲方孔会导致边缘被翻起,方孔越大翻边越明显,此时常常考虑LASER二次切割(也可征 求客户的意见可否接受这种变形). ?注:NCT冲压的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其许值如下表: 材料 冲圆孔 冲方孔 0.5t 0.4t 硬钢 0.35t 0.3t 软钢,黄铜 0.3t 0.28t 铝 ?NCT冲压的最小孔径 材料 冲圆孔 冲方孔 1.3T 1.0T 硬钢 1.0T 0.7T 软钢,黄铜 0.8T 0.6T 铝 2. 材料特性与NCT加工的关系 15 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 15页 / 共63页 1 影响NCT加工的材料特性是材料塑韧性和材料硬度.一般来说,适中的硬度和塑韧性对冲裁加工是有益的.硬度太高会使冲裁力变大,对冲头和精度都有坏的影响;硬度太低,使冲裁时变形严重,精度受到很大的限制.21 与硬度对立是材料塑性,硬度高则塑性低,硬度低则塑性高.高的塑性对成形加工有利,但不适合于蚕食、连续冲裁,对冲孔和切边也不太合适.低塑性能提高加工精度,但冲裁力会上升,不过只要不是低得离谱,影响也不是很大. 韧性对加工时的反弹起很大的决定作用.适当的韧性对冲裁是有益的,它可以抑制冲孔时的变形程度;韧性太高则使冲裁后反弹严重,反而影响了精度. 3. NCT加工的局限性 , 当距夹爪的距离小于90mm时,冲孔的速度随着距离的减小越来越慢.(针对VIP357) NCT的冲压是工件在刀具转塔上来回移动,因此一般来说工件的反面不能有凸起,除非是尺 寸不重要且高度较低的小凸包,凸点,如果是半剪凸点,则在材料移动时容易使凸点变形或脱 落.或是该工在冲完一处向下成形后能够使之移动到毛刷上,再进行其它加工. ? NCT加工所开的工艺槽最小宽度为1.2mm. (材料厚度越厚则工艺曹越大)图4.3.1 必须有此工艺 槽，且宽度?1.2 图4.3.1 ? NCT冲压时用的刀具必须大于料厚.如RO1.5的刀具不能冲1.6mm的材料. ? 0.6mm以下的材料一般不用NCT加工 ? 不锈钢材料一般不用NCT加工.(当然0.6~1.5mm的材料可以用NCT加工,但对刀具磨损大,现场加工出现的废品率的几率比其它GI等材料要高的多.) , 注意机台只有三个D型旋转刀位。 , 由于铝材比较软上下模间隙稍微偏大,则很容易产生毛刺,特别是在冲网孔时,可明显地看 出.(解决方法:减小上下模的间隙). ? 经现场测试,NCT冲半剪凸点的高度不超过0.6T,如大于0.6T则极易脱落.。图4.3.2 图4.3.2 , 小工件大批量(不超过E公位的加工极限SQ80,RO113)的加工可考虑NCT直接下料,开NCT 落料模. 4. NCT与LASER加工的优势与缺陷 16 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 16页 / 共63页 1 (1) LASER直线切割速度比NCT快. (2) LASER可割不规则曲线) LASER割孔速度比NCT冲孔慢,LASER飞行切割的最快速度100个/分左右,而NCT的 冲孔速度则超过400个/分. (4) LASER的切割面光滑细腻,NCT步冲则会留下接点(NCT的无接点刀具步距比较小,D型 刀具长才25mm). (5) NCT冲床只须将工件需要加工的像素进行NCT CAM转换, 并将转换后的程序代码输 入NCT冲床中, 即可利用已有共享刀模进行冲裁, 切割速度快)效率高, 适合批量生 产中切割工件上规则的外形内孔及加工其它成形面. (6) LASER适合割外形,NCT适合冲孔,如没有现成的NCT刀具,则根据实际情况开NCT刀 具. 第三节:剪床 1. 适用范围: 就目前来说,剪床主要作为板材的粗下料,为后续的加工提供片料,再在NCT或LASER上作二次加工.或者对精度要求不高的工件,可作直接下料后成型。 2. 加工精度: +/-0.1mm 3. 模式: 依现在的作业,剪板有以下三种方式: , 对简单外形工件在尺寸精度要求不高时,可直接用剪床下料。此招一定要慎重使用。 , 剪床先下小片料,再上NCT加工。此方式相当于NCT对工件作二次加工。注意事项 见NCT下料。 , NCT先对整张板加工,工件外形不切割,然后整板移到剪床,由剪床根据所要求的外形 尺寸裁剪. , 工艺卡上注明剪床下料,可不出工程图,但要写明所需要的详细规格,板料尺寸要 依实际需要圆整到小数点后一位或整数。 NCT上加工其它像素和三定位销孔。 4. 加工特点: NCT来说,最大的优点是省去了下外形的时间,因为针对二次加工件,外形并不是很重要,一般都是通过三个定位销孔来定位。 目前为止,剪板机还未能解决板料的画伤问题,用剪板机下料存在表面有画痕的隐患。 17 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 17页 / 共63页 1 但对小批量的打样影响不是很大。 第二章:折床 折床工作范围: 用于铁、不锈钢、铜、铝等各类金属钣材以及部分非金 属(如环氧板等)的折弯成形, 以及用以作为压力机来完成易模成形及压 铆、校平、断差成形等. 工件在LASER、NCT上切割下料, 并在钳加工制作出其它 非折弯成形像素, 然后在折床上利用折床刀模或折床易模来折弯成形, 除此之外, 抽凸包 )压垫角及压线等像素加工通常也在折床上进行. 利用折床刀模和折床易模, 折床可完 成多类产品的折弯, 但其加工速度比冲床慢, 适用于样品制作时折弯成形及部分非折弯 成形和量产制作时的某些折弯成形 1. 折床的工作原理 将上、下模分别固定于折床的上、下工作台,利用液压传输驱动工作 台的相对运动,结合上、下模的形状,从而实现对板材的折弯成形. 2. 折床的结构 折床由四大部分构成:1.机械部4.NC电气控制部分分,2.电气部分,3.液 压部分 3. 折床的运动方式有两种: (1)上动式:下工作台不动,由上面滑块下降实现施压; (2)下动式:上部机台固定不动,由下工作台上升实现施压. 4. 折弯加工顺序的基本原则: 18 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 18页 / 共63页 1 , 由内到外进行折弯. , 由小到大进行折弯. , 先折弯特殊形状,再折弯一般形状. , 前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉. 5. 折床的用途: 抽凸包,压垫脚,成形自攻芽,压线,印字,铆钉,铆静电导轨,压接地符,抽孔,铆合,压平,三角补强 等. 6. 折床上下模的基本知识: 1) 上模:又称为折刀 , 折床上模分类及现有刀具类型见下图: , 折床上模分为整体式和分割式两种; 整体式上模:835mm和415mm 分割式上模:a分割和b分割 a分割长度:10,15,20,40,50,100(右耳),100(左耳),200,300; b分割长度:10,15,20,40,50,100(右耳),100(左耳),165,300; 下图为107# 折刀A分割 2) 下模,又称为V槽 19 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 19页 / 共63页 1 , 折床下模分为整体式和分割式两种;整体式下模分L和S(L:835mm, S:415mm),分割式下模,分割尺寸:10,15,20,40,50,100,200,400 , 下模按V槽的分类分单V和双V , V槽称呼通常以 “槽宽数值+V” 形式表示。例如当V槽宽度为5mm, 则此V槽称为 “5V” 。 , 折床使用的下模V槽宽度通常为5倍的料厚(5T),如果使用5T-1V则折 弯系数也要相应加大, 如果使用5T+1V则折弯系数也要相应减小. 7. 折床的后定规 种类:普通型,长双点型,短双点型,加长型,垫片型,单点型,料内点靠位型, 料内面靠位型. 作用: 1) 普通后定规: 面靠位用于工件端面的靠位和工件的左右侧向定位.点靠位 用于于工件的两点或多点的靠位,亦可用于一点靠位(必须有辅助设施 2) 长双点后定规: 小宽度工件的靠位折弯.普通后定规即使后座靠在一起,其前部后定规之间还有70mm的间隙,而用此后定规可使前部间隙缩小到10mm: 躲避毛刺靠位 此点同单点后定规功能,但它的适应范围主要是小宽度靠位工件:基面兼有后定规功能 3) 短双点后定规 基本功能同长双点后定规,只是适用范围不一样,它可用于更短工件的靠位:适用于NCT下料的工件,用于避开毛刺点,保证折弯精度. 4) 加长后定规 利用加长特性,进行小尺寸或负尺寸的间接靠位. 此后定规长,它可以伸出机床59.5得到靠位尺寸-59.5.可用于一些靠难度较高的小折,间接靠位折弯;左右定位工件.由于它长于普通后定规,所以工件在用普通后定规靠位时,它可用作工件的左右定位. 5) 垫片后定规 用于小尺寸折弯靠位,一般小尺寸折弯的靠位需垫垫片,以免上模压坏后定规,但加垫片时垫片易跑动,影响安全操作,此后定规的突出部分就起垫片的作用.使用方法:突出部分朝下安装;大尺寸或反靠位时支撑工件靠位.折弯大尺寸时,一般需要两个人将手伸进机床抓住工件靠位,极不安全且尺寸不稳定,用此后定规可支撑工件靠位,单人操作,使用方法同上;它的基面等同于普通后定规,所以兼有普通后定规功能. 6) 单点后定规 20 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 20页 / 共63页 1 用于多毛刺面的长边靠位,一般NCT下料或切边之产品,边缘有毛刺点,用此后定规或躲过毛刺点,提高折弯精度;用于工件的左右定位,因其基体平面与普通后定规相同,所以此后定规两边可与普通后定规混合使用,其突起部分可用于工件的左右定位,实现工件与模具之间的准确避位,基面有普通后定规的功能 7) 料内点靠位后定规由于此后定规的突点突出于后定规延伸出另一平面,所以它可用于工件内小方孔的靠位. 8) 料内面靠位后定规因其上端有一突出结构,此突出平面与基体平面平齐,且宽度仅为基体的1/3.此点可用于:宽度小于普通后定规宽度的窄缝靠位;将其突出部分向下装夹,可用于料内折弯之直接靠位;最佳适应范围:内部折弯宽度大于20而小于150mm;亦可用于不规则外缘的小面靠位. 注:其后定规的一般尺寸为60*9mm. 折弯时的定位均紧靠后定规 (即平行于后定规),如果工件的定位面是斜面,此时应视工件的大小(定位的稳定性)设计定位治具,通常L?10mm时均要考虑用定位治具(通常设计易模)来补助定位,除非特别小的工件,当然特别大的工件10mm的定位其稳定性也是欠佳. 如下图所示: 8. 折床的加工工艺及注意事项: 1) 折弯的加工范围: ? 折弯线V的下模则最小距离为 3.5mm.下表为不同料厚的最小折边: 折弯角度90? 料厚 最小折边 V槽规格 0.1~0.4 2.5 2V 0.4~0.6 2.5 3V 0.7~0.9 3.5 4V 0.9~1.0 4 5V 1.1~1.2 4.5 6V 1.3~1.4 5 7V 1.5~1.6 5.5 8V 注:如折边料内尺寸小于上表中最小折边尺寸时,折床无法以正常方式加工,此时可将折边 补长至最小折边尺寸,折弯后再修边,或考虑模具加工. ? 当工件上有铆螺母, 抽孔, 抽牙向上折曲时, 折弯线离抽孔及螺母的外侧距离最小不能 低于1.5mm时,上模应选用小型弯刀, (如图一) ? 抽牙向下且A尺寸离V幅中心距最小不能小于1.415V/2+1.5mm,(如图二，三) 21 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 21页 / 共63页 1 图一 图二 图三 2) 折床折弯时,由于孔边到折弯线的尺寸过小此时必须作适当工艺处理: ?(1)LASER在相对应的折弯在线)NCT或在相对应的折弯在线作压线处理(此方法优先考虑).如图 ?(3)将孔加大至折弯在线(此方法必须与客户进行确认). ?注:当靠近折弯线的孔距折弯线小于表中所列最小距离时,折弯后会发生变形: 圆孔与弯边距离(内r?0.5t) 板料厚度 0.6,0.8 0.9,1.0 1.1,1.2 1.3,1.4 1.5 1.6,2.0 2.2,2.4 最小距离 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.5 长圆(方)孔与弯边距离 板厚 长度 长圆孔 小于或等于2 小于25 2t+r 大于2 大于25小于50 2.5t+r 大于50 3t+r 22 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 22页 / 共63页 1 3) 反折压平: 当凸包与反折压平方向相反,且距折弯线t,压平会使凸包变形,工艺处理:在压平前,将一个治具套在工件下面,治具厚度略大于或等于凸包高度,然后再用压平模压平. ?(1)当压平为死边时必须考虑这弯线到到端面的距离。压平为死边，要求端面到折弯内侧距离不能太大(一般不要超过80mm),否则会因为回弹而出现翘曲现象;压平为死边再次折弯(不包含已经被压平死边的叠加材料厚度)要求端面到折弯内侧距离，内折弯?2T ，反折弯?(1.415V/2+1.5),否则会因为折弯刀具与叠加材料干涉而无法折弯。当已经被压平死边的递加层厚度不适宜再次折弯。如图2.8.3.1.1，2.8.3.1.2，2.8.3.1.3 图2.8.3.1.1 图2.8.3.1.2 23 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 23页 / 共63页 1 会出现压死边贴合缝隙 R圆角较大 如图2.8.3.1.3 ?(2)盒状产品四壁高度至少有一壁需低于180mm,否则?RG100的折床(一般钣金厂折床最大吨位为100T的)的常规刀具均无法折起。如果设计需要超过此尺寸时可以给设计者沟通采取拆分焊接或定做特制刀具。如图2.8.3.2.1 图2.8.3.2.1 4) 抽孔离折弯线T+R)必须在折弯线处压线或割线处理.以免折弯时使抽孔变形. 5) 电镀工件 电镀工件的折弯必须注意压痕及镀层的脱落(在工程图上应作特别说明). 6) 段差 24 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 24页 / 共63页 1 陰影部 分為無 干涉加 工區域 加工工件 从图中可看出段差的干涉加工范围. ,. 根据成形角度分为直边断差和斜边断差加工方式则依照断差高度而定 :h3.5,3.5直边断差当断差高度小于倍料厚时采用断差模或易模成形大于倍 . 料厚时采用正常一正一反两折完成 :l3.5,3.5斜边断差当斜边长度小于倍料厚时采用断差模或易模成形大于倍 . 料厚时采用正常一正一反两折完成 直边断差 斜边断差 7) 铆静电导轨 折床铆静电导轨的间距为25.15mm, 一次可铆15个点(各铆合冲子可卸下,因此可进行单铆与间隔铆),当静电导轨的边缘与折弯线mm时(V是折床的下模V 槽宽度)可先铆静电导轨再折弯,小于1+V/2mm时则必须先折弯再铆静电导轨.如1.2mm的材料可用5V折.如下图所示 注: 静电导轨的宽度为7.12mm, 型号:700-02776-01 8) 薄材,弹性极强的材料 或折弯角度非常重要通常可考虑在折弯在线作压线处理,或在折弯在线开工艺孔或在折弯在线压加强筋.以避免折弯后出现回弹,导致 尺寸误差. 如果易模加工则在设计易模时,必须考虑回弹量. 9) 压凸包 易模压凸包时,如果对凸包的高度要求很严则可考虑采用回压方式来保证其精度. 10) 折床压三角补强 三角补强的模具规格: 刀模型号 117 107 202 3.0 5.0 3.0 5.0 3.0 5.0 成形宽度(mm) 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 刀具宽度(mm) 模具数量 各2支 各2支 各2支 各2支 各4支 各4支 25 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 25页 / 共63页 1 三角补强的成型有两种:1.与折弯刀具同时共享,即折弯与三角补强同时加工 2.工件折弯后再压三角补强. 注:成形三角补强的处数与模具数量有关,从上表中可知,目前同一规格最多能成形四处,如超过此数须与相关人员协商解决. 第三章:铆接 铆接主要包括压铆和涨铆两种方式。其设计的技术参数依据PEM标准执行。对于压铆件的选型需要注意以下特殊情况: 1. ?当设计零部件压铆的最小边距尺寸不能满足设计技术要求时可以做以下 处理 尽量选用要求最小边距离尺寸较小压铆螺母。如压铆螺母柱BSO-3.5M3-1可以 用BSO-M3-1进行替代;平装压铆螺母S-M3-1可以用自扣式螺母FEO-M3-1替代 2. ?当设计零部件压铆所用的板材厚度不能满足设计技术要求时可以特制螺 母进行替换。 第四章:联接与紧固 联结的样式种类繁多,若从联结后是否可拆卸来分,可归纳为两大类:可拆卸联结和不可拆卸联结。本章主要讨论不可拆卸式联结,其主要包括以下几种:TOX铆合,焊接,抽孔铆合,拉钉铆合。 26 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 26页 / 共63页 1 第一节:TOX铆合 1. 定义: 通过简单的凸模将被连接件压进凹模.在进一步的压力作用下,使凹模内的材料向外”流动”.结果产生一个既无棱角,又无毛刺的圆连接点,而且不会影响其抗腐蚀性,即使对表面 有镀层或喷漆层的板件也同样能保留原有的防锈防腐特性,因为镀层和漆层也是随之一起变形流动.材料被挤向两边,挤进靠凹模侧的板件中, 从而形成TOX连接圆点.如下图所示: 2. 连接方式: 可完成相同或不同材质的两层或多层板件连接,板厚可相同也可不同.在相同条件 下,TOX单点的静态连接强度为点焊的50%-~70%,双点与点焊相同。 3. ?不同连接点的连接范围:(单位mm) 连接点直径 12 10 8 6 5 4 3 连接材料厚度范4~11 1.75~7 1.6~6.0 1.0~3.0 0.9~2.5 0.6~2.0 0.5~1.5 围 TOX中点距边最10 8 7 6 6 5 4 小距离 注:TOX连接直径与连接强度密切相关, 直径越大连接强度也越大 4. TOX铆接的缺陷: (1) 依赖于定位治具或模具挡块来定位. (2) 连接材料的最小宽度受TOX模具直径的影响. 5. TOX 模具的优点: 除了用在专用的设备外,也适合普通的冲床,因此它的铆接范围比TOX所要求的大得多. 有镀层或漆层的板件,连接处其保护层不受损坏,仍保留其原有的防腐性能. 6. TOX点的成形示意图 27 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 27页 / 共63页 1 成形的TOX凸点 TOX凸点 TOX平点 第二节 焊接: 1. 定义: 焊接过程的本质就是通过适当的物理化学过程，使两个分离表面的金属原子接近到晶格距离(0.3~0.5nm)，形成金属键，从而使两金属连为一体，达到焊接的目的。 2. 焊接方法与分类: 28 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 28页 / 共63页 1 现行作业方式中以钨极氩弧焊,熔化极氩弧焊和点焊最为常见,所以下面重点介绍这三种焊接方式: A.钨极氩弧焊 Tungsten Inert Gas Arc Welding,简称TIG焊，焊接时，电极和电弧区及熔化金属都处在氩气保护之中，使之与空气隔离，电极为钨或钨的合金棒，电弧燃烧过程中，电极不熔化，焊接过程稳定，当保护气体采用氦气时称为氦弧焊，有时也采用氦或氩的混和气体 应用领域: 广泛用于飞机制造、原子能、化工、纺织等工业中，可焊接易氧化的有色金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛及钛合金以及难熔的活性金属(如钼、铌、锆)等，脉冲钨极氩弧焊适宜于焊接薄板，特别适用于全位置管道对接焊，它使原子能和电站锅炉工程的焊缝质量得到了显着提高。但是钨电极的载流能力有限，电弧功率受到限制，致使焊缝熔深浅，焊接速度低，所以，钨极氩弧焊一般只适于焊接厚度小于6mm的工件。 29 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 29页 / 共63页 1 B.熔化极氩弧焊 MIG(Metal Inert Gas Arc Welding)，如果用Ar-O)Ar-CO或者Ar-CO-O等作保护气体则称2222MAG焊接(Metal Active Gas Arc Welding)，上述混和气体一般为富Ar气体。 特点: 1. 和TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金，铜及铜合金以及不 锈钢等材料。 2. 由于用焊丝作电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金属熔敷速度快，用于焊 接厚板铝、铜等金属时生产率比TIG焊高，焊件变形比TIG焊小。 3. 熔化极氩弧焊可直流反接,焊接铝及铝合金时有良好的阴极雾化作用。 4. 熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金时,亚射流电弧的固有自调节作用较为显着。 C.点焊 定义:焊件组合后通过电极施加压力利用电流接头的接触面及附近区域产生电阻热熔化母材 金属形成焊点进行焊接. 铝材与铁材, 铝材与铜材,不锈钢与马口铁均可以混合焊,但铝材与铝材的点焊比较困难. D.焊焊 利用某些熔点低于被连接构件材料熔点的熔化金属(焊料)作连接的媒介物在连接界面 上的流散浸润作用，然后冷却结晶形成结合面的方法称为焊焊。 显然焊焊过程必须采取加热(以使焊料熔化，但母材不熔化)和保护措施(以使熔化的焊 料不与空气接触)。按照热源和保护条件的不同，焊焊方法分为:火焰焊焊(以氧已炔燃烧火 焰为热源);真空或充气感应焊焊(以高频感应电流的电阻热为热源);电阻炉焊焊(以电阻炉 辐射热为热源);盐浴焊焊(以高温盐浴为热源)等若干种 3. 现有焊接设备组成及焊接能力 现有焊接设备大致分三种:点焊机,手工焊机(MIGTIG)和焊接机器人MIGTIG)。 A 点焊机 : , 固定式C型点焊机: 奇龙100KVA交流IC同步控制点焊机 松下100KVA交流微电脑控制次级电流补偿点焊机(日本技术,唐山松下产) 以上点焊机可点焊镀锌钢板,冷轧钢板,不锈钢板,马口铁,热轧钢板,板厚范围0.3mm-6mm两板搭接 NAS TOA变频直流50KVA微电脑控制点焊机1台(日本产),可点焊板件范围为0.3mm -3.5mm , 悬挂式点焊机: 诠兴牌48KVA悬挂式点焊机(台湾产),可点焊板件范围为0.2-3mm两板搭接 , 电容储能式点焊机: 鹏煜威4500J电容储能式点焊机,可点焊铝及铝合金板厚为0.4mm-3.0mm B MIG手工焊机 有OTC 350P直流脉冲MIG焊机,美国飞马特MIG350A焊机可焊接软钢能力为板厚0.8mm以上,铝及铝合金2mm以上 30 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 30页 / 共63页 1 C TIG手工焊机 日立HITACHI交直流两用脉冲TIG焊机,可焊接软钢能力为板厚为0.4mm以上,铝及 铝合金1.0mm以上, D MIG焊接机器人 计有瑞典ABB MIG焊接机器人,日本YAKAWA公司生产MOTOMAN WF200 MIG 焊接机器人; 可焊接镀锌钢板,冷轧钢板,不锈钢板,马口铁,热轧钢板,板厚范围为0.8mm以上 E TIG焊接机器人 计有瑞典ABB TIG不填丝焊接机器人,可焊接0.4mm以上镀锌钢板,冷轧钢板,不 锈钢板,马口铁,热轧钢板 4. 焊接表示方法: 焊缝符号与焊接方法代号是提供焊接结构图纸上使用的统一符号或代号,也是一种工程语言。我国的焊缝符号与焊接方法代号分别为国标GB324-88焊缝符号表示方法和GB5185-85金属焊接及焊焊方法在图样上的表示代号规定。与国际标准ISO2553-84焊缝在图样上的表示方法和ISO4063-78金属焊接及_焊方法在图纸上的表示方法基本相同,可等效采用。 一 焊缝符号 国标GB324-88焊缝符号表示法规定焊缝符号适用于金属熔化焊和电阻焊。标准规定,为了简化,图纸上焊缝一般应采用焊缝符号来表示,但也可采用技术制图方法表示。 国标规定的焊缝符号包括基本符号)辅助符号)补充符号和焊缝尺寸符号。焊缝符号一般由基本符号和指引线组成,必要时可加上辅助符号)补充符号和焊缝尺寸符号。 辅助符号 焊缝尺寸符号 基本符号 指引线 基准线(实线) 焊缝补充符号 基准线(虚线) 基本符号是表示焊缝横截面形状的符号。国标GB324-88中规定的13中基本符号见表1-3。 焊缝辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号。国标GB324-88中规定的三种辅助符号见表1-4。 焊缝辅助符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号。国标GB324-88中规定的补充符号见表1-5。 焊缝尺寸符号是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。国标GB324-88中规定的16个尺寸符号见表 1-6。 31 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 31页 / 共63页 1 表1-3 :焊接基本符号 序号 名称 示意图 符号 卷边焊缝 1 (卷边完全熔化) 2 I形焊缝 3 V形焊缝 4 单边V形焊缝 带钝边V形焊5 缝 带钝边单边V6 形焊缝 带钝边U形焊7 缝 带钝边J形焊8 缝 封底焊缝 9 角焊缝 10 塞焊缝或槽焊11 缝 点焊缝 12 32 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 32页 / 共63页 1 缝焊缝 13 表1-4: 焊缝辅助符号 序号 名 称 示 意 图 符 号 说 明 焊缝表面齐平 平面符号 1 (一般通过加工) 凹面符号 焊缝表面凹陷 2 凸面符号 焊缝表面凸起 3 表1-5:焊缝补充符号 序号 名 称 示 意 图 符 号 说 明 表示焊缝 带垫板符号 1 底部有垫板 三面焊缝符表示三面带有焊2 号 缝 周围焊缝符表示环绕工 3 号 件周围焊缝 表示在现场或 现场符号 4 工地上进行焊接 可以参照尾部符号 5 GB5185标注焊 接工艺方法等 33 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 33页 / 共63页 1 内容 表1-6:焊缝尺寸符号 符符 名 称 示 意 图 名 称 示 意 图 号 号 工件厚度 坡口角度 b l 根部间隙 焊缝长度 p n 钝边 焊缝段数 c e 焊缝宽度 焊缝间距 d K 熔核直径 焊脚尺寸 焊缝有效S H 坡口深度 厚度 相同焊缝 N h 余高 数量符号 坡口面角R 根部半径 度 34 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 34页 / 共63页 1 二)焊接方式代号 为简化焊接方法的标注和说明,可采用国标GB5185-85规定用阿拉伯数字表示的金属焊接及_焊等各种焊接方法的代号。表1-7是国标GB5185-85中规定的常用焊接方法的代号。 表1-7:常用主要焊接方法代号 焊接方法名称 焊接方法代号 焊接方法名称 焊接方法代号 1 4 电弧焊 压焊 111 42 手弧焊 摩擦焊 12 45 埋弧焊 扩散焊 熔化极惰性气体 131 7 其它焊接方法 保护焊(MIG) 熔化极非惰性气体 135 72 电渣焊 保护焊(MAG) 钨极惰性气体 141 73 气电立焊 保护焊(TIG) 15 751 等离子弧焊 激光焊 2 76 电阻焊 电子束焊 21 78 点焊 螺柱焊 22 缝焊 硬焊焊、软焊焊 24 9 闪光焊 焊焊 25 91 电阻对焊 硬焊焊 3 94 气焊 软焊焊 氧-乙炔焊 311 - - 三)焊接符号在图面上的位置 3.1 基本要求: 完整的焊缝表示方法除了上述基本符号,辅助符号,补充符号以外,还包括指引线,一些尺寸符号及数据。 焊缝符号和焊接方法代号必须通过指引线及有关规定才能准确的表示焊缝。 指引线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线,另一条为虚线 箭头和接头的关系: 下图实例给出接头的箭头侧和非箭头侧的含义: 接头A的非箭头侧接头B的箭头侧 侧 接头B 接头A 接头A的箭头侧 接头B的非箭头侧 35 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 35页 / 共63页 1 3.3箭头线的位置 箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求,但标注V)单边V,J形焊缝时,箭头线应指向带有坡口一侧的工件。必要时允许箭头线 基准线的位置 基准线的虚线可以画在基准线的实在线侧或下侧,基准线一般应与图样的底边平行,但在特殊条件下也可与底边垂直。 3.5 基本符号相对基准线的位置 , 如果焊缝和箭头线在接头的同一侧,即将焊缝基本符号标在实线侧。如下图: , 如果焊缝在接头的非箭头侧,则将焊缝基本符号标在基准线的虚线侧。 , 标对称焊缝及双面焊缝时,可不加虚线。 四 焊缝尺寸符号及其标注位置: 4.1焊缝尺寸符号及数据的标注原则如下图: , 焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧, , 焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧, , 坡口角度,坡口面角度,根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧, , 相同焊缝数量符号标在尾部, , 当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时,可在数据前面增加相应的尺寸符号。 , 当箭头方向变化时,上述原则不变。 α?β?b P?H?k?h?s?R?c?d(基本符号)n×1(e) N P?H?k?h?s?R?c?d(基本符号)n×1(e) α?β?b α?β?b P?H?k?h?s?R?c?d(基本符号)n×1(e) N 36 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 36页 / 共63页 1 P?H?k?h?s?R?c?d(基本符号)n×1(e) α?β?b 4.2 关于尺寸符号的说明: , 确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中给出,而是将其标注在图样上。 , 在基本符号的右侧无任何标注又无其它说明时,意味着焊缝在工件的整个长度上是连 续的。 , 在基本符号的左侧无任何标注又无其它说明时,表示对接焊缝要完全焊透。 , 塞焊缝,槽焊缝带有斜边时,应该标注孔底部的尺寸。 5. 焊接制造工艺 1. 识图 在制造段,对于工艺设计人员,首先拿到图面时,第一步要了解工件的结构。在此基础上,了解客户要求的焊接内容,包括焊接的位置,采取焊接的方法,是否需要打磨及其它特殊要求。了解客户的意图非常重要,这决定了我们后段所要采取的工艺流程。 2. 焊接方法的确定: 一般情况下,客户图面已经明确地标识出焊接的方法及要求:是用烧焊还是采用点焊? 焊缝多长? 截面尺寸? 但有可能在某些情况下,例如我们会觉得将烧焊改为点焊更好时,可以向客户确认更改焊接方式。 3. 焊接接头的确定: 最常见的焊接接头是工件本身自焊时两边垂直相交的情况。如下图一: 图一 图二 图三 注意在大多数情况下,客户可能没有考虑焊接性,接头部分并不一定最符合实际焊接的要求,所以像这类90度垂直对接的情况在焊接时,一般都需要作出调整。如图二和图三。其中图二最适用与薄料(2.0以下)不填丝焊接(TIG),而图三适用于厚料填丝焊接(MIG)。至于包边的形式,可根据实际情况确定,一般从折弯角度考虑,最好用长边包短边的方式。 4. 焊接的定位: 对两个以上的工件焊接,均牵涉到工件之间需要一个可以确定相互位置的关系,即定位问题。按工件自身有无设定定位结构可分为自定位和治具定位。下面就这两类定位分别说明: 1) 自定位: 在一个工件上作出一定的凸起或预留台阶,另一个工件上作相应的凹坑或孔实现工 件之间的定位。目前最常用的有两类:半剪----凹坑定位,榫头----方槽定位。 37 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 37页 / 共63页 1 半剪----凹坑定位典型结构见下图:在要求不高的情况下(如工件表面焊接后不可见),凹坑可以处理成通孔,但工件若露在外部则严禁做通孔。此种方式的另一种变通结构是将圆形半剪和凹坑作成长方形,但不推荐采用。 半剪和凹坑的加工一般在NCT进行。其中两种规格的半剪无论向上半剪和向下半剪均有刀具。正面凹坑无专用刀具,但通过用组合刀都可实现加工。直径3.1的反面凹坑有专门刀具,直径2.4的反面凹坑目前还无刀具,无法加工。 用半剪----凹坑定位的方法有一定的局限性:由于工件采取半剪结构,对于厚板料(T2.0以上),半剪效果不理想,半剪的部位凸出呈圆弧状,起不到限位的作用。又因为凹坑是通过强行将材料挤压而形成,所以只能适用于比较软的材料(如AL,CRS,GI等),对较硬的材料(如SPHC,SUS类)就不可能做到这点。归纳起来,此种方式适用材料范围为:2.0mm以下GI,CRS,AL材类板料。 榫头----方槽定位如下图: 采取此种定位方式时,首先确定定位槽规格,如果为NCT下料,需要考虑方孔最好能用NCT刀具一刀加工出,如果为LASER下料,尺寸可根据实际情况确定。一般槽孔比榫头大0.1mm即可,并且榫头凸出部分不得超出定位槽口的板材厚度。 槽口不一定作成矩形孔(封闭式),视具体情况可作成开口式。 2) 两种自定位的应用范围: 比较以上两种定位,可以看出:当两工件的焊接表面相互平行时,应用半剪和凹坑定位方式较好。当两工件的焊接表面相互垂直时,应用榫头----方槽定位较适用。 3) 治具定位: 如果自定位不能达到图纸的要求,或者对定位要求高,就需要制作专门的夹治具,此时需寻求相关部门(自动化研发等)之合作。 5. 点焊的工艺要求: 1) 点焊的总厚 点焊的总厚度不得超过8mm,焊点的大小一般为2T+3(2T表示两焊件的料厚),由于上电极是中空并通过冷却水来冷却.因此电极不能无限制的减小,最小直径一般为3~4mm. 2) 冲排焊点 点焊的工件必须在其中相互接触的某一面冲排焊点,以增加焊接强度,通常排焊点大小为Φ1.5~2.5mm高度为0.3mm左右. 在需焊接的其中一个工件上加工一些小凸点,可改善焊接工艺性。如下图所示,当在焊接过程当中,焊接头压在凸点处,施加压力通电后,小凸点被熔化。使连接更加紧密可靠。 38 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 38页 / 共63页 1 焊接头 板材 焊接头 3) 两焊点的距离: 焊件越厚两焊点的中心距也越大,偏小则过热使工件容易变形, 偏大则强度不够使两工件间出现裂缝.通常两焊点的距离不超过35mm(针对2mm以下的材料). 4) 焊件的间隙: 在点焊之前两工件的间隙一般不超过0.8mm,当工件通过折弯后再点焊时,此时排焊点的位置及高度非常重要,如果不当,点焊容易错位或变形,导致误差较大. 5) 点焊会破损工件的表面 焊点处极易形成毛刺须作抛光及防锈处理。 必要时对点焊的部位用银漆笔涂银漆。如果点焊处要烤漆,则必须安排对烤漆面打磨。 6) 镀锌钢板的点焊, 镀层钢板主要有镀锌板)镀铅板)镀铝板和镀锡板等。生产中常遇到的是镀锌钢板和镀锌零件的点焊,锌层厚度一般在20um以下。镀锌钢板与普通钢板点焊相比,由于锌镀层的存在,不仅使焊接区的电流密度降低,而且使电流场的分布不稳定。增大电流又进一步促进了电极工作端面cu-zn合金的生成,加快了电极粘损和镀层的破坏。同时,低熔点的锌镀层使熔核在结晶过程中产生裂纹和气孔。因此,镀锌钢板的合适点焊规范范围窄,接头强度波动大,焊接性较差。 7) 点焊的干涉加工范围: 以下是焊机点焊的示意图, 图中的数据为加工范围.由点焊组于10/16/2000提供. 焊接工艺设计注意事项: ? 1. 要求表面为电镀的焊接产品不宜用点焊(电阻焊)方式制作，由于极电 效应，将会使点焊的两夹缝处镀不上，从而影响产品的防腐性能如图4.1.1 39 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 39页 / 共63页 1 狭长内壁不能镀上 夹缝电荷无法上镀 图4.1.1 ? 2. 实践证明，材料厚度T,1.0mm薄板铝材不适宜焊接处理，焊接时产 品容易烧穿。见兔4.1.2 薄铝板焊接容易烧穿 ? 3. 材料厚度T,2.mm连续焊接长度超过不宜过长，否则会使焊接产品 变形。 ? 4. 不同材质不适宜组焊接一起，因为其熔点及导电性不一直很难通过焊 接方式连接在一起。4.1.4 Al 无法通过焊接方式将其连 SECC 接 图4.1.4 40 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 40页 / 共63页 1 ? 5.由于焊接操作工艺的原因，有些工件死角或狭缝设计时不宜标注焊接, 见图4.1.5 图4.1.5 ? 6.材料厚度低于0.5mm以下的板材不适宜用塞焊方式进行焊接。如图 4.1.6 ? 7.焊接类似容器类的相对密封产品，必须要求设计相应工艺孔，否则将 会因为空气热膨胀出现虚焊及气孔现象或在表面前处理工序带来不良影 响。见图4.1.7 图4.1.7 41 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 41页 / 共63页 1 ? 8. 材质相同，抗腐蚀能力相差较大的两类材料不宜焊接一起，这样在前 处理工序将增加工艺难度。如图4.1.8 冷轧板，除锈等表面 时间相对较短 热镀锌板,出去表面 镀层要很长时间 如图4.1.8 第三节:抽孔铆合 1. 定义: 其中的一零件为抽孔,另一零件为色拉孔,通过铆合模使之成为不可拆卸的连接体. 优越性:抽孔与其相配合的色拉孔的本身具有定位功能. 铆合强度高,通过模具铆合效率也比较高. 抽孔铆合数据表 项抽孔外径D(mm) 次 料厚 抽高 3.0 3.8 4.0 4.8 5.0 6.0 T H 序 对应抽孔内径d和预冲孔d0 (mm) (mm) 号 d d0 d d0 d d0 d d0 d d0 d d0 42 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 42页 / 共63页 1 1 0.5 1.2 2.4 1.5 3.2 2.4 3.4 2.6 4.2 3.4 2 0.8 2.0 2.3 0.7 3.1 1.8 3.3 2.1 4.1 2.9 4.3 3.2 3 1.0 2.4 3.2 1.8 4.0 2.7 4.2 2.9 5.2 4.0 4 1.2 2.7 3.0 1.2 3.8 2.3 4.0 2.5 5.0 3.6 5 1.5 3.2 2.8 1.0 3.6 1.7 3.8 2.0 4.8 3.2 注: 抽孔铆合一般原则 H=T+T’+(0.3~0.4) D=D’-0.3 D-d=0.8T 当T?0.8mm时,抽孔壁厚取0.4T. 当T0.8mm时,通常抽孔壁厚取0.3mm. H’通常取0.46?0.12 第四节:拉钉铆合 1. 分类: 拉钉分为平头,圆头(也称伞形)两种, 平头拉钉的铆接其中与拉钉头接触的一面必须是色拉孔.,圆头拉钉的铆接其接触面均为平面. 2. 定义: 通过拉钉将两个带通孔的零件,用拉钉枪拉动拉杆直至拉断使外包的拉钉套外涨变大,从而使 之成为不可拆卸的连接体. 3. ?拉钉铆接参数: 铆合钢板头部直径 头部高度P 铆合钢板厚度 极限强度(N) 拉钉 拉钉标称 M 长度L H 孔径D1 类别 直径D 伞形 平头 伞形 平头 抗剪 抗拉 5.7 1.0~3.2 1.6~3.2 490 735 2.4 2.5 7.3 1.42 4.8 0.7 0.8 3.2~4.8 3.2~4.8 8.9 4.8~6.4 4.8~6.4 6.3 1.0~3.2 1.6~3.2 735 1180 3.0 3.1 8.0 1.83 6.0 0.9 1.0 3.2~4.8 3.2~4.8 铝 9.8 4.8~6.4 4.8~6.4 6.3 1.6~3.2 1.6~3.2 930 1420 拉 3.2 3.3 8.0 1.83 6.4 0.9 1.1 3.2~4.8 3.2~4.8 9.8 4.8~6.4 4.8~6.4 钉 6.9 1.2~3.2 1.6~3.2 1470 2210 8.6 3.2~4.8 3.2~4.8 4.0 4.1 2.28 8.0 1.2 1.4 10.4 4.8~6.4 4.8~6.4 7.5 1.6~3.2 2.3~3.2 2260 3240 铝 9.3 3.2~4.8 3.2~4.8 4.8 4.9 2.64 9.6 1.4 1.6 拉 11.1 4.8~6.4 4.8~6.4 钉 43 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 43页 / 共63页 1 6.4 1.0~3.2 1270 1770 3.2 3.3 1.93 9.5 1.0 钢 9.5 3.2~6.4 拉 10.2 3.2~6.4 2060 2940 4.0 4.1 2.41 11.9 1.25 钉 10.8 3.2~6.4 2750 3920 4.8 4.9 2.90 15.9 1.9 注:通常零件的通孔比拉钉标称直径D大0.2~0.3mm. 拉钉孔中心距边缘的距离大于2倍的拉钉孔大小,此时铆合强度最佳,如偏小则强度大打折扣. 4. 针对最常用的拉钉3B010-01 即为上面介绍的开口型平头拉钉。拉钉外径D为0.125英寸,即3.175mm,所以相对应色拉孔 取Φ6.5XΦ3.5X120?,与之相配的通孔取Φ3.4。 第五章:表面处理 用物理或化学方法来改变工件表面的状态,通过去除或添加一定的材料对工件表面进行一定的处理,从而获得所需要的一些表面的性能,如除油,防锈,装饰,抗氧化等等统称表面处理。 第一节:拉丝 1. 定义: 拉丝是一种砂带磨削加工制程,通过砂带对金属表面进行磨削加工,以去除金属表面缺陷,并形成具有一定粗糙度,纹路均匀的装饰表面。 2. 工作原理: 见下图: 从上图可以看出,当工作台面带动工件移动(速度为V1),同时砂纸也以一定的速度 (V2)在转动,但V1和V2速度不相等,存在有一定的速度差。砂纸与工作台之间的间隙 预先已调整好,当工件被送到工作台和砂纸之间,砂纸与工件产生相对的运动,工件就 44 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 44页 / 共63页 1 被拉出沿运动方向的纹路。 3. 加工范围参数: , ?拉丝机有效拉丝最大宽度(指垂直于拉丝方向的外形尺寸)为850mm。 , 拉丝方向最小外形尺寸要大于235mm。 若长度不够,则需要作拉丝治具。治具使用规范:用两层板焊接起来,其中下层为2.0mm 厚的平板,上层为套材料的治具,但板厚略小于所需拉丝材料的板厚。 , ?拉丝机适用最小料厚:0.5mm。 4. 加工特性: 1) 砂纸有不同的型号规格,其主要参数指标为每平方英寸所包含的砂粒的数目,如 180#,220#砂纸,数值越大,表示单位面积所含的砂粒越多,所形成的纹路也就越细越浅, 反之, 砂纸的型号越小,砂粒越粗所形成的纹路也就越粗越深.因此在工程图面上必须注 明砂纸型号.如果没有特别说明和要求,一般选用220#砂纸。 2) ?拉丝具有方向性:工程图面上必须注明是直纹还横纹拉丝(用双箭头表示) 3) ?拉丝工件的拉丝面不能有任何凸起部分,否则会将该凸起部分拉平.非拉丝面允许出现 凸起,但前题是在拉丝时能避开此凸起,,或者做治具将工件垫起。见下图 4) ?由于拉丝也属于一种磨削式加工,工件表面有去除材料,所以一般情况下拉丝工艺 应该优先于其它表面处理进行,拉丝后再作电镀,氧化,烤漆等处理。 第二节: 喷丸和喷砂 1,喷丸: 用硬而小的球,如金属丸喷射金属表面的过程,其作用是加压强化该表面,使之硬化或具有装饰的效果。 2,喷砂: 利用压缩气体或高速旋转的叶轮,将磨料加速冲墼基体表面,去除油污,锈及残留物,使基体表面清洁,粗化,还能使表面产生内应力,对提高疲劳强度有利. 2.1 砂粒的种类及主要成分: 种类 激冷钢砂 纯氧化铝 金刚砂 标准砂 45 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 45页 / 共63页 1 主要成分 Fe Al2O3 铁石英 石英 注: 非喷涂区涂刷防粘涂料,以便喷涂完毕后,此位置的涂层能够迅速去除. 2.2 喷砂工艺处理注意事项: 喷砂前表面必须清洁,无油,不潮湿,以免污染砂粒. 喷砂受高压气体冲击,使工件容易变形,因此要有坚实的治具作支撑体,强大的气流导至砂粒四浅,薱接触面的五金零件有一定的影响. 在外力的作用下(如折弯,模具成形等) 易使已喷砂工件的砂粒脱落或造成明显的压痕. 砂粒的型号与规格的种类比较多,应根据客户的要求及零件的尺寸,形状及硬度进行选择. 第三节: 金属镀覆和化学处理 本节内容均参考GB/T13911-92,因此在某些表示方法上可能与外销段存在有差异,但其本质的东西应该是一致的。本节涉及专业内容较多,编者不厌其繁地一一列出,其目的在于能让读者对金属镀覆和化学处理有一个较为广泛的认识,在以后的工作当中若碰到类似的问题,起码对其原理和方法能有一些最基本的了解。 1: 镀覆方法 , 化学气相沉积 chemical vapor deposition 用热诱导化学反应或蒸气气相还原于基体凝聚产生沉积层的过程。 , 物理气相沉积 physical vapor deposition 通常在高真空中用蒸发和随后凝聚单质或化合物的方法沉积覆盖层的过程。 , 化学钝化 chemical passivation 用含有氧化剂的溶液处理金属制件,使其表面形成很薄的钝态保护膜的过程。 , 化学氧化 chemical oxidation 通过化学处理使金属表面形成氧化膜的过程。 , 阳极氧化 anodizing 金属制件作为阳极在一定的电解液中进行电解,使其表面形成一层具有某种功能(如防护性,装饰性或其它功能)的氧化膜的过程。 , 化学镀(自催化镀) autocalytic plating 在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。 , 激光电镀 laser electroplating 在激光作用下的电镀。 , 闪镀 flash(flash plate) 通电时间极短产生镀层的电镀。 , 电镀 electroplating 利用电解在制件表面形成均匀)致密)结合良好的金属或合金沉积层的过程。 , 机械镀 mechanical plating 在细金属粉和合适的化学试剂存在下,用坚硬的小圆球撞击金属表面,以使细金属粉覆盖该表面。 , 浸镀 immersion plate 由一种金属从溶液中置换另一种金属的置换反应产生的金属沉积物,例如:Fe+Cu2+?Cu+Fe2+ , 电铸 electroforming 通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品(能将铸模和金属沉积物分开)的过程。 , 迭加电流电镀 superimposed current electroplating 46 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 46页 / 共63页 1 在直流电流上迭加脉冲电流或交流电流的电镀。 , 光亮电镀 bright plating 在适当的条件下,从镀槽中直接得到具有光泽镀层的电镀。 , 合金电镀 alloy plating 在电流作用下,使两种或两种以上金属(也包括非金属元素)共沉积的过程。 , 多层电镀 multilayer plating 在同一基体上先后沉积上几层性质或材料不同的金属层的电镀。 , 冲击镀 strike plating 在特定的溶液中以高的电流密度,短时间电沉积出金属薄层,以改善随后沉积镀层与基体间结合力的方法。 , 金属电沉积 metal electrodeposition 借助于电解使溶液中金属离子在电极上还原并形成金属相的过程。包括电镀)电铸)电解精炼等。 , 刷镀 brush plating 用一个同阳极连接并能提供电镀需要的电解液的电极或刷,在作为阴极的制件上移动进行选择电镀的方法。 , 周期转向电镀 periodic reverse plating 电流方向周期性变化的电镀。 , 转化膜 conversion coating 金属经化学或电化学处理所形成的含有该金属化合物的表面膜层,例如锌或镉上的铬酸盐膜或钢上的氧化膜。 , 挂镀 rack plating 利用挂具吊挂制件进行的电镀。 , 复合电镀(弥散电镀) composite plating 用电化学或化学法使金属离子与均匀悬浮在溶液中的不溶性非金属或其它金属微粒同时沉积而获得复合镀层的过程。 , 脉冲电镀 pulse plating 用脉冲电源代替直流电源的电镀。 , 钢铁发蓝(钢铁化学氧化) blueing(chemical oxide) 将钢铁制件在空气中加热或浸入氧化性溶液中,使其表面形成通常为蓝(黑)色的氧化膜的过程。 , 高速电镀 high speed electrodeposition 为获得高的沉积速率,采用特殊的措施,在极高的阴极电流密度下进行电镀的过程。 , 滚镀 barrel plating 制件在回转容器中进行电镀。适用于小型零件。 , 塑料电镀 plating on plastics 在塑料制件上电沉积金属镀层的过程。 , 磷化 phosphating 在钢铁制件表面上形成一层难溶的磷酸盐保护膜的处理过程。 以上所列举的各种方法当中,目前最常用的有化学钝化,化学氧化,阳极氧化,电镀和磷化 2: 镀前处理和镀后处理 A:定义 47 制定部门:工程部 文件编号: 钣金制造技术手册 制定日期:2005年11月22日 版本:A01 第 47页 / 共63页 1 , 镀前处理 preplating 为使制件材质暴露出真实表面和消除内应力及其它特殊目的所需除去油污)氧化物及内应力等种种前置处理。 , 镀后处理 postplating 为使 镀件增强防护性能)装饰性及其它特 殊目的进行的(如钝化)热溶)封闭和除氢等等)电镀后置技朮处理。 B:方式 , 化学抛光 chemical polishing 金属制件在一定的溶液中进行处理以获得平整)光亮的过程。也叫化学研磨。它是用特定的无机酸,在表面形成不溶性盐,添加某种有机物将之变成可溶性盐,且在凹部增厚,抑制溶解,凸部优先溶解,形成光滑面。 , 化学除油 alkaline degreasing 借皂化和乳化作用在碱性溶液中清除制件表面油污的过程。 , 电抛光 electropolishing 金属制件在合适的溶液中进行阳极极化处理以使表面平滑)光亮的过程。制件连接于阳极,阴极用适当的金属,在适当的溶液中电解,在当的电解条件下,制件表面的凸部迅速溶解,使表面变平滑。 , 电解除油 electrolytic degreasing 金属制件作为阳极或阴极在碱溶液中进行电解以清除制件表面油污的过程。 , 电解浸蚀 electrolytic pickling 金属制件作为阳极或阴极在电解质溶液中进行电解以清除制件表面氧化物和锈蚀物的过程。 , 浸亮 bright dipping 金属制件在溶液中短时间浸泡形成光亮表面的过程。 , 机械抛光 mechanical polishing 借助高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮以提高金属制件表面平整和光亮程度的机械加工过程。 , 有机溶剂除油 solvent degreasing 利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。 , 光亮浸蚀 bright pickling 用化学或电化学方法除支金属制件表面的氧化物或其它化合物使之呈现光亮的过程。 , 粗化 roughening 用机械法或化学法使制件表面得到微观粗糙,使之由憎液性变为亲液性,以提高镀层与制件表面之间的结合力的一种非导电材料化学镀前处理工艺。 , 敏化 sensitization 将粗化处理过的非导电制件于敏化液中浸渍,使其表面吸附一层还原性物质,以便随后进行活化处理时,可在制件表面还原贵金属离子以形成活化层或催化膜,从而加速化学镀反应的过程。 , 汞齐化 amalgamation 将铜或铜合金等金属制件浸在汞盐溶液中,使制件表面形成汞齐的过程。 , 刷化 brushing 旋的金属或非金属刷轮(或刷子)对制件表面进行加工以清除表面上残存的附着