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圆弧形钣金件成形工艺研究

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模具工业 ２ ０ １ ５ 年第４ ｌ 卷第６ 期
圆 弧 形 钣 金 件 成 形 工 艺 研 究
李雪芹 ，陶善虎
（ １ ． 合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ； ２ ． 安徽省合肥汽车锻件有限责任公 司，安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ３ １ ）
摘要 ： 对传统 成形 圆弧形钣金 工艺进行分解 ， 利用新 方案 重新组合成新 的成形 工艺， 根据 不同方案设 计对应的模 具 ， 从模具 的通用性、 成本、 结构复杂程度 等进行对 比， 选择 最优化 的模具结构。实际生产 证 明： 模具具有通用性 ， 缩短 了设 计周期 ， 降低 了制造成本 ， 为类似 非标异形截面圆弧形钣金的成形提

供一定的参考 。
关键 词 ： 圆弧 形 钣 金 ； 冷屏； 成 形模 ； 滚 弯 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ３ ８ ６ ． ３ １ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ｌ 一 ２ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ ０ １ １ — ０ ３
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｆ ｏｒ ｍｉ ｎｇ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ａ ｒ ｃ ｓ ｈｅ ｅ ｔ － ｍｅ ｔ ａ ｌ
Ｌ Ｉ Ｘｕ ｅ － ｑ ｉ ｎ ．Ｔ ＡＯ Ｓ ｈ ａ ｎ ＿ ｈ ｕ ２
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｈｅ ｆ ｅ ｉ ，
ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｓ ｏ ｏ ｎ． Ｆ ｉ ｎａ ｌ ｌ ｙ ｈｅ ｔ ｏ ｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｍ ｏ ｕ ｌ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ － ａ ｌ ｐｒ ｏ ｄ ｕｃ ｉｏ ｔ ｎ ｓ ｈ ｏｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｍｏ ｌｄ ｕ ｗａ ｓ ｕ ｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ １． ａ Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｒｃ ｓ ｈｅ ｅ ｔ － ｍｅ ｔ ａ ｌ ；ｃ ｏ ｌ ｄ ｓ ｉｅ ｈ ｌ ｄ ；ｍ ｏ ｌ ｄ；ｒ ｕ ｏ ｌ ｌ ｂｅ ｎ ｉ ｎｇ ｄ
１ 引 言
低 温 真 空 容 器 中 通 过 冷 屏 对 其 进 行 冷 却 。 冷 屏 主 要 由冷 却 管 、 支撑骨架和蒙皮组成 ， 冷 却 管表 面 通 过 蒙皮 或 挂锡 （ 锡焊 ） 增加 接 触 面积 ， 提 高 冷 却
（ ａ ）主 视 图
效 果 。蒙 皮 材料 一般 选 用 无氧铜 （ 料 厚 ≤２ ａｍ） ｒ ， 材 料 导热 性 能佳 ， 成 形 性 能较 好 。在 筒 体 类 冷 屏 中 ， 冷 却 管盘 绕 在简 体上 ， 冷 却 管表 面 蒙皮 如 图 １ 所示， 这 就 涉及 到 圆弧 形零 件 的钣 金成 形 。类 似 图 １ 的 圆 弧 形 零 件一 般 采 用模 具 成 形 ， 即根据 零 件 的外 形 尺
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｉｏ ｔ ｎａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎｇ ａ ｒ ｃ ｓ ｈｅ ｅ ｔ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｎ ｄ ａ ａ ｎｅ ｗ ｐ ｒ ｏ — ｃ ｅ ｓ ｓ ｗａ ｓ ｒ ｅ ｓｓ ａ ｅ ｍ ｂｌ ｅ ｄ ｂｙ Ｎｅ ｗ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｓ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｓ ．ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏｎ ｄ －
零件本身的成本 ， 且模 具没有再利用的价值 ， 此类
模 具 的通 用 性 较 差 、 使用范围小、 成 本 高导 致 布 管
Ａｎ ｈｕ ｉ ２ ３ ００ ０ ９ ， Ｃｈ ｉ ｎａ ；２ ． Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ａｕｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｆｏ ｒ ｇ ｉ ｎｇ ｓ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ ｉａ Ｌ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｃｏ ｍｐ ａ ｎｙ ，Ｈｅ ｆ ｅ ｉ ，Ａｎｈ ｕｉ
２ ３ ０ ０ ３ １ ，Ｃ ｈ ｎａ ｉ ）
寸 设计 合适 的模具 弯 曲成形 。
（ ｂ ）截 面 图
图 １ 冷却管 表面蒙皮
直 接采 用 模 具成 形 图 １ 的零件 方 案简 单 、 快捷， 但 在 实 际 生产 中 ， 弯 曲的 圆弧 半径 会 随着 冷 屏 结
构 的变 化 而 变 化 ， 冷却管截面尺寸通常不会变化 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ １ — ２ ８ 。 作 者 简介 ： 李 雪芹 （ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男（ 汉族） ， 安徽 合 肥人 ， 工 程师 ， 主 要
从 事 非标 零件 及工 艺 设计 工作 。
尤 其 是 非标 准 件 的 生 产 中 ， 由于 生产 零 件 较 少 ， 为 不 同 圆 弧 半 径 的 冷 却 管 制 造 模 具 的成 本 已远 大 于
ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｕ ｌ ｄ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ｓ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｓｔ ａ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｓｐ ａ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｉ ｌ ｉ ｙ，ｃ ｔ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍ－

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圆弧钣金件的制作方法

圆弧钣金件的制作方法

圆弧钣金件的制作方法通常包括以下步骤：
1. 设计规划：首先，根据需要制作的圆弧钣金件的具体要求，进行设计规划。

这包括确定所需材料的种类和厚度，以及制作工艺的选择。

2. 材料准备：根据设计规划，准备所需的钣金材料。

通常使用的材料包括钢板、铝板等。

确保材料的质量和尺寸符合设计要求。

3. 模具制作：如果需要，制作适合所需圆弧形状的模具。

模具可以帮助加工过程中保持钣金件的形状和尺寸准确。

4. 加工成型：使用适当的设备和工具，如剪板机、冲压机、折弯机等，对钣金材料进行加工成型。

根据设计要求，进行切割、冲压、折弯等工艺操作，将钣金材料加工成所需的圆弧形状。

5. 焊接（如果需要）：如果设计需要多个部件进行组合，可以使用焊接工艺将它们连接起来。

确保焊接质量良好，连接牢固。

6. 表面处理：根据需要，对圆弧钣金件的表面进行处理，如打磨、喷漆、镀铬等，以提高其表面光滑度和耐腐蚀性。

7. 质量检验：完成加工后，进行质量检验。

检查圆弧钣金件的尺寸、形状、表面质量等是否符合设计要求，确保产品质量达到标准。

8. 包装运输：最后，将制作完成的圆弧钣金件进行包装，以保护其表面免受损坏，并进行运输或存储。

通过以上步骤，可以制作出符合要求的圆弧钣金件。

在整个制作过程中，需要注意安全操作，确保加工质量和生产效率。

薄壁圆环类钣金件加工工艺方法研究

薄壁圆环类钣金件加工工艺方法研究

薄壁圆环类钣金件加工工艺方法研究发布时间：2022-07-22T01:31:54.624Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：高欢[导读] 薄壁零件刚性差，强度弱，在加工过程中由于材质本身的状态和加工过程中热应力等因素的影响，易产生高欢中航飞机西安飞机分公司，陕西西安 710089摘要:薄壁零件刚性差，强度弱，在加工过程中由于材质本身的状态和加工过程中热应力等因素的影响，易产生变形，加工质量不易保证。

本文主要从零件结构、技术要求、材料特点、工艺流程等方面对零件进行工艺研究，通过优化工艺流程，为控制零件变形提供保证，也为钣金类薄壁圆环（即平垫圈）零件加工提供了一套可鉴、可参考的完整的工艺方法。

关键字：薄壁圆环；工艺流程；钣金；平垫圈壁厚t与外径D之比小于1:20的圆环，即称为薄壁圆环。

薄壁圆环零件属于飞机零部件生产中常见的零件之一，主要用于垫圈、垫片等。

此类零件通常会选用棒料或管料机加而成，但是也有许多被定义为钣金件，采用冷冲压方式进行加工。

为了使垫片达到紧固密封的效果，铜制垫片还需要进行退火处理，退火后的紫铜垫片具有较低的硬度，增加了密封性相关性能，还具有耐磨高硬度的特性。

但是退火过程零件易变形，校正对零件材料有一定的收放，易造成零件壁厚不均匀，从而无法满足装配精度要求。

1 薄壁圆环零部件的加工工艺本文将以某型号的铜制薄壁圆环零件为例，对其加工工艺进行分析。

该零件为内孔Φ42，外圆Φ46的薄壁圆环零件，材料为T2紫铜，按照要求需进行退火处理。

目前工艺流程为：先将原材料在剪板机上进行剪切，剪成符合客户要求的宽度。

接下来，使用渐进冲切模进行冷冲压加工，一次性可以高速冲出平垫圈来。

冲出来的平垫圈再进行退火处理和热处理校正，最后完成零件表面处理和检查验收。

但是零件在验收检测时外圆尺寸容易超差，合格率仅为40%。

2薄壁环形零件在加工中尺寸超差的原因薄壁圆环零件受其自身特征影响，刚性较弱，在加工过程中很容易受到外力作用而发生变形，进而影响零件加工精度。

钣金成形工艺性研究及应用

钣金成形工艺性研究及应用

根据弯曲工件的要求与成形特点，优化成形工艺过程，提高产品质量。

本文主要从实际生产中钣金件存在的问题出发，通过对成形过程进行分析，探讨对不同类型问题进行工艺补偿的方式，以实现预防或者消除生产中存在的问题。

钣金成形作为一种主要的金属成形方法，其模具具有通用性、工艺简单、成形范围广，在工程机械行业得到广泛应用。

成形工序是大多数零件成形（除焊接工序外）的最后一道工序，成形工艺的好坏直接影响产品的尺寸标准和外观。

在工程机械行业中钣金件种类多，板材厚度从1.5mm到130mm不等，材质种类多，并且形状各不相同。

数控折弯机在冷态下利用所配备的通用模具（或专用模具），将金属板材折弯成各种几何截面形状的工件，折弯工艺的合理性直接影响产品最终成形的尺寸和外观。

通过对折弯缺陷过程的控制和预防，采取相应有效的工艺方法来提高工件质量。

表1 折弯机上模和下模截面示意图图1 成形基本原理成形基本原理及上下模简介折弯成形工艺的基本原理是利用折弯机的上模（折弯刀）和下模把金属板材折弯到满足一定折弯半径和角度的工艺方法，如图1所示。

折弯刀（上模）折弯刀的形式见表1，加工时主要是根据工件的形状需要选用，一般加工厂家的折弯刀形状较多，特别是专业化程度很高的厂家，为了加工各种复杂的折弯件，定做很多形状、规格的折弯刀。

下模影响折弯加工的因素有许多，主要有上模圆角半径、材质、料厚、下模强度、下模的模口尺寸等因素。

常见的折弯刀分为直刀和鹅头刀；下模包括V形下模和U形下模，对于成形半径较小的工件一般采取折弯机折弯成形。

成形过程中存在的问题及预防措施成形过程中存在的主要问题包括：折弯断裂或者产生裂纹、折弯回弹、折弯滑料、折弯压痕或者划伤、折弯变形、折弯干涉及抗刀等几大类。

折弯断裂或者产生裂纹⑴剪切件断裂。

剪切或冲裁的材料，在边缘常出现毛刺或细小裂纹，成形时易发生应力集中而被折裂或者折断，通过图2可见工件折裂时剪切面（带毛刺面），开裂位置发生在工件的剪裂带和揉压带。

弧形钣金件工艺与模具的改进设计

弧形钣金件工艺与模具的改进设计


移， 一般是通过在模具上设置压料装置， 利用定位或防偏移结构来 克服工件弯 曲时可能 出现 的料走位 。 考虑到该种材料的屈服强度及
抗拉强度等 与变形抗力有关 的数值较大 ，回弹也较 大，为此 根据工 件 的结构 。整套模具置于压力机上加工。首先，顶料杆在压机弹性 缓 冲器 的作用下， 将压料板顶起至与弯 曲凹模右端 面平齐 ， 工作 力 机模柄 孔 中，顶 料杆 在压机 弹性 缓冲器作 用下将 卸料块顶 至与 弯 曲凹模 平齐， 坯料置 于模 具合适的位置，冲床 滑块 开始下移，弯 曲 凸模首先 与板料 接触， 在 弯曲凸模 、 弯曲凹模 以及卸料 块的共 同作 用下开始弯 曲坯料， 随着冲床滑块的下移， 切断凸模也开始与 即将 弯好形的半成品接触， 于是弯曲凸模 一边对工件弯形校正， 一边与 切 断凸模共同作用， 将板料切成 两件 ， 完 成工 件的加工 。随着滑块 的上移，装 于压 机模柄孔 中的打料杆与压 力机 中的打料 横杆相撞 ， 卸 料力 经打料杆传 于卸料 杆，由卸料 杆将 冲切的废料 推 出弯曲 凸 模 的型腔，与此 同时，加工好的工件通过卸料作用 也被顶出弯 曲凹 模 的型腔，完成整个工件 的加工，模具转入下一个工作循 环。合理 安排切断 的时机 ，是为 了保证弯 曲的精度，使切 断凸模 时， 将坯 料 置 于凹模 面上 ，压机 滑块 下移 ，弯 曲凸模 与压料板 共 同将 坯料 压 紧，随着压机滑块的缓缓下移，弯曲凸模 、弯 曲凹模和压料板逐 渐 将 板料压弯成型 。 ２制造工艺的改进和模具的改进
方 法，并将原压型模改为弯 曲切断复合模 。 关键词 ： 弧 形钣金件 ； 模具 ； 改进设计
当今金属制品广泛运用到生活的各种领域， 而应用最为广泛的 改进加工工艺 为：米到几米 ， 重量从几克到几十公斤 ， 直边相连， 在 完成弯形 后再 冲切成两个工件。这样做 的好处是 ： 分 形状也越来越多种多样。 并且铝铸件有着较高的比强度、 比刚度 、 力 析工件难 以直接得到理想形状的原因，主要是弯 曲过程 中，由于材 学性能和铸造性能， 便于运输和安装使用； 另外热导率比较高 另外 料 延伸率 的不确定使 变形 中性层难 以控制，造成展 开长度 的计算 还有导电性好 ， 成形性好 ， 抗腐蚀性优良， 易回收冉生； 冷切削加工 不 准确；相对弯 曲半径 Ｒ ／ ｔ ＝ ３ ０ ／ ３ ＝ １ ０较大 ， 板料 的变形程 度小，在 性能优良， 使用寿命长等特点， 而钣金工艺对一个制造一个钣金件 板料 中性层两侧 的纯 弹性 变形 区以及塑性变形 区总变形 中的弹性 来说是重中之重。 什么是钣金工艺呢？ 其含义是钣金是针对金属薄 变形 比例小，形成材料 的尺寸及角度 回弹 。为改善加工条件，必须 板一种综合冷加工工艺， 包括剪 、 冲， 切， 复合、 折、 焊接、 铆接 、 拼 构建新 型工件结构，考虑 到 Ｕ型件的 回弹受其两边材料 的相互牵 接、 成型等。 其显著的特征就是同一零件厚度一致。 钣金有时也作 制 ， 不容易变形和滑动。