钣金折弯成型技术的12大问题,干货总结!
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钣金设计一定要考虑这些折弯问题
设计需要考虑,究竟哪些是成型前加工,究竟哪些是成型后加工。
考虑工作制作工艺过程中,必须先折弯,后加工部分孔的情况有:
距离折弯边很近的圆孔,方孔,腰圆孔,螺纹等,下料时都需要做处理,如果直接按展开下料,在后续的加工中就没法完成,腰圆在折弯时会拉孔,螺纹孔用常用丝锥无法攻丝。
设计需要考虑,哪些是可以钣金成型的,哪些是不可钣金成型的。
要考虑最小折弯高度:(如下图)
要考虑最小折弯半径:最小折弯钣金取决于钣金材料的折弯半径,下表中是常用钣金材料的最小折弯半径。 要考虑能不能直接使用机床定位,如果不能就预留两个小方块留做定位用,折弯后去除。
考虑钣金折弯方向问题:特别是有色金属,比如铝板,还有铜板折弯。要看材料轧制的纹理方向,要垂直于纹理方向折弯,不要平行于轧制纹理方向,那样很容易有折弯裂缝。
要预留折弯避让间隙:钣金折弯包边钣金件时,两个折弯面有包边与被包边的关系。要在做展开图时,画出折弯避让间隙。因为折弯到90度时,钣金有折弯回弹,为了避免回弹后不到90度,就需要折弯大于90度,以抵消回弹。所以,要预留间隙做折弯回弹避位用。
钣金多重折弯累计误差问题:钣金折弯精度不是很高,一般控制在0.2毫米之内。折弯高度越大,折弯精度越低。在折弯面有安装孔,螺纹孔,压铆螺钉,压铆螺母时,要充分考虑累计加工误差。采用安装过孔增大或安装孔设计为腰型孔等,避免安装误差。方便后续安装。
要考虑钣金压铆螺钉或压铆螺母,孔距离折弯边太小的问题:折弯时,有弯曲变形和拉伸变形同时存在。有孔、缺口离折弯边过小,会造成孔、缺口拉伸变形。一般离开折弯边为4.5倍材料厚度时,就不会有折弯变形问题。
以上就是钣金设计需要考虑钣金折弯的问题,钣金设计需要充分考虑折弯工艺,了解折弯工艺,设计是为了能够加工成产品。不能忽略钣金折弯工艺的限制。
钣金焊接成型的常见问题及焊接质量控制分析
摘要:为解决钣金件焊接变形、焊接间隙过大、焊缝质量缺陷等工艺问题,通过结合零部件结构特征编制具体部位的焊接工艺方案,调试焊接工艺参数缩小钣金焊接间隙,依托焊接过程控制与专用工装设备应用提高焊缝质量,并明确焊接质量控制要点,借此有效提升钣金焊接成型效果,为钣金焊接加工工艺优化提供重要参考。
关键词:钣金件;焊接成型;质量控制
引言:钣金焊接是机械制造领域实现产品加工成型的关键工艺,但在零件加工生产环节常出现表面裂纹、夹渣、气孔、间隙过大、变形等质量缺陷,严重影响零部件使用性能及装配效果。研究上述质量问题的工艺优化措施,对于提升焊接加工效率及产品质量具有显著现实意义。
1钣金焊接成型工艺问题及处理技术
1.1钣金件焊接变形
以某钣金机柜焊接变形情况为例,由于钣金机柜的顶部、底部框架上分别有多道焊缝,需将内部风管焊接在薄壁侧板上,导致在焊接过程中因温度变化、零部件间应力分布不均等产生不同程度的变形量,造成焊接变形问题[1]。为解决焊接变形问题,主要采取以下三种处理方案:
(1)在钣金机柜框架焊接环节,安排同步实施对顶部、底部框架内的零部件的组装,引入对称焊接形式由中部向四周进行逐段焊接;选取框架薄弱部位设定若干固定点,在各点位处分别放置刚性压板,减小焊接变形量;利用局部冷却法取代原有焊接工艺,将钣金机柜零件除焊接以外部分均浸入水中,使其在短时间内迅速降温散热,防范局部温度过高;待焊接完成后,将框架及零部件静置冷却,选用小锤轻敲表面,有效释放焊接应力。
(2)在将风管焊接在钣金机柜侧板上时,采用点焊法进行结构焊接,在焊接过程中密切关注风管与侧板的结合情况,适当调节点焊电流,并合理控制焊接时间,选取收缩量较大部位进行优先焊接,借此有效减小焊接变形量。
(3)在焊接钣金机柜骨架环节,先对金属骨架进行预热,通过使骨架得到拉伸抵消后期波浪变形;随后定位焊接应力区域,选择应力较大部位增设刚性支撑,平衡零部件应力;以连续焊缝部位为基准,选用分段+对称焊接形式进行焊缝的逐段对称焊接,每完成一段焊缝的焊接后静置冷却,选用小锤轻敲焊缝区,使金属完全覆盖焊缝,借此减轻焊缝收缩问题;待完成骨架焊接后,运用里顶外敲方法进行焊接部位处理,使骨架与侧板、立柱之间保持均匀间隙。
Solidworks钣金成型工具常见问题集锦
1: 拖放使用成形工具时,弹出对话框“你要尝试去建立一派生零件吗?”怎么回事?
答:设计库中存放成形工具的文件夹没有被指定,右键单击该文件夹,单击“成形工具文件夹”,选择是即可。
2:使用自制成形工具时,弹出对话框“此处无法放置草图来插入成形工具”是什么原因?
答:在自制成形工具时,需要在“停止面”新建草图,把“停止面”转换实体引用建立一个“停止面”轮廓的草图,以便进行草图定位。
3:拖放使用成形工具时,放置的草图可以修改吗?怎么改?
答:不可以。要想修改草图有两种方法:一是打开要修改成形工具的模型直接修改草图,二是放置成形工具完成后,使用Solidworks的Instand3D技术调整尺寸。
4:Solidworks使用成形工具的地方还可以再使用成形工具吗?
答:可以。
5:使用成形工具要和定位边成一定的夹角可以吗?怎么操作?
答:可以。放置的草图后用角度进行定位就可以了。
6:自制成形工具时,“要移除的面”、“停止面”及其余面的外观颜色设置分别是多少?
答:“要移除的面”为外观设为纯红色(R255,G0,B0),“停止面”设为纯蓝色(R0,G255,B255),其余面设为纯黄色(R255,G255,B0)。
7:自制成形工具时必须放置零件到设计库下的文件夹“forming tools”吗?
答:不是,设计库下的文件夹都可以指定为成形工具文件夹,方法是右键单击该文件夹,选择“成形工具文件夹”,在弹出的对话框里选择“是”即可。
8: 自制成形工具,放置成形工具时提示失败?
答:实际生产中钣金零件的折弯半径R总是大于零的,设钣金厚度为:T,故成型工具上的成型圆角R’=R+T,当钣金零件的R=R’-T≤0
时,放置成形工具就会失败,见下图:
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。
对此采取的工艺措施为:剪切或冲裁的工件,剪切面向内进行折弯,使其处于受压状态,成形效果较好。在折弯成形过程中可以选用较大成形刀具,采用较大下模开口。
⑵非剪切件的折裂。切割工件在折弯时可能会发生折弯部位折裂或者产生裂纹的情况,如图3所示。
产生此种情况排除钢板本身存在问题的情况下主要有几种原因:
图2 折弯工件剪切面(带毛刺面) 图3 工件折断实例
①钢板在轧制过程中形成的纤维组织,由于其方向性,使材料力学性能产生各向异性。在车间实际操作过程中,当轧制方向与折弯线方向平行时,材料的抗拉强度变差,从而造成圆角处折裂。
②折弯时采用折弯刀具及下模开口较小,使得折弯时钢板应力集中比较严重,容易产生裂纹或者断裂。
③对于高强板发生断裂除以上原因外还主要与材料硬度大,韧性不够有关系。
对此采取的工艺措施为:
①若受材料整体外形限制时,使得轧制方向与折弯线方向平行,普通钢板需要增加折弯圆角半径,至少为板材最小弯曲半径的2倍。高强板折弯刀具最小应选用4倍板厚,下模开口在保证设计前提下,尽量选用较大开口。
②当轧制方向与折弯线垂直时,材料具有较大抗拉强度,折弯圆角半径可为最小弯曲半径。
③钢板折弯方向必须与钢板的轧制方向垂直或者成一定角度,避免与轧制方向相同。