第1章 钣金操作基础

第1章 钣金操作基础1.1　钣金加工的工作内容及过程

钣金加工是针对金属板材、型材以及管材开展冷态、热态分离，变形，装配工作，并且运用焊接、铆接以及螺栓连接等连接形式制造金属构件的加工，从其加工方式的角度而言，多数是在基本不改变金属板材、型材以及管材等断面特征的情形下，对原材料实施的冷热态分离、成形的冲压加工，从其加工技术来讲，主要涉及钳工、冲压、金属切削、焊接、热处理、表面处理、铆接、装配等专业工种亦或是加工技术。

1.1.1　钣金加工的特点及工作内容

（1）钣金加工的特点

因为钣金零件主要采用了冲压加工技术，冲压加工是依靠冲压设备给出的压力，经由冲压模具，让金属板料产生塑性变形，制造出所需的具备一定形状、尺寸零件的加工形式，所以，钣金加工具备以下特点。

①可以加工出形状复杂的零件，且生产过程中产生的废料较少。

③产品具备充足的形状精度与尺寸精度，互换性能优良，产品表面质量较为不错。

③能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件。

④加工大多依靠专门的模具进行，然而模具制造繁杂，成本高昂，所以，唯有在大量生产的状况下，其生产的零件成本才能够明显降低。

又因为钣金零部件的装配连接主要采用了焊接加工技术，焊接加工是借助热能或压力，或者把两者结合使用，并且采用用或不用填充材料等办法，通过利用两个物体原子间产生的结合来实现永久性连接的一种加工方式，所以，钣金加工又具备以下特点。

相较于锻、铸件的生产加工而言，钣金构件具备重量较轻的特点，能够节省金属材料，其加工工艺较为简单，可降低生产成本，进而节省生产费用等优点。

②钣金构件要经过焊接加工，多数情况下它的加工精度是比较低的，并且焊接之后变形程度比较大，所以，焊接完成之后变形以及矫正量都是比较大的。

③因为焊接件属于不可拆连接，没办法返修，据此而言，要采用合理的装配方法以及装配程序，以此减少或是避免出现废品，至于大型或者特大型产品经常需要进行现场装配，所以理应先在厂内试试装配，试装的时候适宜用可拆卸连接临时去替代不可拆卸连接。

④在装配的过程当中，常常需要经过选配这一环节，还要进行调整，并且要经历多次测量，以及多次检验，才能够确保产品的质量。

冷作钣金的加工，是围绕板材、型材以及管材等原材料展开的，有下料工序，有切割工序，有成形工序，还有连接工序等。它具备自身的加工特性以及特点，所以，形成了自身独有的加工工作内容，有生产流程，还有操作规范。

（2）钣金加工的工作内容

先要看懂钣金零件图，这前提是钣金加工的条件，看懂零件图之后，才能够进一步去分析清楚零件的结构，还要了解构件的形状、组成部分、尺寸以及有关技术要求等，进而开展后续的加工，钣金零件图既是加工的基础，又是产品检验使用的依据，属于生产中关键的重要技术文件。

②展开放样，需在看懂钣金零件图的状况下，依据钣金构件的材料类别、结构特性、形状以及尺寸要求，于分析并选择制造工艺的基础之上，经过对所加工构件开展适当工艺处理，像是加放加工余量、确定弯曲构件中性层的弯曲半径等之后，进行必要的计算，对于计算太过复杂的零件，生产中也能够通过试验做出决定，接着展开，进而获取产品制造过程里所需要的，用1∶1比例精确绘制的零件全部或者部分的展开图，此展开图就是放样图，还有展开数据、划线或者检验样板等。展开放样作为钣金加工的头一道工序，从实质来讲，同样是制定工艺规程这一工作内容里的一部分，而工艺规程是那种规定钣金构件制造工艺过程以及操作方法等方面的工艺文件。

钣金构件的生产技术准备包含工艺规程的编制，此项工作通常由工程技术人员负责完成。然而，在不一样的行业以及不同规模的企业当中，鉴于构件复杂程度之间存在差异，工艺规程的编制或许会稍有不同，甚至会出现由冷作钣金技师、高级冷作钣金工负责完成的状况。一般而言，普通冷作钣金工针对展开放样这一工作，往往只需依据相关的展开放样图等技术文件，去完成对所加工构件展开放样图的划线（号料）任务，还要负责制作样杆、样板等工作。

③生产加工，依据相关的钣金加工技术文件，借助各种钣金加工设备以及工具，运用各种加工方法，其中涵盖热处理、表面处理等，进而制造出契合钣金零件图要求的产品。

正常情况下，钣金进行加工时，其基本的工序涵盖矫正，还有放样，以及下料，再就是切割，接着是成形，之后还有连接装配，这里面包含焊接，另外还有铆接，再有咬接以及螺纹连接等等。按照工序的性质来划分，能够分成备料，还有放样，再就是加工成形以及装配连接这四大部分。而在切割、成形这些加工方式当中，运用得最为频繁的是冲压加工。

冲压加工，按其加工时变形性质不一样，能区分成分离类工序、变形类工序这两大类。分离类工序，是让冲压件跟板料顺着要求的轮廓线彼此分离，进而得到一定断面质量的冲压加工办法范畴；变形类工序，是使冲压毛坯在不出现破坏的情形下产生塑性变形，以此获取所需要的形状、尺寸以及精度的冲压加工办法种类。

各类分离工序之中，主要涵盖冲裁这一工序，冲裁又包含冲孔以及落料这些具体形式，还有切口、切断、切边、剖切等工序，各工序所有主要特点如下所述。

a.进行落料操作，采用模具沿着封闭的轮廓线来冲切板料，被切下的那部分成为工件，其工序的简图以及模具的简图显示于图1-1（a）。

b.采取冲孔工艺，借助模具沿着封闭的轮廓线对板料实施冲切操作，被切下来的那部分属于废料，该工序的简图以及模具的简图可查看图1-1（b）。

c.切断，是借助剪刀或者模具，把板料沿着并非封闭的轮廓线予以分离，其工序的简图以及模具的简图呈现于图1-1（c）。

d.切口，借助模具，沿着并非封闭的轮廓，把部分板料进行切开，还要让其向下弯曲，其工序的简图以及模具的简图，可见图1-1（d）。

e.把工件边缘多余的材料，通过模具进行冲切，从而实现切边，其工序简图以及模具简图呈现于图1-1（e）。

f.切开，利用模具把经过冲压成形的半成品进行分割，使之成为两个或者数个工件呀，其工序简图以及模具简图呈现于图1-1（f）处呢。

图1-1　分离类工序及模具简图

具有改变形状作用的工序主要涵盖弯曲，拉深，成形，其中成形又包含翻边，缩口，胀形，起伏成形，整形，还有冷挤压等工序，各个工序主要具备的特点如下。

a.把板料借助模具弄成各种角度以及形状，使其呈现弯曲状态，其工序简图跟模具简图可见图1-2（a）。

b.利用模具，把板料毛坯冲压成各种开口的空心件，这一操作被称作拉深，其工序简图以及模具简图呈现于图1-2（b）。

c.让板料借助模具被局部拉深，从而形成凸起以及凹进的形状，这便是起伏成形，其工序简图还有模具简图能够在图1-2（c）中看到。

d.借助模具，把板料之上的孔，或者是外缘，翻折成为直壁，此为翻边，其工序的简图以及模具的简图，可见于图1-2（d）。

e.采用模具，让空心件或者管状毛坯的径向尺寸缩小，此为缩口，其工序简图以及模具简图呈现于图1-2（e）。

f.胀形，是通过模具让空心件或者管状毛坯朝着外部实施扩张操作，以此使得径向尺寸得以增大，其工序简图以及模具简图展示于图1-2（f）。

g.塑造外形。把弯曲翘起的扁平零件按压平整，或者把成型零件中不准确的部分按压成符合标准的形状，其加工步骤的简略图示以及模具的简略图示可查看1-2（g）。

h.金属在冷挤压作用下，沿海平面凹凸不平的凹模间隙或者凹模模口方向流动，进而使得原本形态自然且完整的毛坯，转变成为薄壁空心模样抑或是横断面有所差异的半成品，关于这一加工流程的工序简图以及模具简图可查阅如图标号为1 – 2（h）的图示内容。

图1-2　变形类工序及模具简图

其中，钣金加工里，应用最多的冲压加工工序，主要是冲孔，是落料，是切口，是切断，是切边等分离类工序，以及弯曲，还有拉深，再有翻边等成形类工序。

（3）后续涂装及检验

为提升构件表面具备的防腐、耐磨、装饰等功能，完成生产加工的构件常常需要进行后续涂装处理，主要涵盖电镀、喷漆等；而为确保构件各加工工序以及出厂成品的质量，还必定要执行严格的检验制度，其中包括加工者自身的自检以及专职检验人员的专检。

1.1.2　钣金加工的工艺流程及工艺规程

围绕着板材、型材以及管材等原材料，冷作的钣金加工开展了下料，进行了切割，实施了成形，完成了连接等工序的一系列加工，具备自身存有的加工特色与特点，所以，形成了独特的工艺流程，也产出了操作规范。

（1）钣金加工的工艺流程

在生产进程里，钣金加工的工艺流程涵盖着按特定相继次序逐步让零件形状、尺寸、材料性能或者在零部件上进行装焊等发生改变，一直到制出符合形状以及尺寸要求的钣金件所开展的整个加工过程，对于一个较为复杂的结构件而言，其生产加工通常要历经材料准备、展开放样、切割坯料、成形以及装配等等诸多工序内容方可完成，又鉴于冷作钣金加工常常会与焊接、金属切削、热处理以及检验等工艺相互结合，从而构成完整的产品制造流程，所以，其加工工艺流程常常包含上述那些加工工序内容，就如同图1-3所展示的那样。

图1-3　钣金加工的工艺流程

整个零件加工流程的指导，组织以及管理生产加工的重要技术文件是工艺流程。不在同一个车间甚至不在一个工厂内完成的零件加工，各车间工序流转、厂际间分工协作、相互衔接配合的重要依据也是工艺流程。

工艺流程，从原材料开始，针对构件里的每一个零部件，直至整个构件完成，规定了所通过的全部路线，故而也被称作工艺路线。

（2）钣金加工的工艺规程

零件的加工流程是由工艺流程来规定的，然而，具体的加工内容却是由工艺规程予以指导以及控制的。

工艺规程是工艺技术人员，依据产品图纸要求，结合该工件特点，考虑生产批量，顾及本企业现有设备与生产能力等诸多因素之后，在拟订的几种大概，不同的可能工艺方案里的、进行的、极为周密细致的、全面综合的分析、再加比较之后，从中优选出来的，一种在技术方面可行，在经济角度上合理的、当属最佳的工艺方案，它是用于指导零件生产过程的技术文件。在技术文件里，明确了该零件所使用的毛坯，明确了它的加工方式，还要明确具体的加工尺寸；明确了各道工序的性质，明确了其数量，明确了顺序，明确了质量要求；明确了各工序所用的设备型号，明确了相应规格；明确了各工序所用的加工工具比如辅具、刀具、模具等的形式；明确了各工序的质量要求，明确了检验方法，明确了检验要求等。

工艺规程于具体运用之时会呈现出不一样的显示情况，通常来讲，针对一个大型且复杂的钣金结构件，钣金工常常需要在电焊工、起重工等专业工种予以配合的情形下才能完成，而钣金件对于借助压力加工（像是压力机、油压机等）直接达成的加工工艺，常常被称作冲压工艺，对于运用焊接加工来进行构件组装的加工工艺，往往被称作焊接工艺，而当组装加工里既要开展机械加工，又有焊接、铆接等加工工艺共同构成时，则直接被称作装配工艺，其中，较为常用的形式乃是工艺过程卡片。不同公司，具体格式存在差异，然而所涵盖的内容基本相近。其涵盖产品的名称、型号，零件的名称，材料的牌号、规格、件数，工序的顺序号、名称与内容，以及完成各工序所运用的工艺设备等等。

处于图1 – 4所展示状态的那个零件，是属于某企业所生产产品上面的锅炉前管板，而图1 – 5呈现的则是关于该零件的工艺过程卡片的一种情况。

图1-4　锅炉前管板

图1-5　前管板工艺过程卡片

工艺卡片中，对模具及量具（检具、样板）进行代号管理，原因是方便模具及量具的生产，这是技术管理的需求。

就通常状况而言，详细到全部钣金件的加工工艺，它常常并非由一个下料、冲压车间来完成。众多五金零件或许还会穿插机械加工、热处理、表面处理等加工工序，跨车间、跨部门的作业指导是由其对应的工艺规程内容予以控制的。然而在不同的行业当中，尤其是在加工专业技术要求不高、复杂程度不高的钣金构件时，往往编制一份综合性的工艺规程便能够指导生产。