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1、金工实习钣金加工1 钣金加工简介1.1 钣金介绍钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义，根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为：钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致，其中包括钢板、镀锌（锡）钢板、高张力钢板、烤漆钢板、铝板、铜板及不锈钢板等。钣金的应用范围非常广泛，包括办公家具、运动器材、厨具、箱柜、计算机机壳、电器产品、车辆、飞机、船舶、钢建筑及工作母机外壳等。1.2 钣金加工工艺钣金作业是利用手工工具或机器，将金属塑性变形加工成所需的形状及大小，并配合机械式结合（如铆
2、钉、螺栓、胀缩、压接及接缝等）或冶金式结合（如气焊、铜焊、手工电焊、CO2焊接及氩弧焊等）的方式，将其连接组合成一体的金属加工方法。按钣金件的基本加工方式分类，主要有下料、折弯、拉伸、成型、焊接。对于任何一个钣金件来说,它都有一定的加工过程,也就是所谓的工艺流程.不同结构的钣金件,工艺流程可能也各不相同,一般钣金件按以下流程： 客户订单 准备图纸 绘制展开图（数控编程） 下料（数冲） 普冲 折弯 压铆 焊接2 钣金工程识图基本知识2.1 机械制图简介钣金加工工程图也属于机械制图的范畴，机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成
3、，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。在机械制图标准中规定的项目有：图纸幅面及格式、比例、字体和图线等。在图纸幅面及格式中规定了图纸标准幅面的大小和图纸中图框的相应尺寸。比例是指图样中的尺寸长度与机件实际尺寸的比例，除允许用1:1的比例绘图外，只允许用标准中规定的缩小比例和放大比例绘图。在中国，规定汉字必须按长仿宋体书写，字母和数字按规定的结构书写。图线规定有八种规格，如用于绘制可见轮廓线的粗实线、用于绘制不可见轮廓线的虚线、用于绘制轴线和对称中心线的细点划线、用于绘制尺寸线和剖面线的细实线等。机械图样主要有零件图和装配图，零件图表达零件的形状、大小以及制造和
4、检验零件的技术要求；装配图表达机械中所属各零件与部件间的装配关系和工作原理；表达零件结构形状的图形，常用的有视图、剖视图和剖面图等。视图是按正投影法即零件向投影面投影得到的图形。按投影方向和相应投影面的位置不同，视图分为主视图、俯视图和左视图等。视图主要用于表达机件的外部形状。图中看不见的轮廓线用虚线表示。零件向投影面投影时，观察者、机件与投影面三者间有两种相对位置。机件位于投影面与观察者之间时称为第一角投影法。投影面位于机件与观察者之间时称为第三角投影法。两种投影法都能同样完善地表达机件的形状。中国国家标准规定采用第一角投影法。2.2 三视图简介三视图是观测者从三个不同位置观察同一个空间几何
5、体而画出的图形。将人的视线规定为平行投影线，然后正对着物体看过去，将所见物体的轮廓用正投影法绘制出来该图形称为视图。一个物体有六个视图：从物体的前面向后面投射所得的视图称主视图能反映物体的前面形状，从物体的上面向下面投射所得的视图称俯视图能反映物体的上面形状，从物体的左面向右面投射所得的视图称左视图能反映物体的左面形状，还有其它三个视图不是很常用。三视图就是主视图、俯视图、左视图的总称。一个视图只能反映物体的一个方位的形状，不能完整反映物体的结构形状。三视图是从三个不同方向对同一个物体进行投射的结果，另外还有如剖面图、半剖面图等做为辅助，基本能完整的表达物体的结构。三视图的投影规则是：主视、俯
6、视 长对正主视、左视 高平齐左视、俯视 宽相等2.3 识图方法拿到一张三视图，如何看懂它的空间形状呢？这是一个由平面到空间的过程，钣金图纸相对来说是比较简单的，这里介绍一种看图的基本方法-形体分析法。所谓形体分析法，就是分析物体是由哪些基本形状组合而成的，逐一找出每个基本形体的投影，想清楚它们的空间形状，再根据基本形体的组合方式和各形体之间的相对位置，相像出整体的空间形状。三视图是采用正投影原理画出来的，每一个视图只能表达物体的一个方向的形状，而不能反映物体的全部，所以看图的时候必须几个视图联系起来看。对于一些形状比较复杂的物体，只采用三个视图都还不能清楚的表达出物体的形状，这就需要借助其它面
7、的投影视图：右视图、仰视图、后视图，及辅助视图：如剖视图、剖面图、局部放大图等。2.4 第三角投影法简介三视图有两种画法：第三角投影法和第一角投影法，这两种投影法均符合ISO国际标准。目前，中国、德国等国家采用第一角投影法，美国、日本等国家则采用第三角投影法，在实际生产过程中我们也经常会见到第三视角的图纸。两种投影法的不同之处：第一角投影法是将物体放在投影面与观察者之间第三角投影法是将投影面放在物体与观察者之间所以两种投影法所得的视图，在表示物体前后位置关系上是相反的：第一角视图：左视图放右边，右视图放左边，俯视图放下面，依此类推；第三角视图：左视图放左边，右视图放右边，俯视图放上面，依此类推
8、；在国际标准中，为区别两种画法，规定了两种画法的标记符号，如右图。3 钣金展开计算3.1 展开计算原理：板料在弯曲过程中外层受到拉应力，内层受到压应力，从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层-中性层，中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样，保持不变，所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准。中性层位置与变形程度有关，当弯曲半径较大，折弯角度较小时，变形程度较小，中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小，折弯角度增大时，变形程度随之增大，中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。3.2计算方法钣金展开的计算方法有很多，现介绍比较简单实用的折弯扣除法来计算展开尺寸。展开的基本公式: 展开长度=料外
9、+料外-展开系数（K值）折弯类型示意图计算公式直角折弯展开尺寸=A+B-K非直角折弯展开尺寸=A+B-（q/90)*K圆弧折弯(R/T5)展开尺寸=(A-R-T)+(B-R-T)+3.14*q*(R+0.5T)/180压死边展开尺寸=A+B-0.43T直边段差 （Z折）1. 当H5T时，分两次成型，按两次直角折弯计算；2. 当H5T时，一次成型，L=A+B+K( K值查3.2.4表参考数值)斜边段差 （Z折）1. 当H2T时，a. 当q70 L=A+B+C+0.2b. 当q70 L=A+B+K( K值查3.2.4表参考数值，即按直边段差展开)2. 当H2T时，分两次成型，按两次非直角折弯计算；
10、表3-1钢板展开系数表(单位:mm)板厚T0.81.01.21.52.02.53.0K（冷板）1.51.82.12.63.44.55.4K（不锈钢）1.41.92.32.873.75表3-2铝板展开系数表(单位:mm)板厚T0.51.01.21.52.02.53.0K0.81.51.72.33.24.05.0表3-3铜板展开系数表(单位:mm)板厚T1.01.52.02.53.04.05.06.08.010.0K1.82.63.54.44.86.58.09.512.516表3-4直边段差展开系数表(单位:mm)3.3 展开计算常用数学知识3.3.1 尺寸单位中国采用国际的米制单位，换算关系为：
11、1米（m）=100厘米（cm）1厘米（cm）=10毫米（mm）1毫米（mm）=1000微米（m）在英美等国使用英制长度单位，其进位关系是：1码=3英尺1英尺（1）=12英寸（12）英寸与毫米的换算关系：1英寸（1）=25.4mm3.3.2 常用计算公式勾股弦定理c2=a2+b2a=c2-b2b=c2-a2c=a2+b2弓形尺寸计算L=0.017453*q* RR=57.296*L/qq=57.296*L/ RC=2H2R-HH=R- 124R2-C2直角三角函数计算公式正弦：sinA=a/c余弦：cosA=b/c正切：tanA=a/b余切：cotA=b/a4 常用钣金材料介绍4.1 常用板材介
12、绍4.1.1 冷轧普通薄钢板，冷轧普通薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，简称：冷板，它是由普通碳素结构钢热轧钢板经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板，由于在常温下轧制，不产生氧化皮，因此，表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能良好，是钣金加工最常用的一种金属材料。常用牌号：国标GB（Q195、Q215、Q235、Q275） 4.1.2 连续电镀锌薄钢板连续电镀锌薄钢板俗称电解板，是指在电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水深液中沉积到预先准备好的冷板表面上，钢板表面就会产生一层镀锌层，使钢板具有良好的耐腐蚀性。牌号：国标GB（DX1、DX2、DX3、DX4） 4.1
13、.3 连续热镀锌薄钢板连续热镀锌薄钢板，一般简称镀锌板或白铁片，钢板表面美观，有块状或树叶状镀结晶花纹，且镀层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能，同时，钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能，与电镀锌板表面相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。牌号：国标GB（Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY） 4.1.4 不锈钢板不锈钢板是一种耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。不锈钢通常按基体组织分为：1、铁素体不锈钢。含铬1230。其耐蚀性、韧性和可焊
14、性随含铬量的增加而提高 ， 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。2、奥氏体不锈钢。含铬大于18，还含有 8左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。需要注意的是：不锈钢板的强度较高，对数控冲床的刀具磨损较大，一般不合适数冲加工。牌号：不锈钢的种类有很多，钣金加工常用的是一种奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）4.1.5 铝板 铝是一种银白色的轻金属，具有良好的导热性、导电性和延展性。纯铝强度很低，无法作为结构材料使用，钣金加工一般用到的是铝合金板
15、，根据合金元素含量不同，铝板可以分为8个系列，分别为1000系列、2000系列 8000系列，常用的有2000系列，3000系列和5000系列。2000系列是一种铜铝合金，特点是硬度较高，又称硬铝；可用作各种中等强度的零件和构件，3000系列是一种锰铝合金，防锈性能较好，所以又称防锈铝；5000系列是一种镁铝合金，主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。常用牌号的有：3A21(老牌号LF21) 、5A02(老牌号LF2) 、2A06(老牌号LY6)4.1.6 紫铜板紫铜是纯铜的俗称，外观呈紫色，具有优良的导电性导热性延展性和耐蚀性，但价格昂贵，主要用作导电、导热材料，一般用于电源上需要承载大电流的零件，紫铜的强度低，一般不能做结构件。牌号：T1T2T34.1.
