机床钣金零件基础构造与其工艺

张 艳，王海波

沈阳机床股份有限公司钣焊分公司，辽宁沈阳 110142

机床钣金零件基础构造与其工艺

张 艳，王海波

沈阳机床股份有限公司钣焊分公司，辽宁沈阳 110142

机床钣金零件的构造的要求具有特殊性，即受到机床外观、加工设备与加工工艺的要求的影响。本文针对机床钣金类零件的结构特点，对于机床钣金类零件在设计时应当注意的问题及现象进行了分析，总结出了在加工机床钣金类零件时的一些使用计算方法。

零件构造；设计工艺；要求

一般来说，机床钣金类的零件的主要制造分为3个步骤：一是利用设备为数控剪钣机、数控激光切割机、数控转塔冲和数控折弯机等设备对钣料进行加工；二是对需要焊接的零件进行人工焊接，使其成形；最后对其表面进行喷涂。由此步骤来看，机床钣金类的零件的加工一般不会采取使用成型模具进行批量加工，次类零件的具体结构只要有设备的加工能力和工艺所决定。因此，本文通过论述机床钣金类的零件的结构与工艺，为次类零件的加工与设计提出借鉴。

1 机床钣金类的零件的基本设计要求

随着当今科技的飞速发展，对于机床钣金类的的零件的加工工艺也有着巨大的影响。因此，在传统方法之上，计算机也在很大程度上用来完成这些计算工作，就是最基本的模型的钣金零件CAD方法，这种方法十分可靠、高效的，值得我们推广。总体来说有拼合造型操纵方法、特征造型操纵方法、展开操纵方法、计算机辅助坯料排样、数控指令编制、数控冲压指令的优化和仿真等等。CAD和CAM方式具有智力高、知识密集度高、更新速度更快，综合性更强等特点。基于现今机床钣金类零件的特点，几何造型方法分为2D几何造型法和3D几何造型法。2D几何造型法主要包括编码法、面素拼正当和交互尺寸输人法等; 3D几何造型法则包括体素拼正当等方法。各种CAD/CAM系统的功能和方式都不一样。具体方式也有区别，例如，其中的目标函数优化排样法，可以使用参数△x(X方向平移△x)、△y(Y方向平移△y)、△φ(旋转△φ)，再根据参加排样料块类型和数目关系等得出函数的关系程式，得出目标函数。再使用得出的目标函数按一定的算法进行运算。为了进步工作效率，可以限定部分参数的变动范围。

1.1 计算法

公式：ρ=R+Kδ，为中性层半径，R为弯曲内半径，为钣材厚度，K为中性层位置系数。

1.2 查表法

查表法是利用《冲模设计手册》等一系列工具书，在理论计算的基础上，直接给出其数据的方法。

1.3 利用Solid Works等软件

此方法主要利用软件的钣金功能生成三维实体，在展开获得。

1.4 经验公式计算法

公式为：L=A+B+C+……X-N(2δ−0.5). 其中L为毛坯展开长度，A，B，C……X为各个折边长度，δ为料厚，N为折弯次数。0.5为修正系数。

2 机床外观对钣金类零件结构的要求

机床外观对钣金类零件结构的要求主要为各个钣材零件之间的端面不外漏，且要相互包边，此要求的目的为加强零件的硬度和使其防水功能更好，在某种条件下还可以有防尘的作用。具体表现为以下：各个棱面圆滑一致，之间的接缝均匀一致，相邻钣金零件之间接缝不与棱边重合。如图1所示：

3 加工能力对钣金类零件的要求

4 加工工艺路线对钣金类零件解构的影响

加工工艺路线也会对机床钣金类的零件解构有着很大的影响。因此对于需要进行焊接的机床钣金类的零件，在设计时还需要考虑其工艺性，以减少工作量和焊接变形的几率。优先选取的设备应该是电阻焊和气体保护焊接，同时还要考虑其折弯加工的便利性。例如，有些零件需要在设计时加入溢水孔，这样就可以防止出现在运行过程中将槽液带出已造成污染的情况。并且在进行表面喷涂工艺时，应注意尽量使用已经配有的孔洞，如果已有的孔洞不适合当时的设计与加工工艺的要求，则应该考虑到其重心的位置，尽量避免出现碰撞的情况。

5 在加工与设计机床钣金类的零件时应注意的问题

在加工与设计机床钣金类的零件时应注意以下问题：先考虑使用增加零件折边尺寸，或者增加“几何形”加强钢槽，而不是只顾增加零件的厚度，这样就可以很大程度上提高零件的刚度，而不增加零件的实际重量。再设计机床钣金类的零件时，事先标明零件是否能够直接折弯成型，避免人为拆分或焊接或过分拆分。在拆分机床钣金类的零件时，要在分件上飞出各种孔洞，尽量避免人工制孔，应该由数控激光切割机或者转塔冲机来完成。适当更改零件解构，提高板材的利用率。其他问题。在注意以上问题的同时，还需要注意弹簧的状态，在机床钣金类的零件中，弹簧的状态应该是一种均匀的球状珠光体，尤其是比较小的弹簧，这一点就更为重要。使用的工艺应该以等温球化退火工艺，使用正火加高温回火的方法，这样既可以使其表面的球状珠光体均匀，又可以为下一步工艺做准备，减少加热过程中的过敏感性，使其晶粒细化，提高使用寿命。如不如此，则很容易产生脱碳的现象，降低材料的疲劳强度。

本文针对机床钣金类零件的结构特点，对其零件的加工设计以及生产工艺进行了分析，总结出了较为详尽与系统的方法与注意问题，对机床钣金类零件的设计生产有着一定的理论支持。帮助进一步完善机床钣金类零件的设计生产工艺。

[1]张新华.数控机床钣金加工的探析[J]，2007(4).

[2]龚健冲.杨雪玲,数控机床零部件加工模式的建立[J]，2008.

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1674-6708（2012）59-0123-02