?設備鈑金加工是將金屬板材(如鋼板、鋁板、不銹鋼板等)通過冷加工工藝制成具有特定形狀、尺寸和功能的零部件的過程,廣泛應用于機械設備外殼、支架、防護罩等結構件的制作。其工藝流程需結合材料特性、產品精度要求及批量需求設計,核心步驟如下:
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一、前期設計與工藝規劃
產品圖紙分析與拆解
根據設備零部件的 3D 模型或 2D 工程圖(含尺寸公差、材質要求、表面處理等),分析結構復雜度(如是否有折彎、沖孔、焊接等工序),確定關鍵尺寸(如孔位精度、折彎角度)和質量控制點。
拆解復雜部件為可加工的鈑金單元(如外殼拆分為頂板、側板、底板),規劃各單元的加工順序及裝配關系(避免后續焊接或組裝干涉)。
材料選型與下料計算
按圖紙要求選擇板材材質(如 Q235 冷軋鋼板用于普通結構,304 不銹鋼用于耐腐蝕環境,6061 鋁板用于輕量化需求)和厚度(常用 0.5-10mm,特殊設備可達 20mm 以上)。
計算下料尺寸:考慮折彎時的 “展開系數”(如 1mm 厚鋼板 90° 折彎,展開長度 = 兩直邊長度之和 - 1.6mm,不同材質 / 厚度系數不同),避免尺寸偏差導致裝配問題。
二、下料(板材切割)
下料是將整塊板材切割成所需毛坯件的過程,根據批量和精度要求選擇工藝:
剪切(剪板機下料)
適用場景:批量生產簡單矩形、條形件,厚度≤10mm 的板材。
特點:效率高、成本低,但精度一般(尺寸公差 ±0.5mm),適合無復雜輪廓的零件。
數控沖裁(CNC 沖床)
適用場景:帶沖孔、簡單異形輪廓的零件(如設備面板的散熱孔、安裝孔),厚度≤6mm。
特點:通過模具實現沖孔、切邊,精度較高(尺寸公差 ±0.1-0.3mm),可批量加工相同零件,模具成本需分攤。
激光切割
適用場景:復雜異形件、高精度孔位(如弧形邊緣、密集小孔),厚度≤20mm(碳鋼)、≤10mm(不銹鋼 / 鋁板)。
特點:無模具限制,切割精度高(尺寸公差 ±0.1mm,垂直度≤0.1mm/m),適合小批量、復雜結構件,但加工成本高于沖裁。
等離子切割
適用場景:厚板(≥10mm)或低精度要求的碳鋼、不銹鋼件(如大型設備底座)。
特點:速度快、成本低,但切口有毛刺,精度較低(公差 ±1mm),需后續打磨處理。
三、成形加工(賦予零件特定形狀)
通過冷加工使平板毛坯產生塑性變形,形成折彎、卷圓、沖壓等結構:
折彎(數控折彎機)
工藝要點:根據折彎角度(如 90°、135°)選擇合適的下模槽寬(一般為板厚的 6-8 倍),通過上模下壓使板材彎曲。
關鍵控制:
折彎順序:先折內層小彎,再折外層大彎(避免干涉);
回彈補償:由于金屬彈性,折彎角度需比圖紙要求大 1-3°(如要求 90°,實際折 91-92°),不同材質回彈量不同(不銹鋼>碳鋼>鋁板);
壓料力:確保板材在折彎時不滑動,避免尺寸偏差。
卷圓(卷板機)
適用場景:制作圓筒、圓弧狀零件(如設備滾筒、圓形防護罩)。
工藝步驟:先預彎板材兩端(避免直邊),再通過上輥下壓、下輥旋轉使板材逐漸卷成圓弧,最后對接焊接成形。
精度控制:圓弧半徑公差 ±1mm,對接處間隙≤0.5mm(保證焊接質量)。
沖壓成形(如拉伸、壓筋)
適用場景:復雜曲面或加強結構(如設備外殼的凸包、加強筋)。
特點:通過模具將板材拉伸成特定形狀(如淺拉伸用于面板裝飾,深拉伸用于杯狀零件),需控制拉伸系數(避免開裂或起皺)。
四、連接與組裝
將多個鈑金件組合成完整部件,常用連接方式:
焊接
常用工藝:
電弧焊(手工焊):適合厚板、復雜焊縫,成本低但精度差(用于非外觀件);
二氧化碳氣體保護焊(CO?焊):效率高、焊縫平整,適合碳鋼、低合金鋼的批量焊接;
氬弧焊(TIG 焊):焊縫美觀、變形小,用于不銹鋼、鋁板等外觀件或高精度部件。
質量控制:焊縫無氣孔、夾渣,焊后需打磨平整(尤其外觀件),重要結構需做探傷檢測(如 X 光、超聲)。
鉚接
適用場景:需可拆卸或避免焊接變形的部件(如設備面板與框架連接)。
類型:
抽芯鉚釘:通過拉鉚槍將鉚釘芯抽出,使鉚釘膨脹固定,適合薄板連接;
壓鉚螺母 / 螺柱:通過壓力將螺母壓入板材預制孔,形成內螺紋,方便后期螺栓連接(如設備安裝孔)。
螺栓連接
用于需頻繁拆卸的部位(如可拆卸防護罩),需在鈑金件上預制螺紋孔(攻絲)或焊接螺母,保證孔位對齊(公差≤0.3mm)。
卡扣 / 咬邊連接
無需額外零件,通過鈑金件自身的折彎結構卡合(如機箱側板與框架的扣合),適合輕薄件、低成本場景,但連接強度較低。
五、表面處理
提升鈑金件的耐腐蝕性、美觀度或功能性,根據需求選擇:
前處理
除銹:通過酸洗(去除氧化皮)、噴砂(表面粗化,增強涂層附著力)處理;
除油:用清洗劑去除加工過程中的油污(避免影響涂層結合)。
涂層處理
噴漆:分為底漆(防銹)+ 面漆(顏色 / 光澤),適合普通碳鋼件,戶外設備需加噴耐候漆;
噴塑(靜電粉末噴涂):涂層厚度均勻(50-150μm)、耐腐蝕性強,顏色多樣,適合設備外殼;
電泳:涂層細膩、附著力好,適合復雜結構件(如帶有深孔、凹槽的零件)。
金屬鍍層
鍍鋅:分電鍍鋅(薄鍍層,適合室內)和熱浸鍍鋅(厚鍍層,耐候性強,用于戶外設備);
鍍鉻:提升表面硬度和耐磨性(如設備導軌、把手);
陽極氧化:用于鋁板,形成氧化膜(耐腐蝕、可著色,如設備面板的黑色氧化處理)。
其他處理
拉絲:通過砂紙打磨使表面形成均勻紋理(提升美觀度,如不銹鋼設備面板);
鈍化:不銹鋼件經酸洗后鈍化,形成保護膜(增強抗銹蝕能力)。
六、檢驗與修正
尺寸檢驗
用卡尺、千分尺、卷尺檢測關鍵尺寸(如孔距、折彎角度、整體長寬),復雜零件用三坐標測量儀(精度 ±0.01mm)。
外觀檢驗
檢查表面涂層是否均勻、有無劃痕、氣泡,焊縫是否平整,鉚接 / 螺栓連接是否牢固。
功能性測試
裝配后驗證部件的安裝適配性(如與設備其他零件的配合間隙)、承重能力(如支架的抗壓測試)、防護性能(如防護罩的密封性)。
修正處理
對超差零件進行打磨、補焊或返工(如折彎角度偏差可通過校形機修正,涂層缺陷需局部補漆)。