【正文】 的選材，對產品成本、產品性能、產品質量、加工工藝性都有重要的影響。 幾種常用的板材介紹 鋼板1）冷軋薄鋼板冷軋薄鋼板是碳素結構鋼冷軋板的簡稱，它是由碳素結構鋼熱軋鋼帶，經過進一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。常用的牌號為低碳鋼08F和10鋼，具有良好的落料、折彎性能。?。常┻B續(xù)熱鍍鋅薄鋼板連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板或白鐵皮，~，鋼帶先通過火焰加熱的預熱爐，燒掉表面殘油，同時在表面生成氧化鐵膜，再進入含有HN2混合氣體的還原退火爐加熱到710~920℃，使氧化鐵膜還原成海綿鐵，表面活化和凈化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后，進入450~460℃的鋅鍋，利用氣刀控制鋅層表面厚度。與電鍍鋅板表面相比，其鍍層較厚，主要用于要求耐腐蝕性較強的鈑金件。覆鋁鋅板的耐腐蝕性來自鋁的障礙層保護功能，和鋅的犧牲性保護功能。上述2) 、3) 、4) 鋼板統(tǒng)稱為涂層鋼板，在國內通訊設備上廣泛采用，涂層鋼板加工后可以不再電鍍、油漆，切口不做特殊處理，便可直接使用，也可以進行特殊磷化處理，提高切口耐銹蝕的能力。5）不銹鋼板因為具有較強的耐腐蝕能力、良好的導電性能、強度較高等優(yōu)點，使用非常廣泛，但也要充分考慮它的缺點：材料價格很貴，是普通鍍鋅板的4倍；材料強度較高對數控沖床的刀具磨損較大一般不合適數控沖床上加工；不銹鋼板的壓鉚螺母要采用高強度的特種不銹鋼材料的壓鉚螺母，價格很貴；壓鉚螺母鉚接不牢固經常需要再點焊；表面噴涂的附著力不高、質量不宜控制；材料回彈較大折彎和沖壓不易保證形狀和尺寸精度。防銹鋁3A21即為老牌號LF21，系AL—Mn合金，是應用最廣的一種防銹鋁。故常用冷加工方法來提高它的力學性能，在退火狀態(tài)下有高的塑性，在半冷作硬化時塑性尚好。防銹鋁5A02即為老牌號LF2系AL—Mg防銹鋁，與3A21相比，5A02強度較高，特別是具有較高的疲勞強度、塑性與耐蝕性高。合金在冷作硬化和半冷作硬化狀態(tài)下可切削性較好，退火狀態(tài)下可切削性不良，可拋光。硬鋁和超硬鋁比一般的鋁合金具有更高的強度和硬度，可以作為一些面板類的材料，但是塑性較差，不能進行折彎，折彎會造成外圓角部位有裂縫或者開裂。黃銅H62，屬高鋅黃銅，具有較高的強度和優(yōu)良的冷、熱加工性，易用于進行各種形式的壓力加工和切削加工。 材料對鈑金加工工藝的影響 鈑金加工主要有三種：沖裁、彎曲、拉伸，不同的加工工藝對板材有不同要求，鈑金的選材也應該根據產品的大致形狀和加工工藝考慮板材的選擇。軟材料（如純鋁、防銹鋁、黃銅、紫銅、低碳鋼等）具有良好的沖裁性能，沖裁后可獲得斷面光滑和傾斜度很小的制件； 硬材料（如高碳鋼、不銹鋼、硬鋁、超硬鋁等）沖裁后質量不好，斷面不平度大，對厚板料尤為嚴重。 材料對彎曲加工的影響需要彎曲成形的板材，應有足夠的塑性、較低的屈服極限。含碳量＜%的低碳鋼、黃銅和鋁等塑性好的材料容易彎曲成形；脆性較大的的材料，如磷青銅（～）、彈簧鋼（65Mn）、硬鋁、超硬鋁等，彎曲時必須具有較大的相對彎曲半徑（r/t），否則在彎曲過程中易發(fā)生開裂。 材料對拉伸加工的影響板材的拉伸，特別是深拉伸，是鈑金加工工藝中較難的一種，不僅要求拉伸的深度盡量小，形狀盡可能簡單、圓滑過渡，還要求材料有較好的塑性，否則，非常容易引起零件整體扭曲變形、局部打皺、甚至拉伸部位拉裂。板厚方向性系數1時，寬度方向上的變形比厚度方向上的變形容易。常見的拉伸性能較好的材料有：純鋁鈑、08Al，ST1SPCD。對于同一種基材的材料，通過熱處理、合金化能大幅提高材料的強度和硬度，但對剛度的改變很小，提高零件的剛度，只有通過變換材料、改變零件的形狀，才能達到一定的效果，不同材料的彈性模量和剪切模量參見表12。冷軋鋼板鍍藍鋅好好好好好一般較好冷軋鋼板鍍彩鋅27好好好好好一般好連續(xù)電鍍鋅鋼板26好好好好好一般最差熱鍍鋅鋼板26好好好好好一般較差覆鋁鋅板23好好好好好一般差不銹鋼60差好一般差很差差好防銹鋁板46一般極差好好好一般好硬鋁、超硬鋁板46一般極差極差好好一般好T2銅板好極差好好好一般好黃銅板好極差好好好一般好注: 1，表中的數據與材料具體的牌號和廠家均有關系，僅作為定性參考之用。 沖孔和落料： 沖孔和落料的常用方式 數控沖沖孔和落料：數控沖沖孔和落料，就是利用在數控沖床上的單片機預先輸入對鈑金零件的加工程序（尺寸，加工路徑，加工工具等等信息），使數控沖床采用各種刀具，通過豐富的NC指令可以實現各種各樣的沖孔、切邊、成形等形式的加工。特點：速度快，省模具。基本上能夠滿足樣品下料生產中的需要。數控沖一般適合沖裁T=～4mm以下的低碳鋼、電解板、覆鋁鋅板、鋁板、銅板、T=3mm以下的不銹鋼板，推薦的數控沖床加工的板料厚度為：～，～，～。沖壓時用的刀具直徑和寬度必須大于料厚，.。(當然，~，但對刀具磨損大，現場加工出現的廢品率的幾率比其它GI等材料要高的多。數控沖的尺寸要規(guī)格化，如圓孔，六邊形孔、。 冷沖模沖孔和落料：對產量較大，尺寸不太大的零件進行沖孔落料，為提高生產效率，而專門開的鈑金沖壓模具。凹模一般有：壓入式，鑲拼式等。最常見的沖模有：沖裁模（主要有：開式落料模，閉式落料模，沖孔落料復合模，開式沖孔落料連續(xù)模，閉式沖孔落料連續(xù)模），彎曲模，壓延模。所以對于年加工量在5000件以上，零件尺寸不是太大的結構件，加工廠一般開冷沖模加工，在結構設計時就要考慮按開冷沖模加工的工藝特點設計。 密孔沖沖孔：密孔沖可以視為數控沖的一種，對于有大量密孔的零件，為提高沖孔效率，精度等，專門開可一次沖大量密孔的沖孔模對工件進行加工。見圖11所示。比一個一個的沖孔，大大的提高效率。4）采用錯位排布兩行孔數不等時，必須滿足兩個要求，1，孔距較大，兩孔的邊緣距離大于2t（t為材料厚度）；2，總排數應該為偶數排，如圖12所示； 圖 12 密孔錯位排布示意圖5）如果密孔的孔距很小，每排孔的數量必須為為偶數?？梢钥闯觯颗趴椎臄盗勘仨殲闉榕紨?。圖 13 密孔模圖11 a的密孔?？稍O計成如圖14所示。圖 15 密孔模設計密孔的排布時盡量按照上述要求設計，并且連續(xù)和有一定的規(guī)律性，便于開密孔模具，降低沖壓成本，否則只能采用數沖或開很多套模具來完成加工。圖f，如果用密孔模加工，也需要用其它補加工方法才能完成，即使開落料模，也需要多副沖孔模完成，工藝性很差。 特點：切割形狀多樣化，切割速度比線切割快，熱影響區(qū)小，材料不會變形，切口細，精度及質量高，噪聲小，無刀具磨損，無需考慮切割材料的硬度，可加工大型，形狀復雜及其它方法難以加工的零件。一般只適合單件和小批量加工。鋁板及銅板一般不能用，因為材料傳熱太快，造成切口周圍融化，不能保證加工精度及質量。 線切割：線切割是把工件和電極絲（鉬絲，銅絲）各作為一極，并保持一定距離，在有足夠高的電壓時形成火花隙，對工件進行電蝕切割的加工方法，切除的材料由工作液帶走。一般用于模具加工，不用作加工生產用零件。 常用的三種落料和沖孔方法的特點對比表14常見三種沖孔和落料加工特點比較 注：以下數據為冷軋鋼板的數據。≧t方孔小邊W≧t長槽寬W≧t沖圓孔216。177。加工范圍2000X13502000X1350外觀效果外緣光滑，切割端面有一層氧化皮毛邊大，且有帶料毛邊少量毛邊曲線效果光滑，形狀多變毛邊大，形狀規(guī)范；光滑，形狀多變加工速度切割外圓快沖制密孔快最快加工文字刻蝕，較淺，尺寸不受限制沖壓凹形文字，符號較深；尺寸受模具限制沖壓，凹形文字，符號，較深；尺寸受模具限制成形不能凹點，沉(沉)孔，小型拉伸等均可可實現較復雜的形狀加工費用較高低低 沖孔落料的工藝性設計 排布的工藝性設計大批量及中批量生產，零件的材料費用占較大的比重，對材料的充分和有效利用，是鈑金生產的一項重要經濟指標。圖 17 無廢料排布有些零件形狀略加改變，就可以大大節(jié)約材料。 圖 18 略改設計的省料排部 沖裁件的工藝性對于數控沖床加工外圓角，需要專用的外圓刀具，為了減少外圓刀具，如圖19所示本手冊規(guī)范外圓角為：1） ，、r10，2） ，： 圖 19 沖裁件的外圓角沖孔優(yōu)先選用圓形孔，圓孔應按照《鈑金模具手冊》中規(guī)定的系列圓孔選取，這樣可以減少圓孔刀具的數量，減少數控沖床換刀時間。在設計時孔的最小直徑不應小于下表15所示的數值。 圖 113 在拉深件上沖孔 沖裁件的加工精度圖 114 沖裁件孔中心距的公差圖114沖裁件孔中心距的公差： 表17 孔中心距的公差表 單位：mm材料厚度普通沖孔精度高級沖孔精度公稱尺寸L公稱尺寸L5050～150150～3005050～150150～3001177。177。177。1～2177。177。177。2～4177。177。177。4～6177。177。177。注：使用本表數值時所有孔應是一次沖出的。2）沖壓件的孔位尺寸基準，應盡可能選擇在沖壓過程中自始至終不參加變形的面或線上，且不要與參加變形的部位聯系起來。表18 孔中心與邊緣距離的公差表材料厚度尺寸b≤5050b≤120120b≤220220b≤3602177。177?！?～4177。177。4177。177。注：本表適應于落料后才進行沖孔的情況。二次切割就是拉伸特征對材料有擠料變形現象、折彎變形較大時，加大落料，先成型，再補割孔或外形輪廓，以達到去除預留材料，獲得完整正確結構尺寸。以沉孔為例說明，如圖116所示。如將板材彎成V形，U形等。目前公司產品的折彎主要采用折彎機加工。 模具折彎：對于年加工量在5000件以上，零件尺寸不是太大的結構件（一般情況為300X300），加工廠家一般考慮開沖壓模具加工。圖 117 專用的成形模具過小的彎邊高度，即使用折彎模具也不利于成形，一般彎邊高度L≥3t（包括壁厚）。但是，其高度H不能太高，一般應該在（0～）t ，如果高度為（～）t，要根據實際情況考慮使用加卸料結構的模具形式。如果高度H尺寸很大，就要考慮在折彎機上折彎。由于精度要求較高，折彎形狀不規(guī)則，通信設備的鈑金折彎一般用數控折彎機折彎，其基本原理就是利用折彎機的折彎刀(上模)、V形槽(下模)，對鈑金件進行折彎和成形。 成形基本原理成形基本原理如圖119所示：圖 119 成形基本原理1） 折彎刀（上模）折彎刀的形式如圖120所示，加工時主要是根據工件的形狀需要選用，一般加工廠家的折彎刀形狀較多，特別是專業(yè)化程度很高的廠家，為了加工各種復雜的折彎，定做很多形狀、規(guī)格的折彎刀。影響折彎加工的因素有許多，主要有上模圓弧半徑、材質、料厚、下模強度、下模的?？诔叽绲纫蛩?。見圖120左邊為上模，右邊為下模。目前的外協廠見到的折彎形式一般都是如圖121所示。折彎半徑太小容易造成折彎處開裂，折彎半徑太大又使折彎易反彈。上表中的數據為優(yōu)選的數據，僅供參考之用。對于普通的低碳鋼鋼板、防銹鋁板、黃銅板、紫銅板等， 都是沒有問題的，但對于一些高碳鋼、硬鋁、超硬鋁，這種折彎圓角就會導致折彎斷裂，或者外圓角開裂。2) 回彈角的大小單角90 o自由彎曲時的回彈角見表110。1， 材料的力學性能 回彈角的大小與材料的的屈服點成正比，與彈性模量E成反比。2， 相對彎曲半徑r/t 越大，則表示變形程度越小，回彈角Δα就越大。特別是注意應該盡可能避免設計大圓弧，如圖123所示，這樣的大圓弧對生產和質量控制有較大的難度：圖 123 鈑金的圓弧太大 一次折彎的最小折彎邊的計算 L形折彎的折彎時的起始狀態(tài)如圖124所示: 圖 124 L形折彎的折彎這里很重要的一個參數是下?？诘膶挾菳。小于該數值時， ， 最小?？趯挾群筒牧虾穸鹊年P系為. ①為最小模寬， T為材料厚度， 計算最小模口寬度時K=: 4，5，6，8，10，12，14，16，18，20，25 根據上面的關系式就可以確定不同的料厚在折彎時所需下模?？趯挾鹊淖钚≈? ， B=6*=9 對照上面的模寬系列可以選擇?？趯挾葹?0mm（或8mm），結合上面的最小模口寬度，得到最短折彎邊的計算公式為②：（見圖125所示） （參考） ②為最短折彎邊，為最小?？趯?，Δ為板材的折彎系數。 當V形折彎是折彎銳角時。 Z形折彎的最小折彎高度 Z形折彎的折彎時的起始狀態(tài)如圖126所示：Z形折彎和L形折彎的工藝非常相似，也存在著最小折彎邊問題，由于受下模的結構限制，Z形折彎的最短邊比L形折彎時還要大，Z形折彎最小邊的計算公式為： + +T ③ 為最短折彎邊，為最小模寬，Δ為板材的折彎系數 ，T為料厚，為下模模口到邊的結構尺寸，一般大于5mm。 圖 127 折彎的干涉鈑金折彎的干涉問題，不涉及到太多的技術，只要了解一下折彎模的形狀和尺寸，在結構設計時注意避開