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关于钣金的7要素(上)

2024-09-25| 工艺流程

无论是在汽车制造、家用电器、建筑机械,还是医疗、电子、航空航天等行业,钣金产品随处可见。这里,我们就为您整理关于钣金的七大关键要素。

1. 定义

什么是钣金?它并无明确的定义。通常,它被理解为一块宽度明显大于厚度的扁平状金属。厚度小于3毫米,则称为薄板;厚度达到3毫米或以上,则称为厚板。另一个重要区别在于制造工艺,可分为冷轧板和热轧板:

  • 热轧通常适用于较厚的板材。与冷轧相比,热轧板表面更粗糙,并带有轧制表层。若保留这层轧皮,板材则无需涂油以防腐蚀。

  • 冷轧通常适用于较薄的板材。其公差更小,表面更精细。尤其是钢板,在从炼钢厂运到钣金加工车间之前,会经过酸洗和涂油处理,以防腐蚀。

此外,材料的类别、规格和厚度也是多种多样。从材料的组成到制造加工,再到组装和存放,方方面面的因素影响着钣金的性能和质量。


2. 形态

当板材交付加工时,通常有两种格式:卷料和板料。

卷料是卷绕的金属带,其厚度通常达到 15 毫米。卷料从轧机出来的重量可达 20-30吨甚至更重。卷材可以使大量的材料以收紧的形式相对容易且安全地运输。然而,要进一步加工,必须先将其展开,这就需要一台开卷机。由于卷材是弯曲的,因此还必须对其进行矫平以消除弯曲。卷材下料时,可以准确地切出所需长度。

板料是一块从卷料上切割下来的、一定长度的矩形薄板。为了简化交易,这些板材通常有标准化的尺寸,常见的有:1000 mm × 2000 mm的小尺寸、1250 mm × 2500 mm的中型尺寸、1500 mm × 3000 mm的大尺寸,甚至有2000 mm × 4000mm以及2000 mm × 6000 mm的超大尺寸板材。

3. 材质

板材几乎可以由任何金属制成,这取决于其可成形性。从金、银等贵金属到各种钢、不锈钢、铝、铜等常见的金属材料,都可以制成板材。

为了更精确地调整板材的性能,人们通常会在基础材料中添加各种金属元素,这种复合材料被称为合金。这可以使板材具有更高的抗拉强度,且不易受腐蚀。


4. 生产

工业革命之前,钣金只能通过手工从铸件中敲打出来。这非常耗时,因此当时的钣金价格昂贵。如今,则是由铸钢块(称为板坯)轧制而成。这些板坯在钢铁厂或轧钢厂采用可逆或连续轧制成所需厚度的板材。轧制的温度高于金属的再结晶温度,并且,此工艺可以轧制出最薄0.8毫米的板材。

由于冷轧比热轧需要更大的力,因此并非所有板材都采用冷轧。冷轧工艺只用于生产薄板。钢制薄板可以轧制成0.1毫米厚,而铝制薄板则可以轧制薄至0.0065毫米。此外,与热轧相比,冷轧的公差更小。

5. 公差和缺陷

在加工薄板时,任何加工工艺都会导致机械应力或热量产生,继而造成钣金的易变形,并由此出现内应力和不平整。DIN EN 10029标准明确规定了平整度公差。例如:厚度为20毫米的工件,其最小厚度必须为19.4毫米,最大厚度为21.3毫米。其他平整度缺陷还包括各种波浪和翘曲等。

然而,对于加工的所有下游制造工艺而言,几乎无应力且尽可能平整的钣金是非常重要的。由于钣金的种类众多,且各种制造和加工工艺往往使钣金在加工过程中的表现变得不可预测。因此,对钣金进行矫平去毛刺处理非常有必要。


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