四方科技主要從事食品冷凍裝置制造，以往產(chǎn)品的機架及結(jié)構(gòu)件主要以管型材拼接為主。鈑金件由于具有敞開的形式，制造工藝簡單，制造效率高等特點，逐步在食品機械的機架及結(jié)構(gòu)件中得到應(yīng)用，并且成為一種行業(yè)趨勢。中板鈑金廣泛運用在該領(lǐng)域，但中厚板受材料厚度、折彎工藝、焊接工序等的影響很大，通常會在成形后出現(xiàn)缺口相對較大的現(xiàn)象，導(dǎo)致焊接變形隨之增大，從而無法保證零件的尺寸和形位公差，甚至焊接的缺陷給產(chǎn)品的外觀質(zhì)量帶來致命影響。其次中厚板加工具有一些工藝難點，為克服工藝難點，我公司鈑金工藝人員總結(jié)了一套行之有效的方法，解決了中厚板鈑金加工問題，在此與大家分享。
中板鈑金工藝分析
首先來看實例，圖1為我公司某產(chǎn)品的固定支架，材料是拉絲SUS304，厚度為4mm，接下來，我們討論它是如何實現(xiàn)精密加工的。
圖1 產(chǎn)品固定支架
零件質(zhì)量要求分析
⑴首先保證基準(zhǔn)面A的平整度以及面A與面B1、B2的垂直度，是滿足裝配形位關(guān)系，保證機器位置精度的關(guān)鍵。⑵強調(diào)折彎的精度，需要保證B1、B2面的橫向尺寸和固定支架隱含的相對尺寸，以及產(chǎn)品的尺寸精度關(guān)系。⑶形位精度和尺寸精度與下料、校平、折彎、焊接等工藝息息相關(guān)。⑴鈑金工序控制主要強調(diào)工序的正確性，該零件合理的鈑金工藝流程是：原材料（平整度較好的拉絲板）→激光切割→校平→折彎工序（關(guān)鍵工序控制）→焊接。1)傳統(tǒng)的工藝是采用SolidWorks畫法，正常展開、折彎、焊接，結(jié)果發(fā)現(xiàn)零件縫隙很大，焊接時填絲量很大，大家都知道不銹鋼焊接后變形會更大，從而導(dǎo)致零件焊接后變形無法控制，根本無法生產(chǎn)出滿足裝配精度要求的合格品，零件縫隙如圖2所示。
（a）C處最大縫隙為4mm（b）D處最大縫隙為0.8mm （c）E處選擇三角形補塊填充（d） F處最大縫隙為2mm
圖2 零件折彎后縫隙
2)我們的做法是用畫圖軟件展開此零件，在C、E、F處加薄片，將焊接后的最大縫隙控制在0.2～0.3mm，在鈑金折彎前用手動倒角機或拋光機去除多余的基材，從而實現(xiàn)零件的精密加工。如圖3所示紅色圓圈所示。
（a）添加薄片2mm×52mm并倒角3.5mm×22°，折彎后狀態(tài) （b）添加薄片0.7mm×121.5mm， 折彎后狀態(tài) （c） 添加薄片2mm×56mm并倒角 3.5mm×20°，折彎后狀態(tài)
圖3 零件縫隙消除措施
1)零件工藝圓孔要大一點，在食品機械行業(yè)是不需焊接的，反而更有利機器的清潔。2)使用三維柔性平臺保證工件的形位與尺寸精度，用氬弧焊打多點粘接焊接部位，待工件固定后，可以拿下零件，完成自由焊接，可有效節(jié)省時間。3)焊接時，由于產(chǎn)品縫隙很小，可以不用加焊絲，而是采用自熔方式，焊接后紋理漂亮，無需打磨，不但提高效率和產(chǎn)品的表面質(zhì)量，更為關(guān)鍵的是焊接小間隙零件不產(chǎn)生收縮，零件基本上無變形，無需增加整形工序，可一次性滿足技術(shù)要求。
中厚板鈑金工藝分析
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常會遇到折彎R角與不同材料厚度連接的焊接方式，由于R值較大，焊接填料很多，會產(chǎn)生較大熱量及收縮變形，一般通過修改零件結(jié)構(gòu)的方式，如把直角焊接改成平面對接的方式焊接，完成中厚板精密加工，如圖4所示。
圖4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化對比
結(jié)構(gòu)優(yōu)劣對比：優(yōu)化后容易實現(xiàn)焊接，焊接變形小，無需打磨工序，外觀面平整、美觀，提高效率，節(jié)省成本。中厚板焊接工藝同樣可以通過鈑金折彎工藝來實現(xiàn)。板厚8mm，材料為雙面拉絲SUS304，原設(shè)計需要焊接側(cè)板，改變結(jié)構(gòu)后變焊接為折彎，如圖5所示。
圖5 中厚板工藝改進(jìn)
2)實現(xiàn)鈑金結(jié)構(gòu)件后，要注意細(xì)節(jié)方面的處理，如焊接時，R角過渡相對較小，比較美觀，而8mm板材鈑金折彎R角太大，折彎噸位也大，所以我們經(jīng)過有限元強度分析后做改善處理，見圖6。
圖6 優(yōu)化后的零件
結(jié)束語
以上工藝在公司新產(chǎn)品開發(fā)中已廣泛使用且成果斐然，我公司的技術(shù)工藝和加工方式明顯超越同行，解決了中厚板鈑金精密加工的難題。誠然，還需要鈑金行業(yè)與其他相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員共同努力，推動技術(shù)廣泛使用，同時總結(jié)出更優(yōu)質(zhì)的問題解決方案，推動鈑金中厚板加工工藝的繼續(xù)進(jìn)步。
