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機床鈑金生產工藝初步介紹

發布日期:2021-5-11
  數控機床外防護需要通過鈑金外殼工藝來實現,相同的鈑金結構采用不同的加工方法會導致不同的加工質量,并影響產品的性能和產品特征。數控機床外防護結構設計不但要考慮外觀,而且還要考慮構件設計的工藝性和可加工性,這些是產出合格產品的關鍵所在。
 、贁悼貦C床外防護從效果模型落到實際產品,都需要經過鈑金工藝拆分,鈑金零件加工、裝配等幾個步驟;對于復雜的鈑金結構,是無法直接整體加工出來的,必須對鈑金零件結構進行工藝拆分,工藝拆分的結果將會直接影響到鈑金零部件的加工制造難度與質量。
  對于鈑金零件加工,從毛坯到最后的產品,具體主要分為 4 個步驟:下料、折彎、焊接(鉚接)、涂裝;其中下料工序主要分為沖床下料和激光機下料,激光下料切割出的鈑金邊緣非常的平整干凈,而沖床下料相對成本較低;折彎工序主要以數控折彎為主,焊接以各類氣體保護焊接方式為主,最常見的為二氧化碳氣體保護焊和金屬焊條惰性氣體保護焊,涂裝主要分為油漆噴涂和粉末固化。
 、诜雷o方案設計和具體生產工藝結合案例分析。圖 1 是數控機床外防護為客戶設計模型,其一體式造型比較別致,使數控機床外更多了幾分精致的感覺,其大量運用圓弧造型,使機床整體顯得柔和可親,改變了人們對于機床冷冰冰的刻板印象,其方案無疑是成功的,然而具體到生產時則遇到了各種工藝難題。
  1)首先,此數控機床外防護的結構性分塊不合理,通常而言,數控機床外防護為了實際組裝和加工的方便,會將機床主體結構分為一定大小的結構塊,結構塊由生產方的 工 藝 能 力 而 定 。 而這個原始方案整體尺寸2000*1900*2300,整體尺寸并不小,但原始方案將數控機床外防護主體作為一個單獨的結構件,如圖 2 所示,這樣的好處是防護一體化,沒有明顯的拼接縫隙;但這個結構件十分龐大,其他主門、側門、操作面板、圍板、電柜等均是鑲嵌在主體內側,這些附件的安裝對主體的整體精度均有一定要求,大大提高了整體的加工難度。
機床鈑金生產工藝初步介紹
圖 2 該防護主體結構分塊示意
  2)各個結構塊的工藝性不好,目前主流的激光機下料尺寸主要為 1500*3000,此數控機床外防護尺寸超出設備加工能力,且主體的一側特別窄,強度比較差,容易變形,導致主體部分需要拆分成多片,片與片對接部分需要平板對接焊接,焊接量大且容易變形,焊后表面需要連續打磨,這樣極易造成打磨過量,形成凹坑。
  3)正面的連續大圓弧加工難度大,目前小批量鈑金圓弧折彎是由多次鈍角折彎模擬而成,需要數控折彎機的精準定位,此防護正面的連續圓弧,導致實際折彎人員難以使用數控折彎機定位擋塊,只能憑借本身經驗進行定位折彎,實際折彎精度遠遠無法達到要求。
  4) 數控機床外防護門的安裝支撐放在了正面圓弧的上下兩側,支撐件是由鈑金件折彎然后焊接到正面的上下連續圓弧上的,支撐部分焊接需要一定的焊接強度,折彎精度誤差加上焊接變形,會導致這部分的精度無法滿足設計要求。
  5) 數控機床外防護主體大小超過了本廠涂裝設備的能力,需要聯絡到其他廠家涂裝,附件是由本廠涂裝,導致主體和門等附件產生了色差,影響了數控機床外防護的整體外觀品質。
  6) 實際的安裝過程中,主體因為折彎變形和焊接變形,門導軌安裝困難,其他附件的安裝也出現干涉等問題,實際安裝效果達不到預期。
  因為客戶的生產時限要求,此數控機床外防護主要還是按照客戶的方案執行,最終產品效果不理想;根據實際的生產經驗,提出以下改進意見:
  此數控機床外防護方案中,連續性圓弧這樣的主要造型店需要考慮生產能力,減少部分圓;結構性分塊方式進行改進,主體進一步拆分為方便加工的小結構塊,這樣保證單個小結構塊的加工合理性,從而保證小結構塊的精度,滿足涂裝要求,避免出現色差等外在品質問題;導軌支撐等重點影響裝配作業的結構盡焊接在平面上,避免折彎誤差和焊接變形的雙重影響。
  3 鈑金設計結構和生產工藝結合的優化關鍵點
 、贁悼貦C床外防護方案直接影響工藝和生產,對于圓弧等復雜鈑金工藝的運用要慎重,組合使用時需要充分考慮到現場實際的加工能力。
 、跀悼貦C床外防護的結構性分塊是重中之重,對進一步降低成本、提高生產效率、提高生產加工過程中的可操作性至關重要,構件設計的可加工性問題影響后續的加工方法和制造成本;在產品設計時,要根據生產單位現有設備的加工能力,綜合考慮構件方案的可加工性,主要指標為大小要合適,滿足生產者下料折彎設備的的要求,并需要考慮生產者的涂裝能力。
 、蹟悼貦C床外防護除了美觀造型,也要滿足方便裝配的要求,運動部件的支撐需要足夠的強度同時不能有較大的焊接變形,需要充分考慮焊接變形的釋放。
  4 結語
  機床防護代表著機床整體形象,其外在品質越來越引起人們的重視,外防護的方案結構設計與制造工藝對于機床外防護的品質有著重要的影響,甚至關乎方案轉化為實際產品的成敗,是產出合格產品的關鍵;深入探討鈑金設計結構和生產工藝結合的優化關鍵點,有助于提高專業技術水平,增強相關企業的競爭力。
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