时间：2023-05-29 17:33:25
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钣金加工，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
在钣金加工作业过程中，选择正确、科学的钣金加工工艺能够很好的保证产品加工质量，此外也可有效的规范和指导钣金加工工作。所以这就要求我们在钣金加工过程中，应对加工工艺进行有效的、深入的研究，确保所使用的钣金加工工艺能够满足钣金加工的需要。本文就结合钣金加工的不同方式，对钣金加工工艺进行简单介绍与讨论。
所谓电子机械钣金加工主要是指对于一些电子设备中的钣金件比如机柜、控制台以及插件还有面板、导轨等器件的加工作业。这些器件作为电子、电气模块中的载体，对于电子设备的整体性能有着较大影响。因此这就要求我们应切实做好钣金件加工工艺的研究和应用工作。
1.冲压件加工工艺
在电子机械钣金件加工过程中，冲压加工通常是指依据某种压力设备，利用专业模具对相应的板材进行加压和拉力作业，确保板材塑性成型的加工活动。从某种程度上讲，模具是钣金加工作业过程中最为重要的一道“工序”，因此研究钣金加工工艺的本质实际是如何研究模具的使用。
1.1模具走刀方向以及加工次序
在进行钣金加工作业过程中，多选择先小后大、先圆后方以及先里后外的加工次序。如果在作业过程中，没有成型的专业模具，那么可将切边作为最后一道工序。这样就可以确保在钣金件加工过程中，合理的安排模具排列顺序，方便日后的安装与使用。另外如果有成型的专业模具，像导向槽或者是桥形等，就须要“先切边，后模具”的方式，以便板材在加工过程中所受到的阻力最小。
1.2选择模具
在对钣金件加工作业过程中，选择合适模具十分重要。而选择的内容包括上下模间隙、模具工位以及模具类型等。应该说，选择合适的加工模具能够很好的降低和缩短模具设置时间以及设备运行时间，并能有效提高板材利用效率，实现在提高生产效率的同时，降低相应的加工成本。
（1）选择模具类型。有些设备上的钣金件零件，可以利用专业模具实现一次冲载成形。比如某些设备上的φ10mm圈可以通过专业的φ10mm模具一次成形。但大部分零件都需要通过多次冲裁或者是步冲才能成形，这就会涉及到怎样选择加工方式或者加工模具。
（2）选择模具上下模间隙。所谓模具上下模间隙是指模具上模直径与下模直径之间的实际差值。比如，上模直径为10mm，而下模直径为10.3mm，那么其间隙则为0.3mm。
在对模具上下模间隙进行选择时，应依据板材实际材质以及厚度。如果选择了不合理的间隙那么就会使得加工的钣金件产生较多的毛刺，并极大缩短模具的实际使用寿命。
（3）选择模具工位。这方面主要指两方面内容：一是零件加工时具体工位选择；另一种是选择相应冲裁力。
在进行钣金件加工作业时，就需要将模具所选择的工位确定好，以减少作业人员的模具更换使用时间。另外如果在加工作业过程中，选择了上冲程模具，那么禁止在该模具周围放置任何冲裁模具，以免造成零件报废或者模具损坏。
另外加工钣金件所需要的冲裁力需要依据其切边长度以及材料厚度还有材质进行最终确定，公式如下：
P=Atr/1000
在该项公式中，P表示冲裁力，而A表示切边长度，t代表着材料厚度，而r代表着材料系数。
2.翻边孔加工
在电子机械钣金件加工过程中，翻边孔加工是指沿着内孔周边将钣金件依据一定标准翻成侧立凸缘的加工活动。现阶段常用的翻孔冲压加工方式分为两种类型：一种是无预孔翻空，而另一种是有预孔翻孔。
（1）有预孔的翻孔
事先先冲好预孔，然后再利用抛物线中的翻孔凸模进行翻孔，由于这类凸模具备一定的光滑圆弧过渡，所以翻孔质量相对较好。但对于存有预孔的翻边孔，则先需冲孔，然后再进行翻孔。这样不仅增加了一道工序，同时也会对生产效率造成一定影响，不符合当前的减员增效要求。
（2）无预孔的翻孔
这种翻孔加工通常包括穿刺翻孔形式以及冲孔翻孔形式。穿刺翻孔形式，其凸模端部大都选择60度锥形结构，且相应的冲制翻边孔边缘不够齐整，因此容易割伤手，无法满足客户的全部要求。
冲孔翻孔形式，其凸模选择使用阶梯形式，且后段翻孔、前段冲孔，可一性全部完成，不需要额外增加工序，不仅确保了冲制孔边缘的齐整，同时也满足了大部分客户要求。
（3）变薄翻孔
钣金件螺钉在进行连接时，为了确保连接牢固，要尽量使得螺钉孔翻孔的实际凸缘高度超过2mm，而当板料厚度相对较小，且常规性翻孔凸缘无法满足既定要度要求时，只能使用变薄翻孔形式。
这里所说的变薄翻孔是指利用让孔壁变薄来提高翻孔凸缘高度的一种新型翻孔方式，随着其日益成熟，被广泛的应用到钣金件连接作业中的螺钉孔冲压工序。综合质量、效率以及安全等方面的原因，在对电子机械钣金件螺钉连接作业中的翻边孔应选择使用冲孔翻孔的形式进行加工，最好是变薄翻孔。
3.弯曲件加工
在电子机械钣金件加工过程中，所谓弯曲是指在作业过程中将板料依据某种形式完成一定形状或者角度的加工活动，这种加工方式在电子机械钣金件加工作业时经常用到。需要注意的是，在对钣金件进行弯曲作业时，最好不要使用较高性能的弹性材料，尽可能的选择使用拥有较高弹性模量、塑性较强以及屈服点较低的材料。与此同时，在加工作业过程中还应对折弯半径以及折弯尺寸进行正确确定。
（1）选择最小弯曲半径
在进行弯曲加工过程中，弯曲半径是非常重要的一项加工参数，如果弯曲半径过大则很容易受回弹影响，不易确保弯曲件半径；如果想对过小时，则很容使得钣金件产生裂纹。因此，折弯机上所指的折弯通常是间隙折弯，而其弯曲内半径则主要由下模开口宽度所决定。如果下模体开口宽度发生改变，那么其内弯曲角半径也会随之发生一定变化。弯曲内半径同模具开口矩公式如下：
R=0.516M
其中，公式里的R代表着下模开口宽度时所能够最终确定的实际弯曲内半径，而M则是指下模体v形槽开口宽度。需要注意的是在进行间隙折弯作业时，对于超过12.7mm厚度的板料，其模具开口宽度大约是板料厚度的7倍左右。
【关键词】钣金工艺；激光；应用
剪板、冲裁、折弯都是传统的钣金工艺方法，使用这些方法加工时都离不开模具，往往在一个产品的生产过程中需要配备的模具有几十套上百套。大量使用模具，不仅增加了产品的时间成本和资金成本，而且模具本身的回弹效应，还会降低产品加工的精确度，影响产品的重复性，还不利于生产工艺的变更，不利于生产效率的提高。随着市场竞争压力的增大，传统钣金工艺已不能够满足市场的需求，急需一种新型的加工方法来改变这种局面。激光加工技术是一种全新的无模具加工技术，将激光加工技术应用到钣金工艺中，能够节省大量模具，缩短生产时间，减少生产成本，增加产品的精确度，是适应市场发展需要的新型工艺技术。
1.激光加工技术的特点
激光是一种相干光源，具有单色性、平行性和相干性的特点，能量密度高，方向性好。激光束聚焦在被加工材料表面的某一点时，激光的光能会瞬间转化为热能，产生上万摄氏度的高温，再坚硬的材料都会在瞬间达到熔点温度迅速熔化，温度再继续升高达到沸点，材料发生汽化，使得被切除的地方形成了一个小孔洞，被切除的余料在汽化过程中被蒸发掉，没有残余。激光加工材料的过程实际上是待加工材料局部因温度急剧迅速升高持续发生液化和汽化现象的过程[1]。
激光加工技术可以实现传统的钣金加工方法难以完成的零件加工。当要在一个箱体较大的钢件上钻许多大小不一的孔时，传统钣金工艺方法无法做到，但激光加工技术就能够轻松完成。而且，在连续加工同样的零件时，激光加工技术比传统工艺技术的准确度更高，速度更快，市场竞争力更强。
在二维平面中，激光加工更有柔性。例如在使用激光切割机切割时，工件是固定的，切割机的割头是可移动的，这样不仅可以避免加工出现死角，提高加工材料的利用率，还能够简化加工设备。激光加工设备不是靠控制零件、设置模具或改变加工路线来进行加工的，而是由计算机系统整体控制来完成的，因此，激光加工工艺中不存在刀具的磨损、变形等问题，过程可以能够通过数控来完成，而且完成精度高，质量好。
2.钣金工艺中的激光加工技术
2.1 激光切割技术
近年来，激光切割技术的应用十分广泛，据相关技术研究分析表明，激光切割技术占激光加工技术的近70%。激光切割机主要由激光器、机床主体和控制系统三大部分组成，常用于激光切割的有CO2激光器和YAG激光器，其特点是切割精度高。根据切割要求不同，激光光源的功率从5W到90KW不等，切割钣金工件所采用的激光光源功率一般是在100W到1500W之间。当切口宽度要求在0.15mm至0.2mm之间时，激光光源的输出功率应该小于1500W，此时激光光源的振荡模式为单模振荡，切割面也会相对比较平整；当切口宽度在1mm左右时，激光光源的输出功率应选择大于1500KW，此时激光光源的振荡模式为多模振荡，切割面会留下少许污物。当在使用激光技术切割厚板时，则需要采用空气、氧气、氮气等辅助气体来配合完成，氮气是一种惰性气体，用它来辅助切割，能够有效避免切面发生氧化；在对厚度较大的板进行切割的时候，使用氧气作为辅助气体，能够加快切割的速度。
激光切割工艺中可使用CAD技术结合CAM技术来提供加工工件所需要的工艺参数和加工信息，高效、连续地完成自动化切割和生产。激光切割不需要大量更换模具，工艺参数变更简单，可广泛应用于各种高硬度、高熔点、硬质、脆性、粘性、柔性材料及薄壁管件的切割，而且还具有切缝窄、速度快、热变形小、切口平整的优良特性。
2.2 激光打孔技术
激光打孔技术是最早大规模运用到实际生产中的激光加工技术。和电子束打孔、超声波打孔、电化学打孔、射流打孔、电火花打孔、机械打孔等方法相比，激光打孔技术明显表现出了通用性强、效率高、成本低、效果好的优良特性，孔的平均精度为±0.02mm，表面粗糙度Ra约为1.6μm，若是采用数控激光打孔，孔的精度能够达到5μm，精确度极好。
在钣金工艺中，激光打孔所采用的激光是功率密度为104至105KW/cm2的脉冲激光，作用时间只有0.01至1μs，能够加工出直径为1μm的小孔。激光打孔技术不仅能够精准地打出与表面成各种不同角度的孔，而且对薄壁材料、复合材料、脆性材料、粘性材料等各种不同性质材料的工件都能够打深小孔和微小孔。
在用激光技术对钣金工件打孔时，孔直径的大小主要取决于激光聚焦光斑的大小，通常可以通过激光的功率密度和钣金工件的热系数计算得到固体激光打孔的最大孔深。不是所有的工件都适合采用激光打孔。对于那些激光反射能力强、导热性能好、熔点高蒸汽压力低的工件，采用激光打孔效率很低；激光打孔的孔径一般都在1μm至1.524mm之间，当孔径大于1.524mm时，应该采用激光套料法打孔；在加工大孔和台阶孔时，不能采用激光打孔。
2.3 激光焊接技术
激光焊接技术近年来迅速发展并广泛应用于航天、航空、汽车工业中，可以焊接各种金属、合金、复合材料和陶瓷材料。与传统的焊接方法相比，激光焊接方法可使单位长度的焊缝在瞬间迅速获得更大密度的能量，焊接速度更快，焊缝受到热量和形变的影响更小，焊接头的物理力学性能不会因焊接而变差。
当功率密度为100至1000KW/cm2的激光作用在金属材料上，进行激光焊接的过程为：金属熔化产生液态熔池形成空洞金属汽化蒸汽压力扩张形成焊缝。激光焊接的焊缝深度及形状受金属材料的热力学性能影响。一般情况下，激光束与液态熔池外表面张角在70°左右时能量密度最大，焊缝深度也最大，此时连续激光焊接速度V与焊接深度H形成正比例关系。当激光焊接的输出功率在0.1至5KW之间时，焊机速度V与输出功率P呈线性关系。
2.4 激光成形技术
激光成形技术作为一种无模具成形的新技术近年来已有所发展。传统的钣金工艺成形方法有冲裁、弯曲和挤压等，但这些方法对模具的依赖性很强，而激光成形技术让钣金工艺实现了无模具生产的可能，目前常用的激光成形技术有激光冲击成形技术和激光弯曲成形技术。
激光冲击成形技术是指利用激光对钣金工件的覆盖层进行照射，通过覆盖层受热蒸发产生冲击波而达到使工件发生塑性形变目的的技术[2]。在对工件进行激光冲击成形操作之前，需要做以下准备工作：首先，在工件表面涂一层不透明的材料，如黑漆，形成覆盖层；然后，在覆盖层上方覆盖一层透明物质，比如水，形成透明层。然后使用激光照射，激光透过透明层照射在覆盖层上，覆盖层吸收了激光的能量，一部分覆盖层材料受热蒸发后，仍然吸收着激光的能量，激光的能量转化为蒸汽的内能，蒸汽立即变成了高压气体。由于透明层的限制，高压气体形成冲击应力波，一部分作用在工件上，使工件发生形变，另一部分穿透透明层作用在工件表面，使得表层产生残余压应力，使工件表面得到强化。虽然在这个过程中会有大量的热量产生，但是一般工件表面温度只有150摄氏度左右，而且持续的时间也只有零点几秒，材料的微观结构没有改变，激光冲击成形技术是一种冷加工工艺技术，适合用于自动化生产中。
激光弯曲成形技术是指钣金工件的局部表面在激光光束的照射下受热，再使用冷却水等冷却介质将工件迅速冷却，使局部产生温度应力而产生形变的技术[3]。激光弯曲成形所需要的时间长短取决于工件的材料特性和工艺参数，零件的形变方式和形变程度是由计算机程序来控制的，故激光弯曲成形工艺中，要注意及时维护计算机数据库和物理影响因素库，确保信息的准确性和完整性。
2.5 激光刻蚀技术
由于激光刻蚀技术具有高效、节能、环保、无接触、无磨损、灵活性高、标记永久的特点，激光刻蚀技术已广泛应用于材料加工、制造、测绘、科研等众多领域。在钣金工艺中，若是要用激光刻蚀出理想的标记或符号，只需要在控制系统中设置好程序和参数即可达到目的，产品完全由设计思路来控制，可做到成本可控，产品可控，经济效益显著，而且全过程无污染，也符合绿色环保的要求。
3.结论
激光加工技术产品具有优质、高效、节能的优点，激光加工技术已逐渐使用到钣金工艺生产中，但激光技术的全面推广仍受技术理论和加工设备等因素的制约，许多方面的应用还有待进一步深入。
参考文献
[1]刘淑敏，椽度仁.激光加工技术的地位、特点和发展趋势[J].国外激光，2011（3）：18-19.
关键词：钣金加工；工艺流程；数控机床
在我国的钣金行业中，由于其加工的成本比较低，产出的产品具有体积小、重量轻、性能高等特性，在各个行业中被广泛的应用。但是随着现代的用户对产品的要求越来越高，传统工艺生产的产品已经不能满足用户的需求，因此产业中的一些行业开始向钣金加工的自动化方向靠拢。随着钣金行业自动化的企业越来越多，之间的竞争也开始加剧，因此，钣金行业的机械自动化开始向着更高的技术发展。
1、钣金加工工艺分类
钣金件根据不同的要求选择不同的落料方式，其中有激光剪切，数控等离子切割，剪板机加工等不同方式。通常从成本上考虑多数会采用剪板机剪切加工。为了保证剪切质量，根据板材的厚度的不同，剪板机的刀刃之间要调整好间隙，否则板材会有毛边产生，并且刀刃要定期修磨，一是延长刀具的使用寿命，二是保证板材的剪切质量。激光剪切因为其数控程序是由CAD图形-几何位图以非均匀有理B样条曲线为基础的PLC控制程序同步转化的，机械精度理论上误差在±0.02mm，由于环境原因实际上误差在±0.05mm左右，材料利用率通常≥80%。采用激光切割，切割出的零件外形尺寸，精度、粗糙度、热影响区都完全符合设计要求。数控等离子切割，一般数控切割机在执行切割前需要完成作图及切割工艺的编辑及处理，为保证工件质量，一般不在工件轮廓上直接安排穿透点（即打火点），而是使其离开工件一段距离，经过一段切割线后再进入工件轮廓，这段线通常称之为切割引线或引入线。一般来讲，引线的长度随厚度的增加而加长。
2、钣金加工流程中的注意事项
对钣金制品的后期处理，主要是对钣金制品表面的处理。钣金制品表面处理主要包括电镀、磷化皮膜、烤漆、氧化等。钣金加工的后期处理主要是为了保护料件，而在其表面涂上一层膜，防止氧化，还可以增强烤漆的附着力，其中，磷化皮膜主要是用于电解板类和冷轧板，经过后期处理，钣金料品就基本成形了。因此，一定要注意对料件的保护，不能划碰伤，否则就不能算是合格的产品。钣金加工的过程是理论与实践的结合，是将有关机械制造的基本工艺知识、基本工艺方法和基本工艺实践等有机结合起来的一道制作过程。在钣金加工的过程中，要注意以下方面：在使用样本图纸时，展开方式要便于节省材料和加工的及时性；压铆、撕裂、冲凸点（包）等位置方向，要画出剖视图，便于加工的便利性，也能更直观地理解；要核对板厚、材质以及板厚公差等参数；特殊角度，如折弯角内半径（一般R=0.5）要试折而定展开；如果有容易出错的地方，应该重点表明，以示提示；如果有尺寸较多、较复杂的地方，应该把此部分图放大；有需要烤漆或保护的，也应做好提示。钣金加工是通过冲压、弯曲、拉伸等手段来加工零件的，因此，在加工过程中，必须严格按照加工工序来完成。
3、钣金加工的流程
3.1下料
下料分为很多种，其中最主要的是以下几种方式：剪床下料：利用剪床剪切料件，它主要是为模具落料成形、准备加工，成本低，精度低于0.2 mm，但只能加工无孔、无切角的条料或块料；冲床下料：利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件冲裁成各种形状料件，其优点是耗费工时短，精度高，成本低，效率高，适用于大批量生产；镭射下料：利用激光切割技术，在大平板上将其平板的结构形状切割出来，但是需编写镭射程式，它可下各种复杂形状的平板件，成本高，精度小于0.1 mm；锯床下料：主要用于铝型材、方管、圆管、圆棒料之类，成本低，精度低。
3.2 折弯
折弯就是将2D的平板件，折成3D的零件。金属板料在折弯机上模或下模的压力下，首先要经过弹性变形，接着进入塑性变形，在塑性弯曲的开始阶段，板料是自由弯曲的，随着上模或下模对板料压力的增加，板料与下模V型槽内表面逐渐靠紧，同时曲率半径和弯曲力臂也逐渐变小，继续加压直到行程终止，使上下模与板材三点靠紧全接触，此时完成一个V型弯曲。其加工需要有折弯机及相应折弯模具完成，它也有一定的折弯顺序，其原则是对下一刀不产生干涉的先折，会产生干涉的后折。折弯模具分为弯刀和直刀。铝板折弯时，有裂纹，可增加下模槽宽或增加上模R（退火可避免裂纹）。折弯时注意事项：1.图样：板材数量、厚度；2.折弯方向；3.折弯角度；4.折弯尺寸。
3.3 拉伸
在钣金的加工过程中，经常需要将其展开拉伸，这种延长料件称为拉伸。拉伸主要是针对一些有特色要求的样本料件。拉伸件由于各处所受应力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度发生变化。一般来说，底部中央保持原来的厚度，底部圆角处材料变薄，顶部靠近凸缘处材料变厚，矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。
3.4 成形
成形是指钣金经过下料、翻边攻丝、冲床加工、压铆、折弯、焊接等一系列加工程序后，再经过后期处理（表面加工），形成的最终钣金件。成形是钣金件加工的最终形态，也是我们所需要达到的形态。有时料品是多个零件时，还应按照一定的方式把它们组合在一起。
4、结束语
随着社会经济的发展，工业的进步，钣金件在我们日常的生产、生活中的使用越来越广泛。汽车上，机器上、各种生活用具如排油烟机、燃气灶等等均要使用到各种各样的钣金件，因此如何制作出质量好外观美观的钣金件，加工工艺也就显得尤为重要了。钣金的加工流程每个环节都很重要，一个环节出现问题都会影响到产品的加工质量，因此必须确保每道工序的准确性，只有这样才能做出外观精美、质量合格的钣金件。
参考文献：
关键词：冷作钣金加工；课程体系；授课方法方式；转变
在课程体系建设中，我校的课程体系是构建“理实一体化”的课程体系。
在构建过程中，我校根据教育部精神，职业学校要改革创新的总体目标：“形成一批代表国家职业教育办学水平的中等职业学校，大幅度提高这些学校办学的规范化、信息化和现代化水平，使其成为全国中等职业教育改革创新的示范、提高质量的示范和办出特色的示范，在中等职业教育改革发展中发挥引领、骨干和辐射作用。”笔者作为“冷作钣金加工”专业建设人，在构建课程体系中，一直以为，课程体系改革是重点，授课方法方式是难点，只有老师们授课方法方式改进了，课程体系的改革离成功也就不远了。
一、老师授课方法方式的改进
老师授课方法方式的改进 在这一点上，我校党委书记杨伟谦，在教学改革的会议中已明确地讲过，授课方法方式的改革是每一位老师的事，是一个人人都要参与的过程。大家要记住，学生的知识不是靠老师填鸭式的灌输得到的，也不是你一支粉笔在黑板上写，而是要走“产学研”一体化的人才培养模式，学生的知识是通过项目教学法、案例教学法、情景教学法、任务驱动法、现场情景模拟得来的。杨书记的这段话，也使我们认识到，一定要加强教学方法方式的改革，实现由知识技能导向的教学方法向工作过程导向方法的改变，让学生在“做中学、学中做”中提升专业素质。
作为我校重点专业建设的“冷作钣金加工”专业，在构建课程体系的改革中，针对我校隶属于中国十九冶集团公司，是世界五百强企业中冶集团子公司的行业优势，在企业中进行了广泛的调研，并和企业专家合作，共同进行了课程体系的重构。改革后，将打破原有的基础课、拓展课、专业课、技能课体系，建立以基本素质和能力及专业素质和能力为核心内容的“理实一体化”课程体系，实现理论教学与实践教学的融通合一、能力培养与工作岗位对接合一、实习实训与顶岗工作学做合一的崭新的课程体系。在课程体系的改革中，无疑对老师的授课方式提出了更高的要求，那每一位老师又如何来适应课程体系的改革呢？毫无疑问，那就只有两个字：学习！只有通过学习，才能跟上构建课程体系的改革；只有通过学习，才能适应授课方式的改革。有俗语说，给人一碗水，自己要有一桶水。只有自己的学习跟上了，才能适应课程体系的改革。也只有学习了，才能有授课方式的改进，也就是说，老师转变了，改革了，构建课程体系的改革也就成功了。
二、我的转变
我的转变 在授课方法方式上，作为整体中的“我”，又该如何做呢？那就是“我”的转变，“我”转变了，才能使学生转变；“我”转变了，才能使授课方法方式有所转变。
全国职业教育教学改革创新指导委员会杨克教授在成都的示范校建设研讨会上就说过，课程体系的改革很难，老师们一定要转变观念。他比喻说，以前的体育课，都是围着操场跑，都是顺着杆子往上爬，大家都一样。现在咱们叫《岗位体能与体育训练》，就是要让学生结合本专业进行体育训练，如焊工，有意识的锻炼臂力；如电工，有意识的增加登高练习……再如德育，现在咱们叫《职业观与职业道德》，也不能像从前，就坐在教室里讲好人好事，德育就应该走出课堂、融入社会、进入社区，宣传身边的人，宣传本专业的人和事。还有技能课，就应该是站在车间或工地上，干什么，学什么……杨克教授的这席话，给人感触很深，如何改革教学模式，如何提升授课方式，对每一个职业学校的老师都提出了要求，敲响了警钟。
针对“冷作钣金加工”专业，在计算钢板的重量时，我就有过体会。以前讲的时候，就是在黑板上进行，告诉学生，一块钢板的重量应该是这样计算的。偏巧教科书上又用的是文绉绉的词“质量”，而一般生活中大家又都是说的重量。每一次我还要先给学生说，书上说的“质量”，也就是大家常说的重量，只是叫法不同罢了。这也正如生活当中，大家买个菜都说“斤”，而在书面语言中，又要用“公斤”是一个道理。但每次在黑板上讲完，效果似乎都不佳，学生们一时都还是转不过弯儿。听了杨克教授的讲座后，在教学时，我就把学生带到了要用的钢板前，告诉他们说，就眼前这块钢板，我们要用它，先要知道它的重量，这是最基本的，也很简单（一定要告诉学生，这个简单、好学、不难、工作的时候要用）。比如说你以后当了私人老板，你干了一批活，你自己总要会算吧，总要知道自己干了多少吨吧，要是不会算，你被骗了都还要帮别人数钱！这样一来，学生也就有了兴趣。我就又引导，来看这块钢板，有长、有宽、还有本身的厚度。一块钢板，跑不出这三个数字，简单吧，只要知道了这三个数， 重量也就知道了。再看，一块钢板，长有了，宽有了、厚度也有了，长和宽相乘，面积就有了，有了面积，面积再和厚度相乘，又有了体积。有了体积，体积再乘以7.85，钢板的重量就算出来了。最后再告诉学生，7.85是钢材的密度，是理论上的数据，是不会变的，每次记得算重量时候乘以7.85就成了。再就是单位的换算要注意一下，不过，这就要在实际操作的时候多锻炼了，最终要让学生明白，这个很简单，好掌握。在现场这么一折腾，还行，学生的兴趣就上来了。针对不同规格的钢板，多练习几次，实用效果更好，记得更牢了。中职学校的学生，数学基础普遍比较差，要是还像以前那样在课堂上给他们说，这个要算，这个要这么算，学生肯定有所抵触，你不如把他们拉到钢板跟前，告诉他：这个东西，在工厂里就是这么算的，以后要用的。这样的话，可能会好得多。
通过以上事例，笔者认为，在技能课中，能结合现场实际的，一定要进行实践教学，把工作过程引入到实践教学中去，让学生体会到真实的生产场景。而这个过程的转变，就是构建课程体系中的重要环节，这也就意味着老师们授课方式一定要跟上。美国学者阿历克斯.英格尔斯曾说：“假如一个国家的人民缺乏一种能赋予这些制度以真实生命力的广泛的现代心理基础，如果执行和运用这些现代制度的人，自己还没有从心理、思想、态度和行为方式上经历一个现代化的转变，失败和畸形发展的悲剧结局是不可避免的”。在构建课程体系的建设中，也许，这段话能给大家一些启示，愿和大家共勉。
以上是在构建“理实一体化”的课程体系中的一些感受，希望得到同仁们的指正，谢谢！
参考文献：
[1]教育部 人力资源社会保障部 财政部 关于实施国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划的意见划 教职成[2010]9号
[2]《国家职业教育改革发展示范校建设的若干思考》2013年11月2日 成都
全国职业教育教学改革创新指导委员会委员 杨克 博士 教授 博士生导师
【关键字】数控机床；零部件
现代企业面临着越来越多的竞争力，只用运用科技含量更高的设备才能在竞争当中具有更多的实力，而对于一个工业企业来说，数控机床的应用更是占有重要的地位，本文所要论述的是数控机床钣金零部件在结构上的特点有哪些。
1、引言
所谓钣金指的是针对金属薄板进行的一种综合冷加工工艺，它具有的一个最显著的特征，那就是相对同一个零件来说在厚度上要求是一致的。在现代化的工艺制造当中，数控机床钣金零部件被广泛地应用于汽车、飞机的制造行业当中，这就对整个数控机床钣金零部件的结构要求提出了比较高的要求，例如说整个零件要在外观上有好的造型，还要防水、防尘、环保。同时对焊接的借口，要做一定的处理。甚至不能产生毛边，也就是说整个数控机床的钣金零部件在结构上具有相对较高的要求。而且相对整个钣金工艺来说，给整个企业也带来了很多好处，例如说在废料的回收方面，生产的安全方面等等都相对较高。同时在生产过程中，要有配套的相应设施来与钣金加工相匹配。
2、钣金零部件整体设计、加工特点
2.1钣金加工有哪些工序
钣金加工具有剪切、折弯、成型、焊接、连接等工序，需要工人设计者都有具备一定的几何知识，零件零件的加工原料都是一些具有一定厚度的薄板，薄板的特点是可以通过各种加工手段对其进行加工，例如说弯曲、冲压、拉伸等等。其实简单来说就是对一个厚度不变的薄板进行一些剪切、折边、焊接等工序，使其成为想要达成的钣金零部件。
2.2钣金零部件的设计思想
通常机床钣金零件的设计师们大多数都会采用从上到下的设计理念。设计师们会以零件的整体视觉效果去出发，首先去顶整体的造型，之后会依据整体的风格再去对各部件进行造型以达到统一的风格，这样在外观上看起来会比较协调。然而钣金零部件的设计师大多数对防护罩钣金零件的结构工了解的比较少。数控机床的整体风格被确定之后实施每一个细部设计的时侯，机床钣金零部件在工艺造型上往往无法同最开始的设计相一致，设计师们就不得不再去花费大量的时间和精力去重新考量设计方案，甚至在有的时候加工被迫会停下来。如果设计师们从下到上的设计理念，设计师首先考量的是机床钣金的零部这个时候他们更多地把注意力集中在对零部件的单纯覆盖上面。在这样的情况下，设计师所要解决的问题是形成并将机床的时间造型，如何使一些零部件同整体的风格相一致。这样的设计多数都是具有可制造性，但在整体上来说缺没有一个完整的具有一定风格的形态。所以说，机床钣金零部件的如何进行分块设计方案是所以的机床设计人员能否设计好整个机床的关键、对整体风格会产生非常大的影响。
2.3钣金零部件基本结构要求
下面通过数控机床的防护罩来说明一下钣金零部件的基本结构，保护罩板材一般采用的是具有表面质量较好特点的冷轧板。钣金零部件在展开以后它的尺寸必须小于板材尺寸，要尽可能不用板材去焊接。数控机床防护罩通常是利用一些数控的钣金设备同一些手工操作相配合来完成的。对于加工的尺寸首先要考虑的是整个设备的加工能力如何，只有这样才能避免由于零件的尺寸而超出设备的加工能力而时加工产生误差。在对防护罩钣金零件在制造精度上往往没有过多的要求。但是如果钣金零件过大的话，这样手工操作那部分的误差也会相对增大，也就会相应的影响到装配精度，结果就是钣金零件在结合缝上没有一致的宽窄度，从而影响机床的整体外观。如果钣金零件过小，那么相应的零件数目也就增加了，虽然这样当零件的加工误差减少了，但是由于零件的数目增多，所以累积的误差也会变大，同样很难保证各钣金零件都是平整的。
3、钣金零部件的整体结构
我们同样还是以机床保护罩为例，来说明钣金零部件的整体机构。在实际的数控机床当中，为了便于拆卸及安装整个设备，机床保护罩大多数都是螺外露的螺纹连接。这样就会使个机床的整体效果受到影响，所以第一个要求就是螺钉不可以外露；机床防护罩两个紧邻的钣金件边缘向里面折，同时两个零件一高一低，进行重叠包边的连接方式。这样就使板材和螺钉的毛边都隐藏在防护罩内，这就是第二个要求板材的毛边不可以外露；第三个要求是板材的结合缝同棱边不能重合在一起，如果重合在一起了那么就违背了第二个要求；第四个要求是零件在曲面的结合缝尽量避免存在于一个曲面上，这样可以提高原料的使用率，使成本降低，还可以减少一定的工序；第五个要求是：尽量不让三条以上的结合缝交汇于在同一点上，因为如果多条的结合缝交汇于一点那么要求每一个钣金零部件都要具有相对非常高的制造精度有相关的；第六个要求就是各个钣金零部件具有同一种颜色，这样就可以使喷涂工序的难度降低增强设备的整体效果。
4、钣金零部件的外形结构
形面的整体效果，在保护罩外门的下方如果结合缝的位置是不同的，那么整个外观字形体上的分割效果是具有不同效果的。结合缝的位置决定了保护罩的整体效果，从而会形面的完整性从而影响机床的整体效；视觉上的影响，在防护罩门的下方有两个相互呼应的机床钣金零件，它们的作用是相互承接，它的结合缝从视觉的角度上来看是用来承受整台机床的作用力的，这样再视觉上来说就非常的不感，我们可以将三个钣金零部件放在一起，这样承接的明显得到了增强，同时也与机床的整体造型一致，这样在视觉上看起来会相对协调，同时增加了稳定感；形面看起来要简洁，我们可以想象一下，如果在机床的正立面两侧有结合缝那么机床整体看起来就会感觉被分开了，没有整体感。如果在设计的时候将结合缝放在侧面这样机床正立面的看起来就会比较整洁统一。形面要保持均衡，如果用来结合钣金零部件的结合缝全部放在机床的正立面位置，在设计的时候有没有注意左右是对称的，那么整个机床看起来就会明显的不协调。如果将结合缝放在机床的侧面，这样整个机床在视觉上看起来就会很均衡。
关键词： 数控机床；钣金；加工工艺
机床钣金零部件通常都不采用成型模具批量加工，因此零部件的设计一定要充分考虑到零部件的可加工性，并使其具有最佳的加工工艺路线，在一定程度上，可以说是设备的加工能力和工艺路线决定了零部件的具体结构。本文主要阐述了机床钣金类零部件的结构及其工艺性，希望能对钣金类零部件的设计与加工提供一点参考和借鉴。
1 钣金类零件结构的基本要求
机床外观要求各钣金零件间的连接螺钉及板材端面不外露，一般相邻钣金件向内折边，并且相互包边，这样即加强了钣金件的强度又具有防水的作用，在控制电柜壳体等IP防护等级要求较高的地方还通常折边压密封条的方式，这样即防水又防尘。机床外观要求各面棱边尽量保持圆滑一致，零件间接合缝均匀一致，因此相邻钣金零件间的接缝最好不与棱边重合，也不能处在圆弧的曲面上。拼焊时一般将接缝位置放在顶面、底面、背面等不外露或看不到的地方，并采用斜接缝，以使三条棱边均为一致的折弯成形的光滑圆弧。当然，机床外观和机床造型对钣金零件的结构还有其他多方面的要求和限制。
2 钣金类零件结构在加工中的影响
机床钣金类零件的展开尺寸也不能超出现有设备的加工能力，例如：剪钣机的刀口宽度；折弯机的最大折弯宽度及最大压力，折弯模具的最大承载力；激光切割机最大加工范围及最大切割厚度；转塔冲现有冲模的规格等。以下仅以折弯加工为例，简要说明如下。
2.1 折弯压力的计算
计算公式： P=650Lδ2\V
式中 P为折弯压力，KN；
L为板料折弯宽度，m；
δ板料厚度，mm；
V为折弯下模V形开尺寸，mm。
此式以Q235钢为例，按σb=450MPa计算。折弯时板料折弯压力P应小于折弯机的最大压力，并应小于折弯模具的最大承载力(1／m)，否则将会损坏机床或压坏模具。
2.2V形开口与折边尺寸的关系
Q235钢板折弯时，下模V形开口尺寸一般为料厚的6-8倍，则零件折边尺寸A与下模V形开口的关系如图1所示。式中，V、δ与上式相同；Z与下模V形开口处的倒角大小及板料厚度有关，一般取0.5-1倍的板料厚度，因此不同板料厚度的零件或下模V形开口选择的不同，则其最小折边尺寸A是不同的，一般以同一板料厚度下最小适用折弯V形开口所允许的尺寸为此料厚的最小折边尺寸；但如果折边上有孔，则如图2所示，孔中心距离边沿的尺寸K＞R+d／2，避免折弯时孔拉伸变形，这时最小折边尺寸还应根据孔的大小及其距板料边沿的工艺允许最小距离C进行相应的调整。C值可查阅《机械设计手册》等资料。
2.3 模具形状与零件折弯结构的关系
折弯件的各折边尺寸及折弯形状，均受加工模具的限制。折弯时零件不能与下模发生干涉，但有时可巧妙利用下模侧面的V形槽来扩大零件的加工范围，或调整折弯件的折弯顺序，以满足某些折弯件的特殊结构要求。同样，各道折弯时零件均不能与上模发生干涉。
3 钣金类零件结构加工路线的影响
机床钣金类零件的加工工艺路线对零件结构也有很大的影响。例如，具有型腔结构的零件要设计溢水孔，以免在表面处理过程中将槽液带出造成各槽液之间相互污染。零件表面喷涂悬挂时应尽量借用已有孔，但已有孔不合适或较重的零件还应设计适宜吊装的工艺孔，并考虑零件重心位置，避免因零件重心偏移倾斜超过喷涂线最大允许通过尺寸而发生磕碰。对需要焊接的机床钣金类零件，设计时还应考虑到焊接的工艺性，尽量使接缝位置不外露，并尽可能使接缝长度最短，这样可以减少焊接工作量和零件的焊接变形。焊接时应优先选用点焊(电阻焊)和气体保护焊，这两种焊接方式适于焊接薄板，且零件焊后变形较小。机床钣金类零件设计时还应考虑到折弯加工的便利，零件的两边A1、B1及A1、B2折弯尺寸均不同，在折弯加工时，需分别定位才可折弯，改进为两边A、B折弯尺寸相同，则折弯时两边可一次定位同时折弯，定位基准一致，折弯次数减少。
4 机床钣金类零件设计中应注意的问题
机床钣金类零件设计中还应注意以下问题：机床钣金类零件设计中不可盲目加大零件材料厚度来提高零件强度或刚度，应首先考虑用增加零件折边或加大其折边尺寸的办法；其次可以考虑增加相应的筋板或“几字形”加强槽钢的办法，这样零件的强度或刚度可以提高很多，而重量却不会增加太多；对于可以直接折弯成形的零件，切不可人为再拆分成分件进行拼焊，设计时应将零件是否能够直接折弯成形搞清楚，避免过度拆分零件；除配做孔外，对于零件上的各种孔，在拆分分件时，均应在分件上给出，以便在进行板料加工时由数控激光切割机或数控转塔冲机床直接加工完成，避免和减少人为手工配做孔；机床钣金类零件设计时还应注意，必要和适当地改变零件结构，可极大地提高材料利用率。以某立板零件用数控激光切割机自动排样下料为例进行对比验证，虽加工时间有所增加，但节约的成本远高于所增加的费用。
5 结语
以上就机床钣金类零件的结构特点及其受机床外观需要、加工设备的限制及加工工艺的要求等各方面因素的影响做了简要论述，有些影响因素甚至是相互矛盾的，除以上应注意的问题外，还有许多要考虑的问题。因此实际设计过程中，应根据企业加工设备和零件的具体特点进行全面的权衡，在处理具体问题时，还应具体情况具体分析，灵活应用，不断完善和改进设计，才能收到较好的效果。
参考文献：
[1] 张新华，数控机床钣金加工的探析[J],2007(4)
[2] 龚健冲，杨雪玲,数控机床零部件加工模式的建立[J],2008
1.1钣金结构对分块的具体影响
数控机床钣金分块时一般要遵循几条原则：第一，螺丝钉不允许外露。数控机床的防护罩一般采用的是螺纹连接，这种方法可以便于防护罩的拆卸和安装。螺丝钉如果露在外面会对数控机床的整体外观造成一定的影响，因此在设计过程中要避免螺丝钉露在外面。第二，板材的毛边不要外露。钣金零部件的连接方式一般都是向内折边、在折边上穿螺丝钉。折边可以提高板材的刚度,还可以让螺丝钉和板材的毛边都藏在防护罩里面。第三，棱边和结合缝不能重合。如果两者一旦重合，棱边处至少会有一块钣金零部件的毛边会露在外部，这种情况没有办法避免。第四，避免结合缝位于曲面之上。曲面上的零部件在安装的过程中找到所需要的调整环节相对复杂。两个钣金零部件如果能在曲面的位置上拼合,那么就要求各个零部件都必须具备准确并且相同的外部结构。如果零部件的外部结构出现一点误差,拼合之后的整体结构就会受到影响。这样会增大加工难度系数。另外，曲面上的零部件在成形后通常会有一段平直的导引段，如果强迫零部件只留下曲面的部分,去掉平直的部分会降低材料的使用率,同时还会增加加工工序的次数以及加工成本。第五，一定要防止三条及三条以上的结合缝相聚在一点。太多的结合缝相聚在同一点就必须要求所有的钣金零部件都具备很高的精确度。其中只要有一块零部件的精确度不好就会导致结合缝断裂和偏折，进而影响机床整个外部结构的精密感。因此，在钣金分块过程中，要把结合缝的汇聚点错开，这样才能分散误差。第六，不要喷两种或者两种以上的颜色在同一块钣金零部件上。设计过程中要把不同的颜色喷在不同的钣金零部件上,否则会增加喷涂工艺的难度系数,机床的整体效果也就没有办法得到保证。
1.2板材和设备对分块的影响
数控机床防护罩所用的板材大部分都是表面质量很好的冷轧板。现有板材的供货尺寸不能小于钣金零部件展开的尺寸,一定不要用多个小尺寸的板材去拼成大尺寸的板材。数控机床的防护罩大部分都不是用模具成形的，是用数控设备再加上手工操作共同完成的。在加工最大尺寸的分块前一定要考虑到设备的成形能力，防止分块尺寸太大超出加工设备的加工能力。钣金零部件的制造精确度不高。过大的钣金零部件分块会增加手工加工的误差,不但影响加工的精确度,还会造成钣金零部件结合缝的宽窄不一,从而影响机床的整体结构。钣金分块的尺寸过小虽然可以增加零部件的数目,但是加工过程中的误差会增加，很难确保钣金的各个零部件都位于设计表面内，从而导致防护罩的表面不平整。
2、结合缝与机床整体结构的关系
钣金分块过程中必须要知道结合缝对机床整体结构的作用，主要有以下几点：第一，机床形面上的完整性。结合缝的位置会对形体产生不同的分割效果。结合缝将数控机床的正立面分割成几个规则的形体,这样从形面上看就会显得更加完整。第二，在视觉上的稳定性。防护门下方的两个钣金零部件,它们之间的结合缝从视觉上看好像要承担整个机床对其产生的弯矩作用,让人感觉不但不牢固而且不安全。如果设计成让三个钣金零部件共同起承接作用,在外型上就能与整个机床相协调，从而提高在视觉上的稳定性。第三，形面上的简洁性。机床两侧的结合缝影响了正立面的整体效果。如果把结合缝设置在机床的侧面，不但可以保持机床正立面的简洁,还可以把有可能出现的装配误差隐藏起来。第四，形面上的平衡性。结合缝如果都位于机床的正立面,同时左右又不协调,这样从视觉上看就会左重右轻，或者右重左轻。如果把将结合缝设置在机床的侧面,同时把防护门下方的钣金零部件留下,这样就能让钣金分块和机床的整体结构协调统一。
3、ICAID系统中的钣金分块
数控机床的ICAID系统中设置了结构知识库和造型知识库,这样可以更加方便的对设计师在钣金分块设计过程中遇到的知识缺陷进行及时补充,工程师以及工业设计师还可以把数控机床防护罩的结构设计和造型设计作为一种辅的设计工具,同时还可以为二者提供一个可以随时沟通的网络平台。在数控机床ICAID系统中所搭建的防护罩钣金零部件分块程序是该系统非常重要的一个组成部分,而分块程序最核心的算法就是结合缝的合理化设置。对结合缝的设置算法要从特征线的提取开始。当数控机床的整体结构设计方案定下来之后,数控机床防护罩几何形体的对称轴线、棱线以及色彩方案中的色块边界线等都会被该算法充分的提取出来,之后把它们作为结合缝的初始特征线。在机床防护罩几何形体的各个表面上，用不同的美学比例关系产生特征线的网格,数控机床防护罩钣金分块的结合缝就可以参考这些网格得出。根据上文所提及的钣金在分块过程中要遵循的几条原则分别对网格中的每一条线段进行考察,之后帮助这些线段完成过滤、裁剪、倒角等动作,从而形成多个结合缝设置的方案。第一、二条原则不进入算法,它们要对机床防护罩的整体设计方案做出点评；剩下的几条原则进入算法作为判据。接下来有很多的工业设计师会对上述结合缝的设置方案与机床整体结构的设计进行考察，最后会定下来一两个数控机床钣金分块的方案。
4、结语
【关键词】工程车；钣金设计；工艺；
中图分类号：TG38 文献标识码：A 文章编号：
引言
工程车驾驶室框架主要是由钣金下料、折弯、焊接而成，钣金设计是工程车驾驶室设计的重要组成部分。而钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本。很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。诸多工艺性的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。
在我国目前工程车驾驶室钣金设计仍属经验设计，没有过多的技术资料和标准借鉴。设计人员需充分熟悉现有设备工艺能力和工艺方法来设计零件的形状和结构，保证工艺最简、成本最低。
本文针对工程车驾驶室钣金设计的工艺性进行总结分析，对工程车驾驶室的设计起到一定的指导作用。
概念
1.1驾驶室不仅是驾驶人员指挥和操纵的工作场所，也是整个车的重要组成部分，其设计好坏影响到车的性能和安全性。
1.2钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。冷作钣金件具有强度高、质量小、加工简单、外形平整、加工余量少等优点。
钣金设计工艺性
2.1钣金选材设计原则：冷作钣金的原材按材质分，有碳素结构钢，合金结构钢，铝铜等。按轧制的断面形状特征分，有板材，型材，线材。
1）经轧制的型材，质量可靠，尺寸较准确，表面平整，光洁，价格低，采用采用型材还可以减少焊接及成型加工费用，具有效率高，成本低的优点，因而在结构件中得到广泛应用。
2）按受力情况不同和工作情况的不同，在保证零件功能的耐磨性、耐腐蚀等性能的前提下，同时充分考虑材料性能能否满足工艺要求，比如冲压性能、可焊性能。具体可查材料手册。
3）尽量选择公司材料常用范围内的材料；尽可能减少材料品种和板材厚度规格（如强度要求较高科采用薄板上压筋如图1或焊接加强筋的方式实现）；并尽量选用廉价的材料品种并降低材料的消耗，以降低材料成本。
2.2弯曲结构设计原则：普通折弯机所配备的折弯模的工作原理加上多年的实践经验证明，如下图所选的折弯高度a、b、c，具有良好的工艺性，可简化工艺过程，并能提高弯曲零件的精度。
2.2.1单边折弯高度a的确定
如图2，设计时根据板厚d和折弯圆角r来确定最小边距a的问题。经验设计如表1，在普通折弯机所配备的折弯模上其最优化关系符合生产工艺性。
2.2.2双边折弯高度b、c的确定
经验设计需要满足b≥a,c≥a，c≥h+2d(h如图4所示，该值的范围一般在9~30之间)。
2.2.3板材在弯曲机上各角度正常加工后的内R约等同于料厚，所以在图纸中可不注明内R值，与折弯件内R配合件的倒角应大于内R值以免配合干涉。
2.2.4关于孔到弯曲线的最小距离，见图5
2.2.5为避免折弯件的撕裂和突起，对于t≥2.5的零件，可设计宽度为1~1.5t的工艺缺口。
2.3钣金焊接结构的设计原则：
2.3.1应首先考虑整个结构形状、强度、刚度的连续性，并按“对称地布置焊缝”的原则，合理布置焊缝，避免汇交，让主要焊缝连续、次要焊缝中断，使焊缝尽量避开应力集中部位等，并尽可能减少焊缝的数量和长度。焊点焊缝应设计在相对次要的表面，尤其是非外观面上
2.3.2“尽量少用焊接”原则:焊接后会引起变形，而且焊接表面处理不美观，影响生产效率。可通过改变工艺来减少焊接的负面效果。
1）用铆接代替焊接，不变形，省时美观。
2）用冲压代替焊接，不变形，但有时需开简易模具。
3）取消作用不大的焊接，对于受力较小或仅起链接作用的焊接，可采用间接断续焊代替连续焊缝。
4）并注意焊接先后顺序，如对于由许多钣金零件焊接而成的部件，在整体焊接以前，尽量不要对单个零件的折弯边进行焊接，这样不仅避免了每个零件变形给整体焊接带来的困难，还可以减少整体焊接的变形。
结语
只有生产工艺性好的设计，制造时才会省时省力，外观精美并且价格相对便宜。设计人员只有深入生产一线充分熟悉现有的设备、模具以及工艺方法，才能设计出工艺性合理的产品，也只有这样的产品才能经得起市场的考验。
本文针对工程车驾驶室钣金设计的工艺性进行总结分析，对工程车驾驶室的设计起到一定的指导作用。
参考文献：
【1】周百灵.电子设备工艺设计手册. 电子科技大学出版社 2000.10
【关键词】数控机加；钣金零件；加工工艺
【Abstract】This article involves making to a processing technology of energy saving and high efficiency， it has lower production cost， improved production efficiency， the process which belongs to the technical field of high voltage electrical equipment，suitable for cabinet manufacturers use similar situation.
【Key words】CNC machining；Sheet metal parts；Processing technology
0 背景
随着计算机和微电子技术的日益成熟，其在某种程度上也大大推动了我国数控技术的发展。国产数控系统相继开发成功，使我国数控机床在性能上、品质上得到了保障。
由于数控机床有着对工件加工制造的适应性强、生产效率高、加工精度高等优点，因此数控技术在制造领域的钣金机床上得到了广泛应用，它解决了钣金加工中存在的批量大、形状复杂、零件精度高等问题。
数控技术的发展，同时也为制造领域的钣金零件加工在量的飞跃上起到了巨大的促进作用。但如何合理地利用现有数控设备寻求一种节能高效的加工工艺，则成为数控机加行业亟需解决的问题。
数控机加行业对于要求较高的双折类钣金零件，为了保证对穿孔等零件设计的精度要求，一般采用的传统加工工艺为：下料后4边套冲加工工艺，而4边套冲时必须在下料尺寸的Y方向多加60mm，因为机床夹钳保护范围为60mm，所以传统工艺的下料尺寸为：零件展开尺寸的Y方向+80mm（考虑数控机床夹钳保护范围为60mm，同时还要考虑刀具与加强筋尺寸，所以一般需要多加80mm）；零件展开尺寸的X方向+60mm（考虑刀具与加强筋尺寸，一般需要多加60mm）。
传统工艺弊端为：材料消耗大、刀具磨损快、生产成本高、加工周期长。下面提出的新型加工工艺恰恰解决了这些弊端，有望使数控机加行业钣金零件的加工事半功倍、经济效益明显。
1 内容
1.1 本新型加工工艺解决的技术问题
本加工工艺解决了传统数控机加双折类钣金零件加工工艺的各项弊端，提供了一种节能高效的新型加工工艺。本工艺具有材料消耗小、刀具磨损慢、生产成本低、加工周期短、经济效益显著等突出优点，给机柜制造厂家提供了一种新的加工工艺。
1.2 本新型加工工艺采用的技术方案
针对传统加工工艺的弊端，经过试验摸索与实践验证后，总结出这种全新的节能高效的加工工艺，此工艺为无余料产生的三边毛刺套冲新型工艺。
改进后的新工艺下料尺寸为：零件展开尺寸的Y方向+4mm，零件展开尺寸的X方向左右各+4mm。采用此工艺，既可保证零件精度，又可缩短零件生产周期、降低生产成本，同时还可以减少刀具磨损，经济效益明显。
2 附图说明
下面结合附图对本工艺进行说明：
如图1所示：传统工艺，考虑到夹钳保护范围与加强筋的因素，零件下料尺寸明显较大，余料多，而且需要冲切4个边，刀具磨损较快。
如图2所示：采用新工艺后，零件下料尺寸明显减小，无余料，而且刀具只需冲切3个边。将1个边的空档处用于夹钳夹持，新工艺使零件的材料成本显著降低，效率明显提高。
通过上述新工艺的运用，可以大幅降低生产成本，减少刀具磨损，缩短钣金零件生产周期，对成本控制与生产进度控制起到很好的推动作用。
图1 传统工艺冲切示意图
图2 新工艺冲切示意图
3 优点和效果
本新型工艺具有降低生产成本、缩短零件生产周期、减少机床刀具磨损、效益显著等突出优点，给机柜制造厂家提供了一种新的加工工艺。经验证，这种全新的加工工艺可操作性强，适宜推广。
关键词：SolidWorks 钣金零件 机器人防护外壳 展开
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0075-02
钣金件是机械工业尤其是轻工业的主要零件类型之一[1]，指厚度均一的金属薄板（通常在6 mm以下）利用金属的可塑性通过冲压、折弯、成形等工艺，先生产制造出单个零件，然后在经过焊接、拉铆等形式组装成完整的机械构件[2]。具有质量轻便、材料利用率高、互换性好等特点，能够满足常规性工业生产的装配及使用要求，因此在机械设备的外壳防护设计时，钣金件的结构形式被普遍采用。
随着机械设计自动化水平的不断进步，三维设计已广泛应用到钣金设计领域[3]， SolidWorks中的钣金设计模块，为我们提供了强大的、全相关的钣金设计能力，可以直观快捷地建立钣金件的三维模型，能够简洁高效的对其完成模拟装配及折弯、展开，能够准确生成数控设备识别的二维图，完成三维设计与钣金加工之间的数据转换。
该文首先介绍了SolidWorks钣金模块的相关知识，接下来以机器人防护外壳钣金件为例，详细介绍SolidWorks软件在钣金设计中的应用过程和方法。
1 SolidWorks钣金模块简介
SolidWorks软件是一款基于Windows操作平台的三维CAD系统，具有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD大型工程技术软件[4]。
其中的钣金模块为用户提供了一款基于三维模型环境下的钣金设计工具，能够模拟完成诸如折弯、成型、切割和冲孔等常用钣金特征的设计，还能提供钣金展开，建立止裂槽等一系列各具特色的造型手段[5]，用户能够方便地在该模块下进行钣金件的三维设计。
2 机器人防护外壳的分析与设计
因为钣金件通常都是当做安装或保护其他关键部件而使用的。为了能够实现两者的精密配合，在设计时需要参照该关键部件的外形和大小来进行设计相关的钣金件设计，如图1所示，是一款码垛机器人的本体结构，我们的任务是为其设计钣金形式的防护外壳。在图中黄色的部分是机器人的四连杆机构，该机构能够在伺服电机的带动下在水平和竖直方向上运动，因此，在防护罩设计时要注意在其运动轨迹上要避让开，蓝色部分为主架体，是安装四连杆及防护罩的载体，同时要考虑到安装时轻灵与便捷性、产品的外形美观与成品造价，综合以上因素，经过反复筛选，确定使用0.8 mm的冷轧钢板，将该防护罩设计成左右两部分，通过螺钉的连接的方式以便于安装与维护，在折弯上采用直角配合大圆角过度的形式以增强产品的外形美观度，具体设计步骤如下文所述。
2.1 零件的三维建模及模拟装配
在SolidWorks钣金模块中我们可以应用相应的钣金特征命令直接生成钣金零件，在这样需要注意的是，要根据机器人主机体尺寸及四连杆运动轨迹为基础，合理的设计出防护罩的左右两部分，为此，我们基于这种方式，使用基体法兰、边线法兰、折弯等钣金特征完成码垛机器人防护外壳的三维建模，如图2所示。为了能够方便的与主机进行连接以便于机器人的维护保养，防护罩设计成左、右两部分，在每一部分中都是由侧板和大圆拱经折弯后焊接而成。同时在在左右侧的大圆拱件中各设计了7个R40的折弯圆角过渡，避免了直角折弯的呆板，增强了防护罩的美观程度。
在防护罩左右两部分装配完成后，为了能够实现与机器人本体的密切配合，还需要对这两部分进行模拟装配，以进行模型分析及干涉检查，要与码垛机器人进行模拟装配以进行干涉检查，来判断设计是否合理。如图3所示。
通过检查我们得知，两者配合良好，左右两部分中的避让槽有效避开了四连杆的运动，没有干涉现象，质量轻盈、外形美观、经济实用，设计达到了设计要求。可以进行钣金展开与出图了。
2.2 钣金件展开图
当钣金零件设计完成之后，需要对其进行展开，以确定所需板料的大小尺寸及形状等数据以便于生产加工[6]，Solidworks钣金模块提供了强大的钣金展开命令，让这项在传统生产中非常棘手的工艺变得非常简单。首先进入单个零件模式下，再单击工具栏中的“展开”命令，软件就会自动为我们生成该零件的三维展开图了。按照这种方式，对左、右侧大圆拱进行展开，如图4所示，其余的零件都可参照这种方式进行。
3 数据交换
利用Solidworks钣金模块强大的二维图绘制功能可以方便、快捷、准确地制作出各种需要的工程图，以方便钣金的冲压、折弯、焊接机产品检验[1]。为了能方便地与数控设备进行图形文件的数据交换，软件也能以DXF、DWG、IGES等多种图形文件格式输出，达到钣金零件格式转换后能直接用于编程的目的。
4 结语
SolidWorks钣金模块提供了强大的钣金设计能力，使我们能够非常快捷准确的完成三维模型及装配的设计，在此基础上能方便高效地进行钣金件的展开，同时也能够生成数控设备识别的二维图，完成三维设计与钣金加工之间的数据转换。接下来以码垛机器人防护罩的设计为例可以看出，利用SolidWorks钣金模块进行钣金件的造型、装配及展开摆脱了传统工艺的诸多弊病，能够非常方便地完成钣金件的设计，缩短了设计周期，提高了生产效率，这种设计方式必将在钣金设计领域得到更加广泛的应用。
参考文献
[1] 符莎，等.基于SolidWorks的复杂钣金折弯动画生成方法[J].机电产品开发与创新，2010（4）.
[2] 詹迪维.SolidWorks钣金件与焊件教程（2012中文版）[M].机械工业出版社，2012.
[3] 靳长泉，等.SolidWorks在钣金件设计中的应用[J].机电产品开发与创新 2007（4）.
[4] 于婷.机械虚拟实验教学平台的研究与实现[D].华中科技大学，2011.
[5] 郑涵文，等.基于Pro/E钣金件的四岔管分析设计[J].机电工程，2010（5）.
摘要：现代车身制造除了大量使用高强度钢和超高强度钢等材料外，有些车身的局部或者整体采用了铝质板材等新型材料。如果在钣金加工过程中选用的焊接方法不当，则有可能极大地影响车身强度。本文以轿车为例，对职业院校汽车钣金工艺教学中常用的焊接方法进行整理解读，旨在通过交流，提高汽车钣金工艺教学质量，使学生在钣金修复操作中能够正确地运用焊接方法。
关键词 ：汽车钣金教学焊接质量
在大多数职业院校的汽车钣金工艺教学中，焊接是必须要掌握的基本技能。然而钣金加工中常用的焊接方法，和普通的焊接方法又有所不同，这就要求教师在教学过程中要针对钣金修复件的特点，指导学生合理地运用焊接方法。
一、轿车车身碰撞易损坏部件
汽车的碰撞通常来自正面、侧面和后面（追尾）三个方向。我们结合轿车车身的结构分析发现，容易发生损坏的部件有前后保险杠、发动机罩、前后翼子板、前后车门、车门支柱和行李箱盖等。如果这些部件发生变形，我们则可以用焊接的方法对其进行钣金修复。
二、钣金修复中常用的焊接方法
1.CO2气体保护焊
（1）CO2气体保护焊的特点。CO2气体保护焊是一种用CO2作为保护气体的熔化极焊接操作方法，其具有保护效果好、生产效率高、成本低、焊接质量好的优点。特别是焊接适应范围比较广，可以进行全位置的焊接，最大焊接厚度几乎不受限制（可采用多层多道焊），最薄可以焊接1mm左右的薄板，因此非常适合对损坏的车身板件进行修复。
（2）焊机的选用及焊接电流的调整。汽车钣金修复应选用车身焊接专用焊机，但大多数小汽修厂所用的CO2气体保护焊机都是工业焊机。此时若电流调节不当就会造成烧穿或焊不透现象，并且工业焊机在进行焊接时的电流也不够平稳，受电网电压的影响较大，这样对薄板件的焊接修复是很不利的，因此应该把电流调到较小的值（35～40A）。
（3）焊丝的选用。选用车身焊接专用焊丝，牌号为AWS-ER70S-6，直径为0.6mm。一些较小的汽修厂选用的焊丝很随意，焊丝的牌号各种各样，此时应根据待修复件的厚度选择焊丝牌号。若焊接厚度小于或等于1mm，可选用直径为0.8mm的焊丝；若板厚为1.5～3mm，可选用直径为1mm的焊丝。
（4）气体纯度及气体流量的选择。CO2气体纯度应不低于99.5%，否则会影响焊接质量。气体的流量也会影响焊接的质量，要根据焊丝伸出的长度、焊接速度、喷嘴直径、焊接电流来选择。当焊丝伸出的长度越长，焊接速度、电流越大时，气体的流量应大一些。一般气体流量的数值应为焊丝直径数值的10倍，如：φ0.8mm的焊丝选择8L/min的气体流量。如果采用较大的电流快速焊接，或者仰焊以及在室外焊接时，要适当地提高气体流量。
2.电阻焊
（1）电阻焊的特点。电阻焊具有低成本、效率高、操作简便、节省材料等特点。汽车侧围、车架、车门和车顶等部位的焊装，大量采用电阻点焊焊接。
（2）焊接工艺。电阻点焊要在持续压力的作用下才能完成，一般要经过加压、通电、保持和卸压四个阶段。
①加压阶段。在焊接时，正确地对板件施加压力对焊接质量有着重要的影响，如果压力太大，会造成加热不足，焊透率减小，焊点尺寸变小及强度降低，严重者会造成不能形成焊点；如果压力太小，板件间接触不良会难以焊接，并导致焊点减小。
②通电电流。电阻热与焊接时通电电流值的平方成正比关系，所以焊接电流要控制在8000～13500A范围内，过低将难以形成焊点，降低焊点强度；电流过高，熔化的金属将会被挤出，在板件的表面出现凹坑，降低焊接质量。电极头也会因烧蚀而影响使用寿命。
③保持时间。电阻热和保持时间成正比，保持时间越短，焊点越小，强度越低；随着保持时间变长，焊点逐步增大，焊接强度快速提高；如果继续延长保持时间，焊接强度基本不变，焊点增大也不明显。
④焊点间距。焊点间距过小会导致分流，降低焊接强度；焊点间距过大，也会降低焊接强度。所以要根据待焊板件的厚度来确定焊点间距和焊点到板件边缘的距离。其参考尺寸见下表。
三、小结
关键词：钣金件；应力集中；有限元分析与优化
钣金件具有重量轻、强度高、成本低、大规模量产等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，如在电脑机箱、手机中，钣金是必不可少的组成部分[1]。现阶段钣金件得到了极其广泛的应用，对钣金件进行设计也就逐渐变成产品在开发过程当中极其重要的一个环节。钣金件加工属于一种冷加工工艺，其中包含焊接，拼接以及成型等各个方面。
一、优化模型
优化设计的数学模型可以表述为：
最小化：
约束条件：
其中：X为设计变量，X=x1，x2……，xn；f（x）为目标函数；gi（x）为约束函数；L、U为上、下限。
形状优化技术主要是将网格节点进行移动或变形到另外一个新位置，这样就使得零件CAD设计得到优化，从而增强钣金的模态与刚度，并有效降低应力集中等[1]。同时，本文主要是通过自由形状优化，其与形状优化技术在基本思想方面有一定的差异。对自由形状优化中的外部边界点进行移动时，是软件按照上述优化模型在三维空间当中，自动的进行确定与计算，无需用户通过定义节点来进行扰动，只需用户选择边界节点集合以及设定边界节点的变形方式，随后Optistruct求解器会自动确定能够实现最佳优化目标的边界几何形状。同时，内部节点会通过自适应变形的方式来有效减少单元扭曲[2]。
二、钣金件应力集中有限元分析与优化
本文就以某厂生产的起钉器为例阐述其优化过程和方法。钣金件是构成起钉器的主要成分，在进行设计时就需要对其受力进行分析，从而有效降低应力集中，并提升其刚度与强度，使得其在进行使用时更为稳固。
（一）建立起钉器几何模型
首先根据实际尺寸，通过三维造型软件Pro/Engineer来建立几何模型。参考实际使用状况，在保证不影响其分析后得出结果的准确性的基础上，对几何模型进行适当的约束，简化，加载荷以及网格划分等，从而得到有限元模型。
（二）预分析
通过预分析能够探寻出哪个区域应力集中过大。通过求解器Optistruct对有限元模型进行分析，就能够得到如图1、2所示的应力与位移分布图
（三）定义设计變量
设计的变量X为一种矢量，其是根据优化类型来进行选择的，在笔者所举例子当中通过自由几何形状优化，将应力集中的区域内的边界点设计为变量，从本质上来看就是优化节点的一种几何坐标。
（四）创建响应
为了确保应力计算结果的准确度，可以在应力集中的区域构建一层壳单元，然后在壳单元上创建一个坐标系，如图3所示。从而将壳单元上存在的边界点应力当作优化响应。
（五）定义优化目标
在对目标函数进行定义前，需要事先定义一个目标来作为参照，利用参照能够更加便捷的控制优化前的比值以及需要进行优化的目标。而这里需要注意的是几何形状，因此就不设置该值。而是将应力的最小和最大话作为优化目标。
（六）执行优化
构建载荷步，通过静态线性分析，然后由Optistruct求解器进行优化求解。经过观察优化区域中的几何形状，能够发现网格上翘，而这样是钣金件不允许的，因此就需要对边界点采取适当的约束，使得其在同一平面当中进行移动。使用的方法是利用Gridcon子面板将网格的移动类型设置为Planar，来进行重新计算[2]。并且，在符合钣金件工艺要求的约束下，通过改变几何形状来使得应力集中降低的优化结果如图4所示。
三、结束语
综上所述，通过自由形状优化的方式，可以使得钣金件中的应力集中得到有效降低。而锻件以及铸件等就需要根据情况来进行平面约束。其次，进行优化过后的边界点坐标，即（x，y）能够通过相关处理软件HyperView得到，将其当成设计过程中的参考尺寸。
参考文献：
[1]洪清泉.Optistruct&HyperStudy理论基础与工程应用[M].北京：机械工业出版社，2012.