左智華 宋曉光 朱志豪

摘 ?要：文章通過闡述開關(guān)柜典型零件底板的加工過程，包含展開圖設(shè)計(jì)、折彎工藝凹邊設(shè)計(jì)、原材料選擇、程序編制、折彎模具組合、折彎順序等六個(gè)方面，對(duì)底板的加工工藝進(jìn)行分析，解析鈑金零件加工過程需要注意的地方。

關(guān)鍵詞：原材料利用率;工藝凹邊;二次定位;激光復(fù)合機(jī);雙折彎;止檔

中圖分類號(hào)：TM591 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）20-0099-02

Abstract： In this paper， the processing process of the base plate of typical switch cabinet parts is described， including six aspects such as the design of expansion drawing， concave edge design of bending process， selection of raw materials， programming， combination of bending dies， bending sequence， etc. The processing process of the base plate is analyzed， and the points needing attention in the processing process of sheet metal parts are analyzed.

Keywords： raw material utilization rate; process concave edge; secondary positioning; laser compound machine; double bending; stop gear

引言

鈑金零件是開關(guān)柜、充氣柜、環(huán)網(wǎng)柜柜體、機(jī)柜、箱變、機(jī)構(gòu)的重要組成部分，在競爭激烈的配電開關(guān)市場，熟悉鈑金零件的加工工藝，通過選擇合適的原材料、展開圖設(shè)計(jì)方法、選用恰當(dāng)?shù)臋C(jī)床、編程方法、折彎方法等，可以有效的提高原材料利用率、提高加工效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，最終達(dá)到降低零件的加工成本的目的，提高產(chǎn)品的競爭力。

本文通過對(duì)模塊化開關(guān)柜底板的加工工藝分析，闡述在加工過程中與成本相關(guān)的注意事項(xiàng)及降低成本所能采取的部分方法。

1 底板基本情況

原材料為2mm敷鋁鋅鋼板，長寬分別為1450mm、600mm，經(jīng)過沖裁、折彎而成，有凸包、雙折邊特征，詳見圖1。

2 展開圖設(shè)計(jì)

展開圖設(shè)計(jì)之前，應(yīng)通過試驗(yàn)確定不同折彎特征下的折彎扣除，通過試驗(yàn)得出底板涉及三個(gè)折彎特征的折彎扣除，分別是單折彎或雙折彎內(nèi)側(cè)折彎對(duì)應(yīng)的折彎扣除為3.5mm、壓邊對(duì)應(yīng)的折彎扣除為0.86mm、雙折邊外側(cè)折彎對(duì)應(yīng)的折彎扣除為4.3mm。

展開圖的獲得有兩種方法，第一種是通過繪圖軟件，直接繪制展開圖，這種方法對(duì)不在同一個(gè)平面的特征，需要分別計(jì)算每個(gè)特征之間的距離，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易漏掉相應(yīng)的特征，因此不推薦此方法;第二種方法是通過三維造型軟件，直接用對(duì)應(yīng)的鈑金模塊繪制出對(duì)應(yīng)的三維模型，設(shè)置好對(duì)應(yīng)的折彎扣除參數(shù)，通過展開命令可以直接得到所需要的展開圖，這種方法直觀、效率高，因此推薦通過此種方法獲取需要的展開圖。無論通過哪種方式獲取的展開圖，都要對(duì)展開圖進(jìn)行工藝處理，例如添加工藝孔、為提供材料利用率設(shè)計(jì)工藝凹邊。針對(duì)本文所提到的地板，由于零件上存在凸包特征，且開關(guān)柜有IP4X的防護(hù)要求，所以在做展開圖設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工藝孔的位置、大小;根據(jù)機(jī)床上模具的安裝方式，確定展開圖凸包是向內(nèi)還是向外，否則容易造成廢品，完全對(duì)稱零件除外。

3 工藝凹邊設(shè)計(jì)

為了提高材料利用率，降低產(chǎn)品成本，在不影響零件強(qiáng)度性能的前提下，可設(shè)計(jì)折彎定位凹邊，用于折彎定位。凹邊的設(shè)計(jì)一般寬度不大于5mm，長度比折彎機(jī)止檔寬度大10mm為宜。設(shè)計(jì)工藝凹邊能極大的提高原材料利用率，缺點(diǎn)是會(huì)造成沖床模具的偏載，降低模具使用壽命，在折彎階段編程時(shí)需要考慮止檔的位置。帶凹邊的底板展開圖見圖2。

4 原材料選擇

原材料可直接選用與展開圖輪廓大小一致的板材，選用的原材料需要定尺而成，好處是可大幅提高原材料利用率，缺點(diǎn)是用量小，采用非常規(guī)定尺板反而容易造成原材料采購成本增加，同時(shí)根據(jù)不同的定尺要求，定尺成本不同，因此是否采用此種方法要通過充分的核算，確保利益最大化。

5 沖裁

實(shí)現(xiàn)圖2的成形，根據(jù)不同的加工方式，可以分為三種，第一種是直接用大型的沖壓機(jī)，配置相應(yīng)的模具，一次完成沖裁，這種加工方式效率非常高、人工成本低，適用于大批量生產(chǎn)零件的加工，缺點(diǎn)是首次投入大，需要投入大量的模具費(fèi)用;第二種是采用傳統(tǒng)的數(shù)控沖床，配置相應(yīng)的模具，進(jìn)行加工，柔性比較好，可加工不同位置特征的零件，缺點(diǎn)是加工效率不高;第三種是采用激光沖床復(fù)合機(jī)，配置常用的模具進(jìn)行加工，優(yōu)點(diǎn)是柔性更好，非常適用于異型孔的加工，缺點(diǎn)是機(jī)床相對(duì)較貴，加工費(fèi)用高。

本文結(jié)合常規(guī)的數(shù)控沖床進(jìn)行闡述，由于不能配置的數(shù)控沖床功能不同，有的具備無死角、全幅面的加工能力，有的不具備，在具備此能力機(jī)床上加工時(shí)無需考慮二次定位問題。在不具備此加工能力的機(jī)床上加工時(shí)，需要通過零件的二次定位，兩次沖裁實(shí)現(xiàn)零件全幅面加工，第一次實(shí)現(xiàn)圖3粗實(shí)線部分的加工，第二次實(shí)現(xiàn)細(xì)實(shí)線部分的加工。圖3中中心線以下是粗實(shí)線部分，以上是細(xì)實(shí)線部分。

6 折彎道具組合

以德國通快5系列的數(shù)控折彎機(jī)為例，選擇模具組合。選用的模具組合圖見圖4?？梢栽诓桓鼡Q模具的情況實(shí)現(xiàn)90°折彎、壓平、雙折彎，效率極高。

7 折彎順序

鈑金零件的折彎順序一般為先短后長，可以減少刀具的組合次數(shù)。按照這個(gè)原則應(yīng)先折彎兩個(gè)短邊，后折彎兩個(gè)長邊，零件需要轉(zhuǎn)動(dòng)450°。如果按照長短長短的折彎順序，零件需要轉(zhuǎn)動(dòng)270°，比第一種方式少轉(zhuǎn)動(dòng)180°，提高了效率，降低了工作強(qiáng)度，能夠降低產(chǎn)品成本。第二種方式需要在組合模具時(shí)，充分考慮折彎順序，否則容易造成干涉。盡管理論上第二種方式比第一種效率更高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，但是針對(duì)底板這個(gè)零件，由于存在雙折彎及包耳特征的存在，折彎順序設(shè)置不恰當(dāng)，會(huì)直接造成廢品。該零件為先短邊壓平，后折彎兩長邊，最后兩短邊的順序。

折彎過程中還應(yīng)注意折彎機(jī)止檔要與凹邊對(duì)應(yīng)，否則容易造成折彎零件不合格。另外零件的折彎還應(yīng)設(shè)計(jì)必備的支撐旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，工作臺(tái)要高低適中、可移動(dòng)、不損壞鈑金零件表面。

8 結(jié)束語

鈑金零件的加工過程看似簡單，實(shí)際上，在不同的環(huán)節(jié)都有不同的技巧，運(yùn)用不同的技巧都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的最終成本造成不同程度的影響，因此各個(gè)環(huán)節(jié)選擇的方法要經(jīng)過充分考慮、核算、驗(yàn)證，才能實(shí)現(xiàn)鈑金零件加工高效、成本最低、利益最大。

參考文獻(xiàn)：

[1]左智華.開關(guān)柜柜體雙折邊零件制造工藝研究[J].科技視界，2012（28）：269-270.

[2]左智華.鈑金原材料定尺的研究與應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2019（11）：39-40.