钣金件加工工艺的优化设计

         钣金加工工艺对于钣金件的设计具有十分重要的作用。 钣 金加工工艺可以根据钣金产品的实际使用需求对钣金件的设计 方案进行选择， 从而在相应的加工工艺下制造出符合需求的钣 金件。 伴随当前加工工艺精确度的不断提升，对于钣金件的质量 也有了新的要求。 为实现钣金工艺优化目标下的钣金件结构设 计优化,应当就设计中的各个细节进行针对性处理。 

1 钣金工艺概述 

       根据金属薄板零件的分类，钣金工艺可以分为冲压工艺、折 弯工艺和焊接工艺三种形式。 三种工艺分类不同，其特点也各不 相同。 冲压工艺和折弯工艺在作业中会应用相应的模具，焊接工 艺会应用到焊接设备，对相应待加工的零件进行焊接处理[1]。 基 于此，想要提升钣金工艺质量，就需要设计出符合钣金作业需求 的模具和设备，从而提升钣金加工的精确度。 

2 钣金加工中的难点 

        通过前文叙述可以得知， 钣金加工是对金属材料进行加工 然后制成所需要的尺寸和形状，再结合焊接等工艺，使其成为符 合使用需求的产品或零件， 例如生活中常见的金属制品或通风 管道等，都属于钣金件。 由于钣金件因需求不同，其设计形状也 各不相同，这就对其设计工作增加了一定的难度，在对钣金件进 行设计时，既要满足其使用需求，也要兼顾其外观与制作成本。 所以，钣金件加工设计包含了较多方面的因素，设计人员应对设 计环节涉及到的各项因素进行充分考虑， 从而设计出更加科学 的产品方案。 

3 钣金件结构设计准则及注意问题

         钣金件通常会用作机械设备的外壳， 对于材料的选择可以 直接影响到钣金件加工的整体质量和成本，由此可见，对于钣金 件加工材料的选择也是十分重要的。 

          在材料选用方面，为了实现对钣金加工成本的合理控制，同 时提升板材的利用率， 同一零件的厚度应尽量控制在三种规格 以内，同时，还应特别注意的一点是要避免零件的设计尺寸与原 材料尺寸相同的情况出现[2]。 

          对于零件孔洞的设计，除了要满足产品的使用需求外，还应 满足外观需求和加工便利需求。 并且，由于板材弯曲会导致孔洞 变形，所以零件孔洞设置的位置应避开板材弯曲部位。 可以对材 料进行螺孔加工，例如翻边攻丝或直接攻等施工工艺，需要注意 的是，如果翻边孔与板材的间距过小，会导致板材出现变形，所 以应按照规范最小值进行设计。 此外，为了防止孔洞出现变形现 象，应将孔洞设置在变形区之外，在进行折弯四边设计时，需要 对材料厚度与四边长度进行合理控制， 四边的最小长度取值为L>3.5t+R，式中 t 为板材厚度，R 为最小内折弯半径。 

4 从工艺优化角度对钣金件结构的设计与优化 

4.1 钣金件强度设计 

         为了进一步提升钣金件的强度， 部分设计人员没有从钣金 件加工工艺方面入手，而是盲目增加钣金件的厚度，这不利于钣 金件加工精度的控制。 对于同一钣金件的设计，应避免使用厚度 差别较大的加工材料，以保证后续的加工环节可以正常进行。 设 计人员可以通过滚筋或是冲压凸包等方法使钣金件的强度得到 提升[3]。 通过这样加工的钣金件强度会大于实用双倍厚度材料钣 金件的强度。 

4.2 钣金件的折弯边设计 

         在钣金件的折弯边设计中， 板料弯曲的最短边会受到钣金 件弯曲模 V 形开度和弯曲 R 角的影响，所以，钣金件的对端弯曲 极限应该是其设计过程中重点考虑的问题。 如果 V 形的模具开 口宽度为 12mm、弯曲 R 角为 0.5mm，则弯曲最小短边应小于V/ 2+R+0.5=7mm。 因此，为了避免模具过多而导致加工成本提高， 设计人员应根据当前的弯曲规范进行弯曲边设计。 此外，由于弯 曲边缘在靠近曲边的其余部分时，弯曲模具会对其形成干涉，所 以，设计过程中还应对弯曲边的间距限制问题进行分析。 

4.3 钣金件方孔内直角的设计 

        钣金件加工中通常会应用圆柱铣刀， 一些加工的零件中会 出现圆角设计， 并会在钣金件冲压加工中使用长方形或正方形 等冲模具的方孔冲模，进行一次冲压成型。 所以，加工完毕的钣 金件通常为方孔内直角， 这就需要设计人员在进行钣金件设计 时，将其方孔设计为直角形状[4]。 此外，设计人员还需要考虑产品 的实际使用需求，对钣金加工模具进行优化，在提升钣金加工效 率的同时，有效控制加工成本。 

5 结语 

        综上所述， 钣金件结构的设计过程和技术生产与加工工艺 紧密相连。 在严格执行钣金件结构加工要求的同时，从钣金工艺 角度设计钣金件结构，不仅能更好地满足人们的需求，还能降低 加工成本，提高钣金产品的质量和使用效率，因此，有必要从工 艺角度加强钣金件的结构优化与设计。