铝板、不锈钢、门窗加工全过程图解

韦 xx 加工厂学习总结经过将近一个月的 xxx 学习，从中也学到有很多有关板材加工相关的知识。北京京湘联科技有限公司主要从事钣金加工及喷涂工事智能门窗制造等业务，针对金属薄板（京湘联工厂主要是对冷板、铝板、镀锌板和不锈钢板）一种综合冷加工工艺，包括一系列的剪、冲/切/ 复合、折、焊接、铆接、拼接、成型等。一般完成一次板材加工入库需要几个过程，工厂技术部收到现场发来的板材加工图以后：技术部对加工图的深化、下料剪板机剪板（剪板料）刨槽机刨槽数控冲床切边、冲孔折弯机折弯板材对成型板材组装、辅助焊接、打磨喷涂前处理喷涂板材喷涂检测，包装入库。一： 技术部对加工图的深化，下料工厂技术部收到工地现场发来的各板材加工图，然后对加工图的进一步深化，包括对板材投影面的展开、计算面积（用做后期预算）以及对加工板材的数控编程，就可以下料了。为了更好的节约原材料，编程时要合理的选择板材的拼接图使几张要加工的板材拼接起来符合原材料的常规尺寸。在数控冲床的编程时，应当选择合理的换模次序，其一般原则是：先圆孔后方孔，先小孔后大孔、先中间后外形。同时一套模具在选用以后，出于缩短加工时间的考虑，应该完成其在这个零件上的所有需要加工的型孔。在合理选择换模次序的同时也应该选取模具的最佳走刀路线，以减少空行程，提高生产效率，并保证机床安全可靠的运行，一般每个不同的工件必须独立编程。在对加工图深化的过程中要参照常用板材来进行选板、计算。如下表 1：常用板材规格以及板材展开后尺寸与刨槽的关系表序号板材（mm）项目（展开后） 1.0冷板1.2冷板1.5冷板2.0冷板1.0铝板1.2铝板1,5铝板2.0铝板2.5铝板3.0铝板1.0不锈钢1.2不锈钢1.5不锈钢2.0不锈钢1 正常刨槽减板厚 0.5 0.5 0.75 0.75 0.8 1.0 1.0 1.0 1.5 0.5 0.5 0.85 1.02 深刀刨槽减板厚 0.5 0.5 0.75 0.75 0.75 0.75 0.5 0.53 不需刨槽减板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚 板厚4 10005 11006 12007 13008 14009标准宽度 1250 1250 1250 1250 15001219 1219 1219 1219 10 243811 304812 350013 400014标准长度 定尺定尺 定尺 定尺 定尺 定尺 定尺 定尺 定尺定尺定尺备注：工件正面宽度大于 650mm 时必须要加加强筋 ，加强筋的安装间距为 500mm 且其安装方向必须垂直于长边二：剪板机剪板 （剪板料）数控剪板机（下图 1）是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离，一 般 采 用 脚 踏 或 按 钮 操 纵进 行 单 次 或 连 续 剪 切 金 属 。数控剪板机可分为：脚踏式（人力） 、机械数控剪板机式、液压摆式数控剪板机等。数控剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切工艺应能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并尽量减少板材扭曲，以获得高质量的工件。京湘联采用的是液压剪板机，通过脚 踏 控 制 操 作 进 行 单 次 或 连 续 剪切 金 属 。 最厚的剪板厚度为 8mm，最长的剪板为 4000mm，裁剪板材时要根据加工图的板材展开后的外框尺寸使用液压剪板机上的度量尺进行度量裁剪。图 1三：刨槽机刨槽将需要刨槽的板料固定在工件台上，调整好加工起点（原点），由刀架调节电机带动刀架对料板进行刨切加工，形成所需的“V” 型槽，“V”型的的深度和宽度可以通过进刀量和不同刀具来保证。京湘联数控板材开槽机（PG03K-1220/4000 下图 2）最大开槽宽度为 1220mm，最大开槽长度为 4000mm，开槽前要根据开槽板材需要开槽的数量、间距、开槽深度和宽度等编程，编程参数输入之后就可以进行自动开槽，经过刨槽机刨槽之后的板材见图 3图 2图 3四：数控冲床切边、冲孔数控冲床（下图 4）是数字控制冲床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使冲床动作并加工零件 。数 控 转 塔 冲 床 (NCT)由电 脑 控 制 系 统 、 机 械 或 液 压 动 力 系 统 、 伺 服 送 料 机 构 、 模具 库 、 模 具 选 择 系 统 、 外 围 编 程 系 统 等 组 成 。 数 控 转 塔冲 床 (NCT)是 通 过 编 程 软 件 （ 或 手 工 ） 编 制 的 加 工 程 序 ，由 伺 服 送 料 机 构 将 板 料 送 至 需 加 工 的 位 置 ， 同 时 由 模 具 选择 系 统 选 择 模 具 库 中 相 应 的 模 具 ， 液 压 动 力 系 统 按 程 序 进行 冲 压 ， 自 动 完 成 工 件 的 加 工 。 常 见 的 冲 孔 刀 模 有 有正方形、长方形、圆形、三角形和椭圆形等，京 湘 联 数 控 冲床 可 冲 3mm 板 （ 出 于 机 器 性 能 考 虑 ）图 4数 控 冲 床 的 作 用数 控 冲 床 可 用 于 各 类 金 属 薄 板 零 件 加 工 ， 可 以 一 次 性自 动 完 成 多 种 复 杂 孔 型 和 浅 拉 深 成 型 加 工 ， 按 要 求 自 动 加工 不 同 尺 寸 和 孔 距 的 不 同 形 状 的 孔 ， 也 可 用 小 冲 模 以 步 冲方 式 冲 大 的 圆 孔 、 方 形 孔 、 腰 形 孔 及 各 种 形 状 的 曲 线 轮 廓 ，也 可 进 行 特 殊 工 艺 加 工 ， 如 百 叶 窗 、 浅 拉 伸 、 沉 孔 、 翻 边孔 、 加 强 筋 、 压 印 、 文 字 等 。数 控 冲 床 的 加 工 方 式1 单 冲 ： 单 次 完 成 冲 孔 ， 包 括 直 线 分 布 、 圆 弧 分 布 、 圆 周分 布 、 栅 格 孔 的 冲 压 。 2 同 方 向 的 连 续 冲 裁 ： 使 用 长 方 形 模 具 部 分 重 叠 加 工 的 方式 ， 可 以 进 行 加 工 长 型 孔 、 切 边 等 。 3 多 方 向 的 连 续 冲 裁 ： 使 用 小 模 具 加 工 大 孔 的 加 工 方 式 。 4 蚕 食 ： 使 用 小 圆 模 以 较 小 的 步 距 进 行 连 续 冲 制 弧 形 的 加工 方 式 。 5 单 次 成 形 ： 按 模 具 形 状 一 次 浅 拉 深 成 型 的 加 工 方 式 。 6 连 续 成 形 ： 成 型 比 模 具 尺 寸 大 的 成 型 加 工 方 式 ， 如 大 尺寸 百 叶 窗 、 滚 筋 、 滚 台 阶 等 加 工 方 式 。 7 阵 列 成 形 ： 在 大 板 上 加 工 多 件 相 同 或 不 同 的 工 件 加 工方 式以 下 图 5、 图 6 是 常 见 的 冲 孔 类 型图 5图 6在 某 些 特 殊 艺 术 工 艺 造 型 上 ， 数 控 冲 床 的 精 确 度 是 有 限 的 ，这 时 我 们 可 以 用 到 其他切割方法。水切割（见图 7）是目前适用性最强的切割工艺方法。它利用超高压技术可以把普通的自来水加压到 250-400Mpa 压力，然后再通过内孔直径约 0.15-0.35mm 的宝石（喷嘴有红宝石、蓝宝石、和钻石）喷嘴喷射形成速度约为 800-1000m/s 的高速射流，俗称其为水箭，该水箭具有很高的能量，可用来切割软基性材料。如果再在水箭中加入适量的磨料则几乎可以用来切割所有的软硬材料。调整水射流的压力和流量，可以用其清洗各种物体，如除胶、除漆、除锈等。可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制）；切割时不产生热量和有害物质，材料无热效应（冷态切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。图 7 与其它切割方式的比较 1：水切割与激光切割比较 激光切割设备的投资较大，目前大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割，切割速度较快，精度较高，但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应；另外对有些材料激光切割不理想，如铝、铜等有色金属、合金，尤其是对较厚金属板材的切割，切割表面不理想，甚至无法切割。目前人们对大功率激光发生器的研究，就是力图解决厚钢板的切割，但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。水切割投资小,运行成本低,切割材料范围广,效率高，操作维修方便。 2：水切割与等离子切割比较 等离子切割有明显的热效应，精度低，切割表面不容易再进行二次加工。水切割属于冷态切割,无热变形,切割面质量好,无须二次加工，如需要也很容易进行二次加工。3：水切割与线切割比较 对金属的加工，线切割有更高的精度，但速度很慢，有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割，而且切割尺寸受到很大局限，水切割可以对任何材料打孔、切割，切割速度快,加工尺寸灵活。 4：水切割与其它切割方法比较 对一些金属零件可采取冲剪工艺方法，效率高、速度快，但需要特定的模具和刀具，水切割与该切割方法相比柔性好，可随时进行任意形状工件的切割加工，尤其在材料厚、硬度高等情况下，冲剪工艺将很难或无法实现，而用水切割方法则较为理想；火焰切割也是金属领域常用的切割工艺，切割的厚度范围非常大，但与水切割相比其热效应明显、切割表面质量和精度较差，另外水切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。 在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业，传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等，切割的厚度范围非常大、速度较快，但对常规厚度的板材，水切割可进行高精度的任意曲线的切割加工，成品率高，降低生产成本，且大大提高加工产品的附加值。 水切割典型应用范例 1、在金属切割领域中的典型应用 （1 ）装饰、装潢中的不锈钢等金属切割加工 （2 ）机器设备外罩壳的制造 （3 ）金属零件切割2、在玻璃切割领域典型应用 （1 ）家电玻璃切割 （2 ）灯具 （3 ）卫浴产品（淋浴房等）（4 ）建筑装潢、工艺玻璃 （5 ）汽车玻璃等 3、陶瓷、石材等建筑材料加工领域应用 “水刀” 在该领域的应用较早、目前在国内客户中绝对数量最大，该领域主要是用于艺术拼图。4、复合材料、防弹材料等特殊材料的一次成形切割加工 5、软性材料的清水切割 （1 ）汽车内饰件的机器人空间切割 （2 ）泡沫海绵、纸等 6、低熔点及易燃、易爆材料的切割（如炸药、炮弹等）五：折弯机折弯板材折弯机（图 8、8-1 ）视板材的材质和厚度通过更换模（上模和底模）具和调节折弯力度，可以折弯出不同角度的板材需要。京湘联数控折弯设备最长能压弯 4000mm 板材，数控折弯机有上模和底模，上模有标准刀模、尖刀模、弯刀模和异型模，底模有相对应的刀模（底模的选模是根据板材的厚度来定的），折弯板材时需要输入被折弯板材的厚度、长度、成型的角度和压力等参数，折弯分为正刀和反刀，朝板材成品后的背面折弯称为正刀，朝板材成品后的正面折弯称为反刀，一般板材可折弯最小的长度为板材厚度的 5 倍。图 9 为工人师傅正在用机器对铝板进行折边处理，图 10 为折弯机折板料角度的成型过程。图 8图 8-1图 9图 10卷板机卷弯板材卷板机(图 11)上辊在两下辊中央对称位置通过液压缸内的液压卷板机油作用于活塞作垂直升降运动，通过主减速机的末级齿轮带动两下辊齿轮啮合作旋转运动，为卷制板材提供扭矩。卷板机规格平整的塑性金属板通过卷板机的三根工作辊(二根下辊、一根上辊)之间，借助上辊的下压及下辊的旋转运动，使金属板经过多道次连续弯曲，产生永久性的塑性变形，可以将板材卷制成所需要各种圆弧造型。京湘联的卷板机最常用的就是用来对圆形铝板柱的加工。图 11六：对成型板材组装、辅助焊接、打磨当 进 行 一 系 列 的 加 工 之 后 ， 一 个 成 型 板 材 基 本 形 成 ， 接下 来 就 是 对成型板材组装、辅助焊接、打磨等。1：首先对基本成型板材的组装，根据图纸要求，在板材侧边凹槽处的角码需要做成沉头角码，便于扣条扣进去不被柳钉头卡住。如图 12 在 需 要 加 角 码 的 地 方 对 板 材 进 行 定 位 钻孔 安 装 角 码 如 图 13图 12 图 132： 然 后 对 板 材 进 行 焊 接 ， 包 括 边 角 焊 接 （ 图 14） ， 固 定板 型 焊 接 （ 图 15） 等 ， 在 需 要 加 加 强 筋 的 成 型 板 材 加 加 强筋 （ 图 16） ， 将先折弯好的加强筋固定在成型板材上然后用钟钉枪将专用的种钉种在铝板上然后上螺丝拧紧（图 17）图 14 图 15图 16 图 17焊 接 的 方 法 有 很 多 种 ， 京 湘 联 采 用 的 是 氩 弧 焊 （ 图 18） 焊接 各 种 板 材 。图 18氩弧焊又称氩气体保护焊。 就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（目前主要用Al、 Mg、 Ti 及其合金和不锈钢的焊接 ）、适用于单面焊双面成形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术。氩弧焊有交流和直流电之分，铝板焊接时用的是交流氩弧焊机器和铝焊丝，不锈钢焊接时用的是直流氩弧焊机器和不锈钢焊丝。现在常用的熔焊方法有：焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊、埋弧焊、电焊等。3：接下来的工序就是对组装焊接好的成型板材进行打磨了，铝板成型后进行铝板表面打磨，亚弧焊时产生的热量使工件变形，焊接后要用打磨机和平磨机进行处理，先将铝板的焊接接头用手磨机打磨平整光滑，然后进行打磨去除铝板表面的铝锈，打磨分两次进行第一遍打磨焊接接头和铝锈（图 19），第二遍进行表面细磨光滑（图 20），经过粗磨和细磨之后的成型铝板比较光白（图 21）有些工件很长，焊接还留缝的可以用云石胶来补，之后要打磨好。图 19图 20图 21六：喷涂前处理将打磨抛光后的成型工件上货架运送浸泡池进行脱脂（除油）处理浸泡时间约 15 分钟，然后进行两遍清水浸泡约 15 分钟，再进行烙化（抗氧化）浸泡时间约 15 分钟，浸泡完毕后再进行两遍清水浸泡约 15 分钟，然后烘干约 10 分钟，最后将工件下货架进入喷涂车间。如图 22图 22七： 喷涂板材成型板材经过喷前处理后就进入喷涂程序了，比较小工件需要用铅丝窜在一起后喷涂，在工件上架后准备喷涂前要进行刮灰吹尘处理；在进行喷涂前，首先将工件挂在流水线上（图23） ，用气管吹去表面上的灰尘后进入喷涂区喷涂，喷完后随着流水线进入烘干区，最后工件随流水线传到收件区就可以取下工件进行质检包装了。喷涂分为手工喷涂和自动喷涂两类，通常自动喷涂为主手工喷涂为辅，喷涂还分为氟碳漆喷涂和静电喷涂两种。图 23氟碳漆喷涂程序：工件上流水线架（图 24）表面去刮灰吹尘处理（图25）喷底漆（图 26）喷面漆（图 27）流平间烤炉（图 28）质检、货件下架、包装（图 29、30）。图 24 图 25 图 26 图 27 图 28 图 29 图 30静电喷涂程序：工件上流水线架（图 24）表面去刮灰吹尘处理（图25） 静电喷粉流平间烤炉（图 28）质检、货件下架、包装（图 29、30）。在静电喷涂过程中为了防止用来挂件的挂钩打火，要保持挂件接地良好，换句话说就是挂具要随时清理干净,别让它绝缘就行了。八：喷涂检测，包装入库在喷涂完之后要对喷涂质量进行质检，不合格的要进行补喷或重新喷涂处理，合格即可包装入库了，在整个过程中需要套手套，保证工件表面的干净光滑，以便泡膜包装。京湘联常用材料（常用规格见表 1）1100 系 列 铝 板 属 于 纯 铝 板 系 列 ， 含 铝 量 达 到 99.00%以上 ， 但 其 强 度 相 对 比 较 低 ， 具 有 优 良 的 延 展 性 、 成 形 性 、 焊接 性 和 耐 腐 性 ； 阳 极 氧 化 后 可 进 一 步 提 高 耐 腐 性 ， 同 时 获 得美 观 的 表 面 ； 但 不 可 热 处 理 强 化 。 1100 铝 板 带 一 般 应 用 在器 物 、 散 热 片 、 瓶 盖 、 印 刷 板 、 建 材 、 热 交 换 器 组 件 ， 还 可以 用 作 深 冲 压 的 制 品 。 被 广 泛 应 用 于 从 炊 具 到 工 业 设 备 的 各个 领 域 。3003 系 列 铝 板 是 铝 锰 合 金 系 列 的 一 款 常 用 产 品 。 由 于 拥有 了 锰 合 金 元 素 ， 该 款 产 品 具 有 优 秀 的 防 锈 特 性 ， 又 被 称 为防 锈 铝 板 。 强 度 比 1100 约 高 10%， 成 形 性 、 溶 接 性 、 耐 蚀性 均 良 好 。 用 于 加 工 需 要 有 良 好 的 成 形 性 能 、 高 的 抗 蚀 性 可焊 性 好 的 零 件 部 件 ， 或 既 要 求 有 这 些 性 能 又 需 要 有 比1000、 1100 系 合 金 强 度 高 的 工 作 ， 如 厨 具 、 食 物 和 化 工 产品 处 理 与 贮 存 装 置 ， 运 输 液 体 产 品 的 槽 、 罐 ， 以 薄 板 加 工 的各 种 压 力 容 器 与 管 道 一 般 器 物 、 散 热 片 、 化 妆 板 、 影 印 机滚 筒 、 船 舶 用 材 。304 不 锈 钢 是 应 用 最 为 广 泛 的 一 种 铬 -镍 不 锈 钢 ， 具 有 良好 的 耐 蚀 性 、 耐 热 性 、 低 温 强 度 和 机 械 特 性 。 在 大 气 中 耐 腐蚀 。 它 的 抗 腐 蚀 性 能 要 优 于 430 不 锈 钢 ， 但 是 价 格 又 比316 不 锈 钢 便 宜 ， 304 不 锈 钢 不 会 产 生 腐 蚀 、 点 蚀 、 锈 蚀 或磨 损 。 适 合 用 于 食 品 的 加 工 、 储 存 和 运 输 。 具 有 良 好 的 加工 性 能 和 可 焊 性 。 板 式 换 热 器 、 波 纹 管 、 家 庭 用 品 、 建 材 、化 学 、 食 品 工 业 等 。 304 不 锈 钢 为 国 家 认 可 的 食 品 级 不 锈 钢 。是 建 筑 用 金 属 材 料 中 强 度 最 高 的 材 料 之 一 。 广 泛 用 于 幕 墙 、侧 墙 、 屋 顶 及 其 它 建 筑 用 途 ，冷 板 （ 铁 板 ） 生 产 过 程 中 由 于 不 进 行 加 热 ， 所 以 不 存 在热 轧 常 出 现 的 麻 点 和 氧 化 铁 皮 等 缺 陷 ， 表 面 质 量 好 、 光 洁 度高 。 而 且 冷 轧 产 品 的 尺 寸 精 度 高 ， 产 品 的 性 能 和 组 织 能 满 足一 些 特 殊 的 使 用 要 求 ， 如 电 磁 性 能 、 深 冲 性 能 等 。 冷 板 一般 规 格 ： 厚 度 为 0.2-4mm， 宽 度 为 600-2 000mm， 钢 板 长 度为 1 200-6 000mm， 冷 板 用 途 很 广 ， 如 汽 车 制 造 、 电 气 产 品 、机 车 车 辆 、 航 空 、 精 密 仪 表 、 食 品 罐 头 、 建 材 等 。 京湘联门窗部分 （由于在 xxx 学习期间门窗部分没有相关作业进行，没能更深一步学习，以下是京湘联提供的一些资料）卷帘门窗结构及安装概述一、 卷帘门窗的发展特点1、 应用范围更广：铝合金卷帘门窗从欧洲起源后，迅速从户外遮阳卷帘向其他领域扩散， 除民用建筑外，其他类型建筑如商用建筑，工业用建筑都开始采用卷帘制作门窗。2、 品种多元化：现在已形成户外遮阳卷帘系列、车库门系列、工业门系列、商铺门系列、阳台门系列，我司还有独特的户外斜屋顶窗系列。3、 功能多样化：卷帘门窗从初始单一的遮阳功能渐渐融入了防护、隔热保温、采光、透气、隔音等诸多功能。二、 卷帘门窗结构概述。卷帘结构比较简单，从功能实现上来讲，卷帘门窗可以分为以下几个部分：1、 门体部分：门