基于Solidworks钣金折弯计算分析(原创).doc

钣金折弯计算分析及与solidworks配合使用2020-04-19，ysh第一章，折弯原理及已推导公式板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层-中性层,中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准.中性层位置与变形程度有关, 当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小, 折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。现在通用的展开板料尺寸计算有三种，即折弯系数，折弯扣除和K-因子。通过学习SolidWorks的钣金设计技术基础折弯计算一文（本文最后附带此文），推导出以下4公式， 折弯补偿（折弯系数）：bend allowance，即BAL=各外边长度之和-2n（R+T）+BAn为折弯次数，R为折弯半径，T为板料厚度，BA实质上就是发生变形的弧长（根据下图，可以很好理解上面的公式）图1 折弯扣除：bend deduction，即BDL=各外边长度之和-nBD BA与BD转换公式：BA=2（R+T）tan（/2）-BD，当=90时tan（/2）=1即，BA=2（R+T）-BD K-因子：为简化表示钣金中性层的定义，同时考虑适用于所有材料厚度，引入k-因子的概念。具体定义是：K-因子就是钣金的中性层位置厚度与钣金零件材料整体厚度的比值，即：K = t/T（t为中性层到折弯内侧的距离）。因此，K的值总是会在0和1之间。如果中性钣金层不变形，那么处于折弯区域的中性层圆弧的长度在其弯曲和展平状态下都是相同的。所以，BA(折弯补偿)就应该等于钣金件的弯曲区域中中性层的圆弧的长度。因此，中性钣金层圆弧的半径可以表示为(R+t).利用这个表达式和折弯角度，中性层圆弧的长度(BA)就可以表示为： BA = (R+t)/180=(R+KT)/180K-因子与BA的转换公式：BA=(R+KT)/180，当=90时，即BA=（R+KT）/2solidworks系统也是采用上面的公式进行计算。第二章，验证已有的折弯系数值并确定使用值一、90折弯系数在网上找到一份冲模中性层位移系数K的表格，根据公式可知，当=90时，配合此表，即K 、T 、R为已知，便可求的BA，将BA代入便可得展开料长。图2，中性层位移系数K一览表 根据图2可知，曲率半径为=R+KT。也反映了当R/T5时，中性层已经不再发生偏移，所以在用solidworks画大圆弧时，可用K=0.5来计算（此时往往为了方便起见，对于此折弯件的其他折弯也采用K=0.5，因折弯大圆弧的通常为T=1、1.2或1.5所以尺寸不会差别多大）。当R/T越小时，K-因子越小，表示中性层越往内侧偏移！根据公式推导折弯系数BA按照公司的画图习惯，设定参数，即=90，R=0.5T厚度0.811.21.522.5345BA（在用）0.811.21.522.52.52.52.5BA（自制）1.131.181.231.271.691.531.721.982.28表一表一中，BA（在用）表示公司正在solidworks中使用的折弯系数，BA（自制）表示网上找到的网友自制的折弯系数表中，=90R=0.5的情况下，对应的折弯系数。T厚度0.811.21.522.5345R/T0.6250.50.410.330.250.20.160.1250.1K-因子0.2740.25-0.206-BA1.1291.178-1.27-表二表二中，T=0.8,1,1.5三个厚度与BA（自制）对应的数值相同，而其他K值，表上无对应数值，无法参与计算。接下来详细分析笔记，确定适合自己公司使用的折弯系数。采用计算方法为折弯系数法。采用公式为solidworks系统的计算公式L=各外边长度之和-2n（R+T）+BA其他参数采用公司习惯使用参数：角度为=90，折弯半径R=0.5mm验证方法：根据公式，对每一个常用厚度选用两种或三种外形尺寸（一种为已批量生产的产品所用系数为BA(在用)，一种为系数采用BA(自制)所画的图纸）进行测量和计算，求得BA(公式)值，再与BA（在用）和BA（自制）的值进行比对，最终确定适用公司实际用的BA值。但是因测量数量有限，一般为2、3个，且因材料批次的强度差异、折弯的角度偏差和板料边的毛刺问题等，测量值将会不是很准确，所有测量值仅供参考。例一：T=1.5厚，此图纸所用参数为BA(在用)=1.5ABCA+B+CBA（公式）118.812.522.5453.841.33218.712.4622.753.861.32318.7612.4422.753.91.3T=1.5厚，此图纸所用参数为BA(在用)=1.5ABA+BBA（公式）120.216.636.81.2220.1616.5236.681.32320.616.236.81.2420.116.636.71.3T=1.5厚，此图纸所用参数为BA(自制)=1.27，V槽=12ABCDEFGLBA(公式)110.217.819.46517.810.419.41601.27210.217.72455.917.810.224159.81.3取BA=1.3 例二：T=2厚，此图纸所用参数为BA(在用)=2ABCA+B+CBA（公式）120.242.442.1104.71.65220.542.341.8104.61.7320.342.3641.85104.511.745 T=2厚，此图纸所用参数为BA(在用)=2ABCA+B+CBA（公式）125.223.718.767.61.7225.223.8518.76673811.6取BA=1.7例三：T=3厚，此图纸所用参数为BA(在用)=2.5ABCA+B+CBA（公式）120.5520.5577118.11.95220.5520.5577118.11.95320.5520.5577118.11.95420.5520.5577118.11.95T=3厚，此图纸所用参数为BA(在用)=2.5ABA+BBA（公式）126.245.972.11.9226.345.972.21.8326.345.972.21.8T=3厚，此图纸所用参数为BA(自制)=1.72，V槽=20取BA=1.9例四：T=4厚，此图纸所用参数为BA(在用)=2.5，使用V槽=36，GZEK机头箱，连接板实际厚度为3.8mm。ABA+BBA（公式）134.820.154.93.1234.72054.73.3334.620.154.73.3取BA=3.1例五：T=5厚，GZ-P32脚架横梁安装板，此图纸所用参数为BA(在用)=2.5，使用V槽=36，实际厚度为4.6mmABA+BBA（公式）120.253.773.93.1220.253.773.93.1取BA=3.1根据公司的实际板材，在3mm以下的板厚一般公差为-0.02至-0.1，而4mm实际厚度为3.8, 5mm实际为4.6mm。所以以上计算所得BA值，只适用于现有公司的实际情况。 由于公司目前最大的V槽为36mm。已无法折弯6mm以上的板料，折6mm时，板料已经出现崩裂，危险性很大。综上所得，总结结果如下表，为常用Q235板料系数（其他板厚详细见自制折弯系数表）。单位:mm类型: 折弯系数，材料，SPCC评论:适用于90折弯T厚度11.21.522.5345R=0.51.21.21.31.71.81.93.13.1采用同样的方法，整理出铝板 T=1.51.4mm,R=0.5，BA=1.4不锈钢板 T=1.5mm，R=0.5，BA=1.5二、非90的折弯系数根据图2中的中性层位移系数K一览表可知，当折弯角度大于90时，中性层向内偏移少，由表和图1可知折弯角度越大，就越小，K-因子就越大。在T固定的情况下，即R越大。再根据公式BA=(R+KT)/180，式中变量R,K变大，但A变小，所以以目前条件，无法确定BA值是变大还是变小！在根据实际观察中，可以发现大于90折弯的BA值要小于90时的BA值。例如已经批量生产的GZ-P送纸辊支撑架其图纸大致如下此零件在设计时BA值为2，在角度正确的折弯情况,107.14尺寸却变成大致为110,。由此可得BA=2这个用于折弯90的折弯系数在用大于90的折弯时，明显过大，即使用BA=1.7这个数值也是偏大的。所以可以适当减小BA值的大小，或者可以直接用K因子0.4来计算，因为尺寸的不确定，大于90折弯最好用于尺寸要求不高的零件。在实际批量生产的零件中，GZ-P收、送纸电机护罩为例，其设计BA=1.2，对于其他135的折弯也采用BA=1.2，而零件侧边有斜接法兰，所以每一刀的位置都已定好。根据护罩与侧板的焊接组件看来，此零件每一段折弯都偏大一点。所以BA值应适当减小。故先暂定在120、135时对应的折弯表，等以后具体实践时来确定修正。单位:mm类型: 折弯系数，材料，SPCC评论:适用于135折弯T厚度1.001.502.002.503.00R=0.51 1.21.5 1.53 1.7 其实现在公司用的这套折弯系数也只比我总结出的大几十丝，也就每一个折弯才多几十丝，正常生产也没多大影响。对于某些只有个别尺寸要求准的零件，熟悉这套折弯系数的老工人，会把握好重要尺寸，对于其他尺寸也会均匀分料，使每个尺寸合适。而不习惯新系数，反而容易不好把握尺寸。最后再附一份由网友根据经验自制的折弯扣除表：T11.21.5234BD1.522.53.557对于钣金展开尺寸的计算心得钣金展开尺寸影响到的因素太多，如材料的批次，厂家，材质，凹模的选择，折弯机的个体差异等。因此对于钣金件的展开尺寸，制图人员只能给出一个参考数值，因为展开尺寸最终由R值决定，就像我们平时走路，从A点到B点，走直角路线时距离最远，绕圆弧走比较近，圆弧绕得越大路程就越近，车间工人取折弯刀和折弯槽多数是凭习惯，加上有时也存在“懒得换”的现象，对于不同的折弯刀和折弯槽所加工出来的钣件展开尺寸，车间工人其实也有一定的心得，因为他们有临床试验的经历，假如第一次加工时所用的系数有出入，他们就会有针对性的作出改变来适应机器和折弯刀，所以我们作为制图人员也不适宜过于硬性的规定自已计算出来的尺寸。第三章，钣金件结构及尺寸问题一成型最小折边。对于部分料厚而折边小的折弯，比如加强侧筋。例如T=3，而折边宽只有10，原本需要V20槽折的，要改成V14、V16，这样致使折弯R角很小，即折弯的部分变小，而未变形尺寸变大，如果直接套用以上的BA值，势必会使各折弯外边变小，此时可以适当增加些0.30.5的BA值，使BA=22.2，这样可以避免外形尺寸差太多，具体见下1、 L型折弯V槽中间距离为悬空段，成型时，折边必须超过此悬空段，具体搭边尺寸按实际设备情况而定（下V槽因使用时间长，R角变大，搭边距离将会随之变大，否则会“滑位”）换算公式（经验式） L=6T/2+0.5+0.9T（但下V槽因使用时间长，R角变大，搭边距离将会随之变大，否则会“滑位”），所以可以近似取L=4T+0.5因V槽尺寸不一定齐全，故需要灵活使用公式，特别情况下，需要更小V槽时，原则上相对V槽减小不能超过2.0mm（但实际上，远远不止超过这个范围）。附：折弯V模选择表以下为公司适用表V46810121416182024283236b2.845.578.510112.51417202525r0.711.31.622.32.633.33.84.566S0.50.811.522.533.544.55代表所选厚度板料正常情况下适用的V模b为相对应的V槽的最短折弯边长 根据此表可得最小边长，如果一个折弯边长比上表边长还有小，则需要小于标准V槽来折弯（同时要保证这个小的尺寸能够折出来）。在设计时，可以适当减小BA值，一般情况下减0.10.3已经差不多了。以下为根据实际车间情况，指定的表格L型折弯最小尺寸 V=6T材料厚度凹模槽宽估测最小折弯高度折弯系数164.51.21.26或851.21.58或1061.3210或127.51.72.512或14或168.51.8316或1810.51.9424153530193但是往往最小尺寸比上表取的还小，因为V6T，上表仅做参考2、 U折决定U折的因素。 上模的形状（如下图）从常规刀具来看，小U折最佳刀具为弯刀（弯刀有很多种型号，具体看实际情况）折边尺寸（见下图，两尺寸呈递增关系）A越长B就越长。已用solidworks绘制公司折弯机各上下模及平台尺寸，可以大致模拟折弯各结构的可行性和各尺寸是否干涉。这个方法是最实用的。二 与折弯机焊接的筋类，要注意弯角处倒圆角，避免筋与折弯机干涉。 设计焊接钣金组件时，一定要考虑到焊接、打磨的方便性，可行性，有时候要适当增加焊接工艺孔，来焊牢两焊接。在考虑到焊接件的牢固的同时，要兼顾美观性。三 这是常用的定位槽，用来定位竖板与横板的结构。上下3.5mm的空隙是为了放入工具来撬定位片的，使定位片易于放入定位槽内。四 对于部分尺寸精度要求高的孔、槽类。在激光割的情况下，是无法做到精准的，如6孔，在5mm板材下，激光割实际可能只有5.7，所以为了保证尺寸精准，在拷贝图纸到激光车间时，要备份一份图纸，并适当加大尺寸，如6变成6.3，并做好修改记录，以此来达到尺寸的精度。 五 设计钣金件时还要考虑这个零件是要如何下料的，是激光割、数控冲床、还是冲模，以此来相应做出尺寸和结构调整。如数冲料一般用12mm，因要考虑到已有的冲压凸模大小的限制，所以要设定适当的孔，槽，腰孔等是否有相匹配的模具来加工。因激光成本是数冲的2、3倍，所以，在基本情况下，能满足要求的尽量用数冲。 六 板厚与螺纹大小的关系：翻边攻丝.翻边又叫抽孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再在抽孔上攻丝.这样做可增加其强度,避免滑牙.一般用于板厚比较薄的钣金加工.当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,我们便可直接攻丝,无须翻边。一般来说,钢板上的螺纹孔深度不应小于螺纹公称直径,但如果受力非常小也可以用23倍螺距。如果必须要攻大螺纹孔时，可以在板厚焊接一块厚板，再进行攻丝。板厚选择参考相应的普通螺母厚度（GB/T41）选择即可,太薄不合适。第四章，钣金基础一.钣金所用材料常用材料有:冷轧板SPCC、电解板SECC、普通铝板及铝合金板AL3003-H14、AL5052-H32,不锈钢板、花纹板SGEC.镀铝锌钢板.1.冷轧板.简称SPCC,用于表面处理是电镀五彩锌或烤漆件使用.2.镀锌板.简称SECC,用于表面处理是烤漆件使用.在无特别要求下,一般选用SPCC,可减少成本.3.铜板.一般用于镀镍或镀铬件使用,有时不作处理.跟据客户要求而定.4.铝板.一般用于表面处理是铬酸盐或氧化件使用.5.不锈钢板.分镜面不锈钢和雾面不锈钢,它不需要做任何处理.6.铝型材.一般用于表面处理是铬酸盐或氧化件使用.主要起支撑或连接作用,大量用于各种插箱中.下面是常用板厚使用较多的零件类型。T=0.5, 压纸片等T=1 ，箱体外壳类，小支架，筋类（一般用于折弯刀数多，尺寸误差小的零件，易变形校正）T=1.5，安装板类，底梁托板类。T=2 ,垫片，安装板等T=3 ，撑架侧筋类，隔板，固定架类T=4T=5 ，支撑板T=8 ,侧板二.钣金加工方法1.下料方法 下料是将厚材料按需要切成坏料,钣金下料的方法很多.按机床的类型和工作原理可分为剪切、铣切、冲切、氧气切割和激光切割.我们公司主要采用剪板机、数控冲床及激光切割（LASER）。三.钣金联接方法钣金联接主工采用焊接、螺纹联接、铆接和粘接.我们公司采用的联接方式:焊接、螺纹联接观察钣金件焊接，可以注意到很多钣金件焊接的结构和要注意的尺寸。1.焊接 是对焊件进行局部或整体加热或使焊件产生塑性变形，或加热与塑性变形同时进行,实现永久连接的工艺方法.可分为:手工电弧焊、气体保护电弧焊、激光焊、气焊、段焊和接触焊.我们公司主要采用气体保护焊（氩气和二氧化碳保护焊）和点焊。1.1气体保护电弧焊 在进行气体保护电弧焊时,电极电弧区及焊接熔池都处在保护气体的保护下.采用氩气保护焊缝表面没有氧化物及夹杂物.可以在任何空间位置施焊,可以用肉眼观察焊缝的成形过程并进行调整，生产效率高.氩弧焊简介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，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。 1非熔化极氩弧焊工作原理及特点：非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。钨极氩弧焊一般只适于焊接厚度小于6mm的工件。2熔化极氩弧焊工作原理及特点 ：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如以氩气或氦气为保护气时 称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体 时，或以CO2气体或CO2O2混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气 体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。氩气是最常用的惰性气体是氩气。它是一种无色无味的气体，在空气的含量为0.935(按体积计算)，氩的沸点为186，介于氧和氦的沸点之间。氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。氩焊产生的热量特别大,对工件有很大影响,使工件很容易变形,而薄材则更容易烧坏.铝材的焊接: 铝及铝合金的溶点低,高温时强度和塑形低,焊接不慎会烧穿且在焊缝面会出现焊瘤.如果两铝材平面焊接,通常在其中一面冲塞焊孔,以增强焊接强度. 如果是长缝焊,一般进行分段点固焊, 点焊的长度为30mm左右(金属厚度2mm5mm).铁材的焊接:两工件垂直焊接时,可考虑在这两个工件上分别开工艺定位孔及定位口使其自身就能定位.且端口不能超出另一工件的料厚,也可以冲定位点,使工件定位且需用夹具将被焊处夹紧,以免使工件受热影响而导致尺寸不准.氩弧缺陷：氩弧焊容易将工件烧坏,导致产生缺口.焊后的工件需要在焊接处进行打磨及抛光.当工件展开发生干涉或工件太大,可考虑将该工件分成若干部分然后通过氩弧焊来克服,使其被焊成一体。co2气体保护焊工艺以CO2作保护气体，依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称CO2焊。这种焊接法采用焊丝自动送丝，敷化金属量大、生产效率高、质量稳定，且成本相当低.。因此，在国内外获得广泛应用。一般适用于大于2mm厚的钢材焊接, 像低熔点金属如：铝、锡、锌等不能使用气体保护焊的特点1）采用明弧焊接，熔池可见度好，操作方便，适宜于全位置焊接。并且有利于焊接过程中的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。 2）电弧在保护气体的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池小，热影响区窄，焊件焊后的变形小，抗裂性能好，尤其适合薄板焊接。 3）用氩、氦等惰性气体焊接化学性质较活泼的金属和合金时，具有较好的焊接质量。 4）在室外作业时，必须设挡风装置才能施焊，电弧的光辐射较强，焊接设备比较复杂。但飞溅的熔渣很多CO2保护焊的常见缺陷有：裂纹、未熔合、气孔、未焊透、夹渣、飞溅、熔透过大等。手工电弧焊、氩弧焊与CO2保护焊优缺点比较优点缺点手工电弧焊焊接材料广、使用场合广、接头装配质量要求低工作效率低、焊接质量依赖操作工人技术性较强CO2保护涵生产效率高、焊接成本低、焊缝抗锈蚀能力强、焊接形成过程易观察，易于控制焊接质量焊接表面不平滑、飞溅较多、设备复杂、施工场合有限氩弧焊变形小，适于焊接1.5mm以下的薄板材料、焊接无飞溅无气孔焊后可不去焊渣、焊接材料广、质量高焊接工作效率低、成本高、易受钨极污染，特殊场合需增加防风措施1.2接触焊，即压力焊接触焊是瞬时加热连接部位在熔化状态或非熔化状态下对被焊件加压形成焊接接头的焊接方法.它可分为对焊、点焊和缝焊.点焊的总厚度不得超过8mm,焊点的大小一般为2T+3(2T表示两焊件的料厚),由于上电极是中空并通过冷却水来冷却.因此电极不能无限制的减小,最小直径一般为34mm.点焊的工件必须在其中相互接触的某一面冲排焊点,以增加焊接强度,通常排焊点大小为1.52.5mm高度为0.3mm左右.两焊点的距离:焊件越厚两焊点的中心距也越大,偏小则过热使工件容易变形, 偏大则强度不够使两工件间出现裂缝.通常两焊点的距离不超过35mm(针对2mm以下的材料).焊件的间隙:在点焊之前两工件的间隙一般不超过0.8mm,当工件通过折弯后再点焊时,此时排焊点的位置及高度非常重要,如果不当,点焊容易错位或变形,导致误差较大.点焊的缺陷:(1)破损工件的表面, 焊点处极易形成毛刺须作抛光及防锈处理.(2)点焊的定位必须依赖于定位治具来完成, 如果用定位点来定位其稳定性不佳.2.螺纹联接螺纹联接具有安装容易、拆卸方便、操作简单等优点,常用于可拆的钢结构连接.它可分为螺钉联接和螺栓联接.3.铆接 铆接是用铆钉将金属结构的零件或组合件连接在一起的方法，铆钉种类较多，常用的铆钉有封闭形圆头抽芯铆钉、封闭形沉头抽芯铆钉及开口型圆头抽芯铆钉、开口型沉头抽芯铆钉。四.钣金表面处理方式表面处理.表面处理一般有磷化皮膜、电镀五彩锌、铬酸盐、烤漆、氧化等.磷化皮膜一般用于冷轧板和电解板类,其作用主要是在料件表上镀上一层保护膜,防止氧化；再来就是可增强其烤漆的附着力.电镀五彩锌一般用冷轧板类表面处理;铬酸盐、氧化一般用于铝板及铝型材类表面处理;其具体表面处理方式的选用，是根据产品的要求而定。1拉丝2喷砂3烤漆、喷粉、主要技术指标：光泽度、膜厚和色差烤漆前的表面处理:除锈,除油,磷化处理.烤漆对工件一般要求及工艺处理:(1) 烤漆对工件表面要求平整,凹凸不平影响外观.(2) 在要求的烤漆面上如有通孔,工艺安排时须对该孔作单边加0.1mm处理,以避免因烤漆导致该孔减小.(3) 在烤漆面如有通孔螺柱,螺母及直接攻芽螺纹则须注明并特别提醒注意以避免烤漆粘附在螺纹上而导致不良.(4) 烤漆后的工件一般不能受外界的冲击力,如折弯,冲压等.以避免烤漆层脱落.4电镀：主要镀五彩锌、白锌、黑锌、镀铬5抛光6氧化五.钣金加工主要设备1.下料设备：普通剪床、数控剪床、激光切割机、数控冲床、线切割激光切割：激光切割是由电子放电作为供给能源，利用反射镜组聚焦产生激光光束作热源的一种无接触切割技术，利用这种高密度光能来实现对钣金件的打孔及落料。 特点：切割形状多样化，切割速度比线切割快，热影响区小，材料不会变形，切口细，精度及质量高，噪声小，无刀具磨损，无需考虑切割材料的硬度，可加工大型，形状复杂及其它方法难以加工的零件。但其成本较高，同时会损坏工件的支撑台，而且切割面易沉积氧化膜，难处理。一般只适合单件和小批量加工。 注意的问题及要求：一般只用于钢板。铝板及铜板一般不能用，因为材料传热太快，造成切口周围融化，不能保证加工精度及质量。激光切割端面有一层氧化皮，酸洗不掉，有特殊要求的切割端面要打磨；激光切割密孔变形较大，一般不用激光切割密孔。线切割：线切割是把工件和电极丝（钼丝，铜丝）各作为一极，并保持一定距离，在有足够高的电压时形成火花隙，对工件进行电蚀切割的加工方法，切除的材料由工作液带走。 特点：加工精度高，但加工速度较低，成本较高，且会改变材料表面性质。一般用于模具加工，不用作加工生产用零件。有些单板型材面板的方孔没有圆角，无法铣削，又因为铝合金不能用激光切割，如果没有冲压空间不能冲压，只能采取线切割加工，速度很慢，效率非常低，无法适应批量生产，设计应该避免这种情况。 2.成形设备：普通冲床、网孔机、折床和数控折床。3.焊接设备：氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、点焊机、机器人焊机。4.表面处理设备：拉丝机、喷沙机、抛光机、电镀槽、氧化槽烤漆线5.调形设备：校平机六.典型钣金件加工流程图面展开 编程 下料（剪、冲、割） 冲网孔 校平 拉丝 冲凸包 冲撕裂 压铆 折弯 焊接 表处 组装七钣金加工工艺.钣金加工时会经常遇到一些问题,需要你去优化它的工艺,使其成为一个良品或达到一个特定的目的.下面就简单来介绍一下我们在钣金加工时,经常要注意到的一些工艺问题和技巧。1 门板类,一般是利用长边包短边的加工方式,然后在相应角落处开工艺孔,工艺孔的大小一般由板厚而定,板厚增大时,工艺孔的大小也要相应增大,否则折弯时会产生棱角.2焊接件,一般是利用治具、孔或凸包来定位焊接.可减少定位时所浪费的工时,保证尺寸,提高工作效率,减少成本.在一些比较难定位的焊接时,一般使用凸包或孔定位.3电镀件,因电镀液对料件有腐蚀作用,所以一般要在电镀件的角落处,增加工艺孔,方便电镀液及时排出,确保质量.4对于一此较大钣金件来说,对材料又会造成一定的浪费时,我们要考虑将其折成几个子件分开加工,然后再将其焊在一起,即保证了质量,又减少了对材料的浪费,节约了成本.其他：5. 翻边攻丝.翻边又叫抽孔,就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔,再在抽孔上攻丝.这样做可增加其强度,避免滑牙.一般用于板厚比较薄的钣金加工.当板厚较大时,如2.0、2.5等以上的板厚,我们便可直接攻丝,无须翻边.6.合理选择间隙及包边方式:开合适的工艺孔(槽)来减小板材的拉伤,同时也方便折弯.包边的方式一般采用长边包短边的方式(视情况而定).7.公差的合理性:对于图面要求走公差的地方一定要合理分配公差.若为电镀,可不考虑公差,若为烤漆,则外形必须走负差,孔位须走正差.8.毛刺方向:对于门板类及盒体类必须考虑毛刺方向,一般绘制完图后如料件正面在内,可使用镜像命令反转图面再标注尺寸.要保证毛刺在料件反面为原则（数控冲床的排版方向要考虑到正反面及毛刺方向，特别是表面不处理的不锈钢件亮面方向的选择）。9.刀具的合理选择:对于需用特殊刀具加工的地方,先查看公司刀具表确定有无此刀具,若无看是否可作工艺上的改进,无法修正时要请购刀具.10.膜厚:对于烤漆、喷粉的料件一定要考虑膜厚.通常情况下,对于孔烤漆件要加大0.10.2喷粉件要加大0.20.3(具体视情况而定)，根据情况，如未考虑烤漆掉挂工艺孔,而该类零件又无其它孔,在展开时考虑加开掉挂工艺孔。11.易出错的地方需重点提示,如那些大体上对称，但有几个处不易明显区别的零件的折弯,一定要加以注明,而且要用较大的文字在展开图较明显的空白地方加以说明,使操作者不会因图面问题而产生制作错误.部分复杂的零件可在展开图上画出折弯示意图,折弯示意图一定要与图面相符,不给操作者产生误导。附件常用的板金材料代号对照表代号中文名称代号中文名称GI SGCC爇浸镀锌EG SECC电镀锌SPTE马口铁AL铝SUS不锈钢AL-CRS铝包铁CRS SPCC冷轧板PICU磷青铜SUP弹簧钢SPHC黑铁 爇轧板GB/T 1804-92“一般线性尺寸的未注尺寸公差”表：公差等极尺 寸 分 段05-33-66-3030-120120-400400-10001000-20002000-4000f（精密级）0.050.050.10.150.20.30.51.0m（中等级）0.10.10.20.30.50.81.22.0c（粗糙级）0.20.30.50.81.22.03.04.0v（最粗级）-0.511.52.5468附文SolidWorks的钣金设计技术基础本文详细地介绍了几种目前在钣金件的设计与成型加工中常用的计算方法及其基础理论，详述了折弯补偿法、折弯扣除法及K-因子法的区别和互相转换的关联关系，为行业内的广大工程技术人员提供了有效的参考与引用工具。 一、钣金的计算方法概论 钣金零件的工程师和钣金材料的销售商为保证最终折弯成型后零件所期望的尺寸，会利用各种不同的算法来计算展开状态下备料的实际长度。其中最常用的方法就是简单的“掐指规则”，即基于各自经验的算法。通常这些规则要考虑到材料的类型与厚度，折弯的半径和角度，机床的类型和步进速度等等。 另一方面，随着计算机技术的出现与普及，为更好地利用计算机超强的分析与计算能力，人们越来越多地采用计算机辅助设计的手段，但是当计算机程序模拟钣金的折弯或展开时也需要一种计算方法以便准确地模拟该过程。虽然仅为完成某次计算而言，每个商店都可以依据其原来的掐指规则定制出特定的程序实现，但是，如今大多数的商用CAD和三维实体造型系统已经提供了更为通用的和强大功能的解决方案。大多数情况下，这些应用软件还可以兼容原有的基于经验的和掐指规则的方法，并提供途径定制具体输入内容到其计算过程中去。SolidWorks也理所当然地成为了提供这种钣金设计能力的佼佼者。 总结起来，如今被广泛采纳的较为流行的钣金折弯算法主要有两种，一种是基于折弯补偿的算法，另一种是基于折弯扣除的算法。SolidWorks软件在2003版之前只支持折弯补偿算法，但自2003版以后，两种算法均已支持。 为使读者在一般意义上更好地理解在钣金设计的计算过程中的一些基本概念，同时也介绍SolidWorks中的具体实现方法，本文将在以下几方面予以概括与阐述： 1、折弯补偿和折弯扣除两种算法的定义，它们各自与实际钣金几何体的对应关系 2、折弯扣除如何与折弯补偿相对应，采用折弯扣除算法的用户如何方便地将其数据转换到折弯补偿算法 3、K因子的定义，实际中如何利用K因子，包括用于不同材料类型时K因子值的适用范围 二、折弯补偿法 为更好地理解折弯补偿，请参照图1中表示的是在一个钣金零件中的单一折弯。图2是该零件的展开状态。 折弯补偿算法将零件的展开长度(LT)描述为零件展平后每段长度的和再加上展平的折弯区域的长度。展平的折弯区域的长度则被表示为“折弯补偿”值(BA)。因此整个零件的长度就表示为方程(1)： LT = D1 + D2 + BA (1) 折弯区域（图中表示为淡黄色的区域）就是理论上在折弯过程中发生变形的区域。简而言之，为确定展开零件的几何尺寸，让我们按以下步骤思考： 1、将折弯区域从折弯零件上切割出来 2、将剩余两段平坦部分平铺到一个桌子上3、计算出折弯区域在其展平后的长度 4、将展平后的弯曲区域粘接到两段平坦部分之间，结果就是我们需要的展开后的零件图1稍有难度的部分就是如何确定展平的弯曲区域的长度，即图中由BA表示的值。很显然，BA的值会随不同的情形如材料类型、材料厚度、折弯半径与角度等而不同。其它可能影响BA值的因素还有加工过程、机床类型、机床速度等等。 BA值到底从何而来？实际上通常有以下几种来源：钣金材料供应商，实验数据，经验以及一些工程手册等。在SolidWorks中，我们即可以直接输入BA值，提供一个或多个带BA值的表，也可以使用另外的方法如K因子（后面将会深入探讨）来计算BA值。对所有这些方法，根据需要我们既可以为零件中的所有折弯输入相同的信息，也可以为每个折弯单独输入不同的信息。 对于不同的厚度、折弯半径和折弯角度的各种情况，折弯表方法是最为准确的让我们指定不同折弯补偿值的方法。一般来说，对每种材料或每种材料/加工的组合会有一个表。初始表的形成可能会花些时间，但是一旦形成，今后我们就可以不断地重复利用其中的某个部分了。 三、折弯扣除法 折弯扣除，通常是指回退量，也是一种不同的简单算法来描述钣金折弯的过程。还是参照图1和图2，折弯扣除法是指零件的展平长度LT等于理论上的两段平坦部分延伸至“尖点”（两平坦部分的虚拟交点）的长度之和减去折弯扣除(BD)。因此，零件的总长度可以表示为方程(2)： LT = L1 + L2 - BD (2) 折弯扣除同样也是通过以下各种途径确定或提供的：钣金材料供应商、试验数据、经验、带方程或表格的针对不同材料的手册等。四、折弯补偿与折弯扣除之间的关系 由于SolidWorks通常采用折弯补偿法，对熟悉折弯扣除法的用户来说了解两种算法的关系就很重要了。实际上利用零件的折弯和展开的两种几何形状是很容易推导出两个值之间的关系方程的。回顾一下，我们已有两个方程式： LT = D1 + D2 + BA (1) LT = L1 + L2 - BD (2) 以上两个方程右边相等可以变化成方程(3)： D1 + D2 + BA = L1 + L2 BD (3) 在图1的几何形状部分做几条辅助线，形成两个直角三角形，变为如图3所示。 角度A代表弯曲角，或者说是零件在折弯过程中扫过的角度。此角也描述了表示折弯区域形成的圆弧的角度，在图3中显示为两半组成。如果内侧弯曲半径用R表示，用T表示钣金零件的厚度。用一个直角三角形来帮助清楚表达各种几何关系，如图3中的绿色直角三角形。根据图示的直角三角形各尺寸及三角函数原理，我们很容易得到以下方程： TAN(A/2) = (L1-D1)/(R+T).* 经过变换，可得D1的表达式为： D1 = L1 (R+T)TAN(A/2) (4) 利用同样的方法，利用另一半直角三角形的关系，可以得到D2的表达式为： D2 = L2 (R+T)TAN(A/2) (5) 将方程(4)、(5)代入方程(3)可以得到以下方程： L1+L2-2(R+T)TAN(A/2)+BA = L1+L2-BD 化简后可以得到BA与BD之间关系式： BA = 2(R+T)TAN(A/2)-BD (6) 当弯曲角度为90度时，由于TAN(90/2)=1，此方程可以得到进一步简化： BA = 2(R+T)-BD (7) 方程(6)和方程(7)为那些只熟悉一种算法的用户提供了非常方便的从一种算法转换到另一种算法的计算公式，而需要的参数只是材料的厚度、折弯角度/折弯半径等。特别是对SolidWorks的用户来说，方程(6)和(7)同时提供了将折弯扣除转换到折弯补偿的直接计算方法。折弯补偿的值既可以用于整个零件/独立折弯，也可以形成一张折弯数据表。五、K-因子法 K-因子是描述钣金折弯在广泛的几何形状参数情形下如何弯曲/展开的一个独立值。也是一个用于计算在各种材料厚度、折弯半径/折弯角度等广泛情形下的弯曲补偿(BA)的一个独立值。图4和图5将用于帮助我们了解K-因子的详细定义。 我们可以肯定在钣金零件的材料厚度中存在着一个中性层或轴，钣金件位于弯曲区域中的中性层中的钣金材料既不伸展也不压缩，也就是在折弯区域中唯一不变形的地方。在图4和图5中表示为粉红区域和蓝色区域的交界部分。在折弯过程中，粉红区域会被压缩，而蓝色区域则会延伸。如果中性钣金层不变形，那么处于折弯区域的中性层圆弧的长度在其弯曲和展平状态下都是相同的。所以，BA(折弯补偿)就应该等于钣金件的弯曲区域中中性层的圆弧的长度。该圆弧在图4中表示为绿色。钣金中性层的位置取决于特定材料的属性如延展性等。假设中性钣金层离表面的距离为“t”，即从钣金零件表面往厚度方向进入钣金材料的深度为t。因此，中性钣金层圆弧的半径可以表示为(R+t).利用这个表达式和折弯角度，中性层圆弧的长度(BA)就可以表示为： BA = Pi(R+T)A/180* 为简化表示钣金中性层的定义，同时考虑适用于所有材料厚度，引入k-因子的概念。具体定义是：K-