鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝

    幾種常用的板材介紹
    1 冷軋薄鋼板
    冷軋薄鋼板是碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是由碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板。常用的牌號(hào)為低碳鋼08F和10#鋼，具有良好的落料、折彎性能。
    2 連續(xù)電鍍鋅冷軋薄鋼板
    連續(xù)電鍍鋅冷軋薄鋼板，即“電解板”，指電鍍鋅作業(yè)線上在電場(chǎng)作用下，鋅從鋅鹽的水溶液中連續(xù)沉積到預(yù)先準(zhǔn)備好的鋼帶表現(xiàn)上得到表面鍍鋅層的過(guò)程，因?yàn)楣に囁?，鍍層較薄。
    ３ 連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板
    連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板簡(jiǎn)稱(chēng)鍍鋅板或白鐵皮，是厚度0.25~2.5mm的冷軋連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶，鋼帶先通過(guò)火焰加熱的預(yù)熱爐，燒掉表面殘油，同時(shí)在表面生成氧化鐵膜，再進(jìn)入含有H2、N2混合氣體的還原退火爐加熱到710~920℃，使氧化鐵膜還原成海綿鐵，表面活化和凈化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后，進(jìn)入450~460℃的鋅鍋，利用氣刀控制鋅層表面厚度。更后經(jīng)鉻酸鹽溶液鈍化處理，以提高耐白銹性。與電鍍鋅板表面相比，其鍍層較厚，主要用于要求耐腐蝕性較強(qiáng)的鈑金件。
    ４ 覆鋁鋅板
    覆鋁鋅板的鋁鋅合金鍍層是由55%鋁、43.4%鋅與1.6%硅在600℃高溫下固化而組成,形成致密的四元結(jié)晶體保護(hù)層，具有優(yōu)良的耐腐蝕性，正常使用壽命可達(dá)25年，比鍍鋅板長(zhǎng)3-6倍，與不銹鋼相當(dāng)。覆鋁鋅板的耐腐蝕性來(lái)自鋁的障礙層保護(hù)功能，和鋅的犧牲性保護(hù)功能。當(dāng)鋅在切邊、刮痕及鍍層擦傷部分作犧牲保護(hù)時(shí)，鋁便形成不能溶解的氧化物層，發(fā)揮屏障保護(hù)功能。
材料對(duì)鈑金加工工藝的影響
    鈑金加工工藝
    鈑金加工主要有三種：沖裁、彎曲、拉伸，不同的加工工藝對(duì)板材有不同要求，鈑金的選材也應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的大致形狀和加工工藝考慮板材的選擇。
    材料對(duì)彎曲加工的影響需要彎曲成形的板材，應(yīng)有足夠的塑性、較低的屈服極限。塑性高的板材，彎曲時(shí)不易開(kāi)裂，較低屈服極限和較低彈性模量的板料，彎曲后回彈變形小，容易得到尺寸準(zhǔn)確的的彎曲形狀。含碳量＜0.2%的低碳鋼、黃銅和鋁等塑性好的材料容易彎曲成形；脆性較大的的材料，如磷青銅（QSn6.5～2.5）、彈簧鋼（65Mn）、硬鋁、超硬鋁等，彎曲時(shí)必須具有較大的相對(duì)彎曲半徑（r/t），否則在彎曲過(guò)程中易發(fā)生開(kāi)裂。特別要注意材料的硬軟狀態(tài)的選擇，對(duì)彎曲性能有很大的影響，很多脆性材料，折彎會(huì)造成外圓角開(kāi)裂甚至折彎斷裂，還有一些含碳量較高的鋼板，如果選擇硬質(zhì)狀態(tài)，折彎也會(huì)造成外圓角開(kāi)裂甚至折彎斷裂，這些都應(yīng)該盡量避免
    材料對(duì)剛度的影響
    在鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常遇到鈑金結(jié)構(gòu)件的剛度不能滿足要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師往往會(huì)用高碳鋼或不銹鋼代替低碳鋼，或者用強(qiáng)度硬度較高的硬鋁合金代替普通鋁合金，期望提高零件的剛度，實(shí)際上沒(méi)有明顯的效果。對(duì)于同一種基材的材料，通過(guò)熱處理、合金化能大幅提高 材料的強(qiáng)度和硬度，但對(duì)剛度的改變很小，提高零件的剛度，只有通過(guò)變換材料、改變零件的形狀，才能達(dá)到一定的效果.
材料對(duì)拉伸加工的影響
    板材的拉伸，特別是深拉伸，是鈑金加工工藝中較難的一種，不僅要求拉伸的深度盡量小，形狀盡可能簡(jiǎn)單、圓滑過(guò)渡，還要求材料有較好的塑性，否則，非常容易引起零件整體扭曲變形、局部打皺、甚至拉伸部位拉裂。屈服極限低和板厚方向性系數(shù)大，板料的屈強(qiáng)比。
    冷沖模沖孔和落料：

    對(duì)產(chǎn)量較大，尺寸不太大的零件進(jìn)行沖孔落料，為提高生產(chǎn)效率，而專(zhuān)門(mén)開(kāi)的鈑金沖壓模具。一般由凸模和凹模組成。凹模一般有：壓入式，鑲拼式等。凸模一般有：圓形，可更換；組合式；快裝卸型等。更常見(jiàn)的沖模有：沖裁模（主要有：開(kāi)式落料模，閉式落料模，沖孔落料復(fù)合模，開(kāi)式?jīng)_孔落料連續(xù)模，閉式?jīng)_孔落料連續(xù)模），彎曲模，壓延模。特點(diǎn)：因?yàn)橛美錄_模沖孔及落料基本可一次沖壓完成，效率高，一致性好，成本低。所以對(duì)于年加工量在5000件以上，零件尺寸不是太大的結(jié)構(gòu)件，加工廠一般開(kāi)冷沖模加工，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮按開(kāi)冷沖模加工的工藝特點(diǎn)設(shè)計(jì)。