鈑金工藝概述

鈑金是針對(duì)金屬和部分非金屬薄板（通常在6mm以下）的一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/沖切復(fù)合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成形等，其明顯的特征是同一零件厚度相同。通常，鈑金工廠(chǎng)最重要的三個(gè)步驟是剪、沖/切、折，主要是通過(guò)鈑金軟件對(duì)3D圖形的編輯而得到鈑金件加工所需的數(shù)據(jù)，如展開(kāi)圖、折彎線(xiàn)等，并為數(shù)控沖床、激光切割機(jī)、沖切復(fù)合機(jī)以及數(shù)控折彎?rùn)C(jī)等提供機(jī)床加工數(shù)據(jù)。

鈑金加工的一般工藝為：⑴下料/落料，冷軋板、鍍鋅板、鋁板、銅板適合選用剪板機(jī)或數(shù)控沖床加工，不銹鋼材料通常采用激光切割；⑵數(shù)控折彎及成形；⑶鉗工，包括沉孔、攻絲、擴(kuò)孔、鉆孔及翻邊、壓鉚等工序；⑷零部件組合焊接；⑸焊接、打磨及校正處理；⑹表面處理，包括電鍍、氧化、拉絲處理等；⑺噴涂處理，包括噴粉和噴油；⑻絲印和裝配工序；⑼最終檢驗(yàn)FQC。這些工藝的順序根據(jù)產(chǎn)品不同，有多有少，有前有后。

一般來(lái)說(shuō)鈑金件的質(zhì)量除在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格要求外，還需要注意工序間的保護(hù)，更需要獨(dú)立于生產(chǎn)之外的品質(zhì)檢驗(yàn)，以前是靠人的經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)在逐步導(dǎo)入了輔助設(shè)備，諸如各種儀器和鈑金檢測(cè)設(shè)備。一是按圖紙嚴(yán)格把控尺寸，二是嚴(yán)格把控外觀質(zhì)量，對(duì)尺寸不符處進(jìn)行返修或報(bào)廢處理，外觀不允許碰劃傷，對(duì)噴涂后的色差、耐蝕性、附著力等進(jìn)行檢驗(yàn)。這樣就可以根據(jù)錯(cuò)誤和缺陷找到展開(kāi)圖錯(cuò)誤、各工序的不良習(xí)慣、工序中的錯(cuò)誤等，如數(shù)沖或激光的編程錯(cuò)誤、模具使用錯(cuò)誤等。

由此可見(jiàn)，要想做出好的產(chǎn)品也是很不容易的。因?yàn)楣ば蜉^多，而能夠覆蓋眾多工序的工廠(chǎng)又較少，大多鈑金加工廠(chǎng)的生產(chǎn)只涉及部分工序，如激光下料的Job-shop，只做焊接、電鍍或涂裝的加工廠(chǎng)，另外部分沖壓廠(chǎng)也做鈑金加工業(yè)務(wù)，以上問(wèn)題造成了工序間質(zhì)量控制困難，以致總體質(zhì)量難以把控。

鈑金行業(yè)由于入門(mén)門(mén)檻低，造成企業(yè)魚(yú)龍混雜，惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。鈑金行業(yè)缺乏職業(yè)教育和專(zhuān)業(yè)教育，行業(yè)技術(shù)水平參差不齊，而學(xué)徒制的缺失使工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)更是得不到傳承。行業(yè)缺乏定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)前期業(yè)務(wù)報(bào)價(jià)不利，造成價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)逐漸成為競(jìng)爭(zhēng)的單一手段；沒(méi)有檢查標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，所以后期交貨時(shí)十分被動(dòng)……正因?yàn)橐陨系膩y象，一步步使鈑金加工行業(yè)陷入了困境，不得不在各個(gè)行業(yè)的夾縫中求生存。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待建立

應(yīng)該指出的是，鈑金和沖壓是有區(qū)別的，沖壓加工是指借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動(dòng)力使板料在模具里直接受到變形力并進(jìn)行成形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能零件的生產(chǎn)技術(shù)，而且沖壓廠(chǎng)大多不能確定落料尺寸，一般是在做模具時(shí)由模具廠(chǎng)試制出來(lái)的。板料、模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素，可以說(shuō)沖壓加工只是鈑金加工眾多工序中的一種。而鈑金加工通常是在企業(yè)內(nèi)部展開(kāi)后向模具廠(chǎng)定做模具，且工序比沖壓加工要復(fù)雜和繁瑣的多。

我們知道，各行各業(yè)都有行規(guī)，沒(méi)有規(guī)矩不成方圓。機(jī)床行業(yè)有國(guó)標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，沖壓加工可參照的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 13914-2002和GB/T 15055-2007，但這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并不適用于鈑金件的加工要求。部分行業(yè)對(duì)鈑金產(chǎn)品賦予機(jī)加工行業(yè)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，如大多借用GB/T 1804-m（標(biāo)準(zhǔn)：《GB/T 1804-2000 一般公差 未注公差的線(xiàn)性和角度尺寸的公差》），或者是尺寸和外形的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)依照ISO 2768mK執(zhí)行，這對(duì)鈑金加工方而言是不公平的，因?yàn)檫@兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象是機(jī)加工產(chǎn)品，主要是針對(duì)切削類(lèi)機(jī)床所加工產(chǎn)品的檢查標(biāo)準(zhǔn)。我們知道，金屬切削機(jī)床和成形類(lèi)機(jī)床本身的加工精度區(qū)別也很大。為什么鈑金加工企業(yè)總是處于弱勢(shì)地位，話(huà)語(yǔ)權(quán)和行業(yè)地位低，這與鈑金行業(yè)沒(méi)有行規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)有很大關(guān)系，長(zhǎng)此以往，對(duì)行業(yè)的健康發(fā)展很不利。所以急需制定鈑金加工的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它包括定價(jià)、工藝成本標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、外觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)等內(nèi)容。而這些需要大量的數(shù)據(jù)采集和調(diào)研，這些工作應(yīng)該由行業(yè)協(xié)會(huì)主持和推進(jìn)。

部分企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn)

首先，我們了解一下鈑金加工用數(shù)控設(shè)備的加工精度，如表1所示。從表中可以看出，GB/T 1804-m或ISO 2768mK對(duì)于激光或數(shù)沖下料件在線(xiàn)性尺寸的未注公差方面還基本適用（但尺寸分段并不適合鈑金產(chǎn)品），但不適用于折彎或焊接后的鈑金件尺寸檢查。對(duì)于折彎工序之后還有噴涂和裝配工序的鈑金產(chǎn)品，套用上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是不科學(xué)的，一般焊接結(jié)構(gòu)件的尺寸和形位公差可以參照GB/T 19804-A或ISO 13920-A來(lái)執(zhí)行。

表1 各數(shù)控設(shè)備的加工精度

一些廠(chǎng)家對(duì)鈑金件的要求，特別是尺寸和外形驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，是依照ISO 2768 mK或GB/T 1804-m執(zhí)行的，所有線(xiàn)性尺寸極限偏差的取值如表2所示。在加工材料為SUS304、板厚為5mm的大部件（圖1）時(shí)，在不考慮平面度和垂直度的前提下，僅就一個(gè)長(zhǎng)度尺寸559±0.8mm，其精度就不容易保證，而在生產(chǎn)相同材料且板厚為8mm的小部件（圖2）時(shí)，合理的加工工藝又該如何選擇呢？

表2 線(xiàn)性尺寸極限偏差（ISO 2768mK）

圖1 板厚為5mm的不銹鋼大部件

圖2 板厚為8mm的不銹鋼小部件

筆者在此列舉下料、折彎工序的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范供大家探討，拋磚引玉，以期在行業(yè)內(nèi)引起廣泛地討論。在實(shí)際生產(chǎn)中，鈑金件的線(xiàn)性尺寸未注公差、焊接件尺寸未注公差、角度和孔間距尺寸未注公差、平面度和對(duì)角線(xiàn)尺寸未注公差，按表3、表4、表5、表6執(zhí)行，需要指出的是，表3～表6中所有內(nèi)孔、缺口和空檔尺寸一律取正偏差，外形和輪廓尺寸取負(fù)偏差，這些標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 1804-m是有區(qū)別的。此外，鋼板厚度的偏差會(huì)影響折彎和焊接的參數(shù)，其允許偏差標(biāo)準(zhǔn)如表7所示，需提前據(jù)此采取預(yù)防措施。

表3 鈑金件未注線(xiàn)性尺寸公差

表4 一般焊接結(jié)構(gòu)件未注線(xiàn)性尺寸公差

表5 鈑金件未注角度和孔間距尺寸公差

表6 鈑金件未注平面度和對(duì)角線(xiàn)尺寸公差

表7 GB/T 709-2006鋼板厚度的允許偏差標(biāo)準(zhǔn)

表8 鈑金沖裁的毛刺和斷面粗糙度要求

表9 激光切割件斷面表面粗糙度Rz

表10 折彎加工常用折彎扣除速查表（SPCC-SS400/90°） (單位：mm)

注：加工不同材料時(shí)，如SPCC、SUS、Al等，其折彎扣除BD值是不相同的。

材料是保證產(chǎn)品質(zhì)量和精度的前提條件，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是要“對(duì)癥下藥”，材料的差異對(duì)下料、折彎、焊接等工序影響較大，如，材料表面狀況不好，就要調(diào)整切割條件；板厚不足，折彎扣除要做相應(yīng)減少；含雜質(zhì)多，焊接變形大，就要提前做好預(yù)防措施等。在數(shù)沖時(shí)，依據(jù)毛刺高度可以判斷模具是否需要研磨，判斷標(biāo)準(zhǔn)如表8所示。依據(jù)激光切割件斷面質(zhì)量以及表面粗糙度Rz值，可以判斷機(jī)床及耗材的實(shí)際狀況等，如表9所示。由于板厚的偏差，造成折彎扣除的數(shù)值也有一定的差別，如對(duì)材料SPCC-SS400進(jìn)行90°折彎，且折彎上模rp≤0.6mm時(shí)，常用的折彎扣除值如表10所示，具體取值可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試折驗(yàn)證。如Q235(SS400)鋼板的厚度為5.0mm，實(shí)測(cè)板厚為4.65mm，那么BD的取值就不能按表選取，只能通過(guò)試折來(lái)進(jìn)行取值了。