自动化技术在钣金制造工艺中的应用

周建明

（浙江肖恩电子科技有限公司 浙江 江山 342100）

1 引言

在科技和经济高速发展的背景下，国内工业朝着自动化方向发展，钣金制造工艺也同样如此，自动化技术在钣金制造工艺中的应用能使整个加工工艺和加工流程效率化，有效提高生产率和产品质量，促进我国钣金制造工艺实现自动化发展，为我国金属制造行业的可持续发展奠定基础。

2 自动化技术概述

所谓自动化技术，其主要是一种综合性的技术或者方法，其与电子学、计算机学、系统工程学、信息论、控制论、自动控制学以及液压气压技术之间有着密切联系。其中，计算机技术、自动控制学与自动化技术之间的联系最为密切，影响也最大。

当前，随着计算机技术的快速发展，自动化技术的应用领域与范围也在逐渐扩大。自动化技术也逐渐向机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化及模组化、控制智能化、结构运动高精度化等方向与趋势发展。其中，机电一体化与机械功能多元化主要指的是包装机械的自动化、一体化、包装机种的多元化；而结构设计的标准化与模组化主要对新机型的转换与创新；而控制智能化与结构运动的高精度化，主要设计的就是机械设备的自动化控制、动力负载控制、数字控制。

目前，在产业环境不断发展的背景下，产业结构升级与优化、制造业的智能化与绿色化发展等都是未来的发展趋势。为了能够促进行业发展更加快速，重视自动化技术的应用，应该将其自动化控制、自动化监测、提高能效、生产管理水平的改善与提升等作用与价值更好地发挥出来，促进行业发展更加自动化与现代化[1]。

3 钣金制造工艺中自动化技术应用的重要性

钣金制造工艺主要涉及折弯、冲压、剪切、连接以及成型等工艺，这些工艺功能的实现基本都是依靠焊机、折弯机、水射流与等离子以及激光切割机、冲床、剪板机以及拉铆枪、去毛刺机、校平机以及开卷机等辅助设备。随着制造行业的持续发展，钣金加工行业的发展速度与水平也在不断提升。传统的钣金加工多是劳动密集型的作业模式，其过度依赖操作者，对于不断增长的需求订单不能够更好地满足。同时，随着信息化时代的不断发展，传统的设备加工工艺已经跟不上时代发展速度，重视自动化技术的应用对于钣金制造工艺的优化与升级显得尤为重要。

在钣金加工工艺中应用自动化控制技术，能够更好地突破传统制造工艺的局限与不足，优化钣金加工工艺流程，可以总体提升钣金生产效率，推动钣金制造设备也逐渐向机械化、自动化的方向发展与演变。在一般情况下，钣金加工工艺中的自动化控制部分是数控冲床，其是钣金加工工艺中最关键的部分。自动化数控冲床可以极大程度减少传统施工工艺中出现的问题，通过精准化控制不断提高施工的质量和施工的效率，而且自动化控制技术可以有效利用CNC软件来控制冲床进行简单化工作，助推钣金制造工艺的应用更加自动化、智能化，节约更多的人力、物力以及财力，帮助钣金制造企业节约更多成本与费用，提升其加工效率与企业效益。

在钣金制造工艺中应用自动化技术，其能够促进钣金制造过程更加连续化，从而形成有机的整体，使其生产过程更加安全、可靠与高效。在提升钣金制造质量的同时，其制造的效率也得到了更好提升。自动化技术的应用使得钣金制造流程以及加工工艺更加灵活化，可以随着生产发展的实际需求与要求进行科学地调整与优化，减少了钣金件等制造过程中产生的人员投入。同时，利用自动化技术能够对机械制造、加工生产的个性化需求进行更好地满足，有效地缩短了钣金件的生产制造周期，还能够使钣金件的更新速度得到大大提升，使其经济效益更好提升，发展空间更好扩展。此外，在钣金制造工艺中应用自动化技术，能够有效地降低工人的劳动强度，改善与优化工人的工作环境，促进其生产成本更好地降低、加工质量与效率得到更好提高。

4 自动化技术在钣金制造工艺中的应用策略

在加工一些钣金件时，钣金制造企业要重视其应用技术与工艺的优化与升级，结合当前信息时代的发展特点与钣金制造的实际情况，不断解放思想、与时俱进，更好地借助自动化技术来优化与升级钣金制造工艺，并促进钣金制造效率与水平得到更好提升。下面对自动化技术在钣金制造工艺中的实际应用策略与方法展开讨论与研究。

4.1 重视自动化加工方式的有效应用

随着现代化科学技术的进步，钣金制造加工工艺的方式逐渐呈现多元化的特征。其中，连续冲裁方式是最常见也是最常应用的一种钣金制造加工工艺，在进行具体的连续冲裁加工应用时，又可以根据具体的情况分成多方向和单方向加工。首先，多方向的冲裁加工是指对大型金属进行层面加工；单方向的加工是指对多个金属部件进行堆叠式的加工，由于两种加工方式的应用角度和应用功能有所不同，因此，在进行机械自动化控制技术的应用时，也会呈现不同的加工效果。在进行钣金机械自动化控制加工的过程中，单次冲压可以促进金属产品定型，多方向冲压可以通过配合相应的金属模具，实现精加工。自动化控制技术的应用，可以让钣金制造加工的方式呈现精细化发展，可以适应大规模的生产和加工，总体提高钣金产品的批量生产速度[2]。

4.2 重视钣金加工工艺数字化设计技术的应用

在设计钣金件时，重视钣金件工艺数字化设计技术的有效应用，并以钣金件制造模型信息为基础和依据来计算工艺参数和设计钣金件的制造指令，从而更好地生成钣金车间加工零件的生产性工艺数据信息或者文件。同时，在设计与加工钣金件的过程中，重视钣金材料性能数据的积累，全面了解与掌握钣金件的相关自动化、数字化加工的工艺参数与流程，并将这些加工信息数据以及经验等逐步积累、转化成企业内部共享的信息与知识，形成钣金自动化加工的知识库，那么在进行钣金成型工艺设计、参数设定等方面可以在知识库中进行相关信息数据的提取作为参考和使用，这样能够推动钣金工艺成形的质量、设计效率得到全面提升。与此同时，由于钣金的加工制造从毛坯到成品需要很多工序来完成。而在加工的实际过程中要重视对钣金材料性能等因素的全面考虑，建立钣金工艺加工模型计算工具来辅助数控编程工作，提升钣金加工的精准性。

4.3 重视钣金成型数控编程与自动化技术的应用

当前，随着信息化科技的不断发展，钣金数控成型设备的应用范围得到进一步扩大。很多钣金成型设备都已经逐渐实现了自动化与数控化，如常用的就是数控喷丸机、数控拉弯机、数控弯管机、数控拉形机以及数控下料机等。应用数控钣金成型设备，能够促进其生产精度、效率与质量得到更好提升。而在钣金加工制造过程中，由于数控喷丸、拉弯成形、蒙皮拉型等工艺在时间、成型等工艺过程参数上是经过反复、多次的实验来得到的控制程序，其对于更高质量、更高效率的加工要求无法满足。而通过利用自动化技术对各类设备控制程度文件的格式进行综合解析，并结合钣金制造加工工艺参数来自动生成数控指令工具，从而促进数控编程自动化设备控制的精确度得到更好提升，提高钣金制造加工工艺的精准性与高效性。

4.4 强化转塔的自动化水平

在钣金制造工艺中，数控转塔冲床是必备的设备，而转塔是其重要组成部分。转塔也叫回转头，其工位数量主要分为22位或者40位，需要结合实际情况根据不同的转塔冲床安装规格，选择不同的模具冲头。在进行实际加工时，回转头冲床的流程主要是按照约定好的程序进行冲孔程序，这也是第一个步骤，在进行第一步的压冲结束后，会根据实际的下一项压冲类型更换实际的模具冲头，在机械自动化工序过程中，机床的主系统会将回转冲头的相关匹配数据传输到电机编码器中。由控制台将相关指令下放，根据具体的冲压类型更换模具头，在此基础上，利用传感器检查其安装的气动销钉位置以及目前的状态，由自动化控制系统将压缩气体由气动阀门弹出去，从而更好地将转塔的作用发挥出来，促进其自动化水平更好提升[3]。

4.5 重视CNC程序控制技术的应用

CNC程序控制部分，主要是根据CNC程序软件系统，对整个数控机床进行系统的程序编制的一种软件。根据具体的CNC程序控制系统的不同，各个自动化的排样系统也就具有不同的特点，可以根据实际的情况进行具体的升级。CNC程序控制软件中主要有3个部分，第1个部分是程序编制的屏幕预演，屏幕预演功能主要是根据具体的数控机床操作精度和操作能力，进行程序性的检查，保证整个钣金制作工艺的正常冲制。第2个部分是预演警报，根据实际超长的部分以及机床原程序限定参数的范围之外进行报警，当加工工序超过额定的参数规定，就会产生机床报警，并且自动停止冲制。第3个部分是自动排样，程序主要有30条语言组成，可以对具体的零部件进行程序性编写，由于CNC程序控制软件是一个多软件的组合体，因此可以根据具体的部分进行旋转角度的编写，或者设定局部的坐标系数等，广泛地应用于钣金制作加工工序之中。整个CNC程序控制部分可以设置x及y轴的坐标数值，根据x及y轴坐标数值的初始点位置，降低程序的编写难度，提高数据编写参数的精度，进而提升钣金制造工艺的自动化水平[3]。

5 结语

综上所述，随着信息科技的不断发展，钣金制造行业的发展思路与方向也在逐渐发生变化。为了能够促进钣金制造工艺更加自动化与现代化，重视自动化技术的合理应用非常必要。钣金制造企业要重视自动化加工方式的有效应用，重视钣金加工工艺数字化设计技术的应用，重视钣金成型数控编程与控制技术的应用，强化转塔的自动化水平，重视CNC程序控制技术的应用等，从不同方面与方向来优化与提升钣金制造工艺的自动化水平，节约能耗与成本，增强生产效率、提升经济效益。