工艺转换事例——从机械加工转换到钣金加工

文/天田（中国）有限公司

钣金加工通常指的是金属薄板的一种综合冷加工工艺，包括剪、冲、切、复合、折、焊接、铆接、拼接、成形。随着竞争的深入，钣金产业链各阶段的利润空间均在压缩，降价的空间日趋减少。越来越多的企业认识到单靠价格竞争不能建立核心竞争力，不是长远发展的方向，从而努力探索新的发展道路。许多企业加大了技术设备投入，开发新的具有高技术含量的产品。随着新型钣金设备的性能、功能不断的提升，不同于以往的钣金加工方式开始出现。

例如管材切割，厚板开坡口激光切割都是新的钣金加工方式。将产品的差异化作为企业发展的长久之计，寻求新的市场需求。新设备、新的加工工艺也大量出现，拓展了钣金加工的领域。我们来介绍一下从机械加工转换到钣金加工的事例。

从机械加工转换钣金加工的优缺点

优点：

⑴缩短制作时间。

⑵提高材料成品率。

⑶提升设计环境的自由度（灵活应对设计的变更、不拘泥于机械加工环境的自由设计、试作品的迅速检验、产品轻量化的尝试）。

缺点：加工精度和机加工相比较低。需要对部分工艺进行改良。

钣金化加工的事例一

这个产品是产业机械结构零部件（钟形曲柄），零部件外观如图1所示。按照以往的加工方式工序很多，加工繁琐，如果考虑到前期还要铸造，交货周期就会很长。一旦客户要求小批量生产，成本增加会非常大。但是通过钣金方式加工可以很好的提升交货速度，降低成本。加工过程如图2所示。

图1 零部件外观

图2 加工工序

此产品按照以往的加工方式工序很多，加工繁琐。使用复合机加工，采用多片激光切割组件代替铸造件，使用冲床特殊模具加工高精度锪孔，由于激光加工的精度和表面平整度问题，改变轴接头的方式。这个产品可以一次加工完成。对比如图3所示。组装后点焊如图4所示。

图3 两种加工方法的对比

图4 组装后点焊

提案方法：冲床激光复合加工

如图5所示，利用复合机可以冲孔成形、激光切割外形的特殊加工能力，模具直接在产品上冲压锪孔，产品精度也可以得到保障，外部精度要求不高的使用激光切割。锪孔加工如图6、图7所示。

图5 冲床激光复合加工

图6 锪孔加工

图7 锪孔加工可以针对多种材质和形状进行加工

钣金化效果比较如图8所示。

图8 钣金化效果对比

钣金化加工的事例二

以往这类需要人工较多介入的产品也可以使用特殊冲压工艺转换成钣金加工方式，大幅度缩短加工时间，加工方法如图9所示。

图9 锻造翻边的加工方法

钣金化加工的事例三

这类机械零件，内部只是为了减重，避让需要加工的部分精度要求不高，但是传统的机械加工方式还是要浪费大量的时间，如果采用普通焊接方式，组合焊接变形非常大，几乎无法正常使用。现在新型激光焊接机能在保证产品焊接强度的前提下变形极小。所以就有了改变加工工艺的可能。

旧工艺的缺点

⑴制作费时。

⑵各工序准备费时，加工时间及工序对比如图10、图11所示。

图10 加工时间

图11 加工工序对比

⑶要做6面刃铣刀、加工中心、线切割的准备。

⑷单个制作的成本较高。

结 束 语

以上是将机械加工产品转换成钣金加工的实际案例。根据产品的不同，不但可以大幅度提高生产效率，减少加工时间，还能节约材料，减少不必要的浪费，从而降低成本。希望更多的钣金企业能够充分灵活利用钣金设备的功能，实现更多差异化加工，不断向前发展。