钣金制造概述
射频屏蔽、飞机机翼、汽车车身、车顶和管道系统有什么共同点?它们都是由钣金制成的。主要由其合金和厚度定义,钣金的范围从 0.006 到 0.25 英寸。超出这些下限和上限,金属分别定义为箔和板。虽然特别适用于特征很少的大型耐用零件,但钣金具有许多应用,因为它相对经济且易于成型。
但是创建钣金需要什么,工程师和产品经理应该考虑什么?
钣金生产工艺
因为有多种制造钣金的方法,所以对于无数项目来说,它是一种可行的生产形式。每种钣金工艺都有其优点和缺点,因此制造商应选择最适合其预期最终用途的工艺。以下是最常见的钣金生产工艺:
激光切割
在 1960 年代激光切割首次亮相之前,零件必须手动铣削成所需的形状。激光切割使制造商能够用钣金批量生产零件,大大缩短了生产时间。
弯曲
作为最常见的钣金制造操作,折弯涉及使用折弯在零件中形成角度。通过弯曲金属板,制造商可以对弯曲的位置和弯曲程度进行高度控制。但是,弯曲不能用于创建复杂的几何形状。
成型
为了从钣金中创建复杂的几何形状,制造商必须转向成型。成型可以添加许多小而详细的特征,包括凹坑和百叶窗。成型也是增加钣金零件刚度的好方法。
渐进成型
渐进成型将成型提升到一个新的水平,允许团队为钣金产品添加更复杂的特征。渐进式成型还允许采用类似折纸的方法来成型金属板,使制造商能够以特定顺序添加特征以实现所需的最终产品。
钣金的种类
钣金几乎可以由任何一种金属制成,但最常见的材料包括铝、钢和黄铜。铝是迄今为止最常用的。它价格实惠,易于弯曲和成型,是创建复杂几何形状的理想选择。它还因其耐腐蚀性而受到青睐。
另一方面,钢往往更适合高强度结构应用。例如,在建筑物或大型机械中使用钢材是很常见的。黄铜通常保留用于更专业的应用,尤其是电气应用。
钣金设计和生产注意事项
由于钣金制造方法既不是增材也不是减材,因此钣金制造的设计具有不同于其他制造工艺的独特标准。
因为钣金在整个生产过程中保持一致的厚度,它会影响弯曲半径,或者弯曲的紧密程度以及它们彼此之间的接近程度。一般来说,材料越薄,越容易成型——但要以刚度为代价。
了解一些关键的钣金特性也很重要。特别是弯曲会给制造商带来困难,但这些问题相对容易解决。因为弯曲会拉伸——从而变薄——金属,所以必须将特征放置在远离弯曲处以避免变形。通常建议设计人员与弯曲处保持 4 倍材料厚度的标准距离。
钣金是当今最通用的材料之一,但希望利用钣金的设计师、工程师和产品经理必须考虑其一些独特的属性并相应地进行规划。
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