钣金件防疲劳制造工艺的制作方法

本申请属于钣金加工技术，尤其是涉及一种防疲劳制造技术。

背景技术：

在很多日用品的加工中，外壳、挡盖、内胆都是采用钣金加工，附图1就是一个钣金件的成品的三维设计图，附图1中，1是板材的长边，2是板材的短边，钣金加工的金属板材以冷轧板、热轧板、彩钢板为主，冷轧板、热轧板、彩钢板都是先加工成一定宽度的卷材，然后利用分条机分成设计宽度的卷材，钣金厂采购卷材之后，利用剪板机将卷材裁剪到合适的尺寸进行加工，无论最终产品是何种形状，裁剪下来的产品都是矩形，长边记为a，短边记为b，钣金厂通常称为板材，在冲床加工过程中，模具的边角方向往往伴随着金属材料的拉伸，当拉伸强度超过板材的延展性，就容易造成产品的拉裂，而钣金件的拉裂是电子电器部件比较常见的技术缺陷，通过走访部分电器厂家，厂家总结了以下几点的钣金件拉裂原因。

从抗疲劳制造工艺看，钣金件制造过程本身就是一种疲劳制造法，特别是在边角工艺、凹进工艺，是直接利用板材的延展性特征进行加工的，当板材本身的延展性不够好，或者冲床调整、冲床性能、模具因素、操作人员因素造成金属的延展性指标达不到拉伸的深度或者长度时，会直接造成产品报废。

1.原材料本身不合格，通过比对不同供货商的原材料，在同样规格和型号的前提下，部分供货商的原材料容易引起拉裂现象，这可能是部分供货商的原材料的金属卷材的延展性、产品的表面光洁度不够引起的，例如卷材原材料在冶炼过程中s、p超标就会造成产品延展性达不到要求，或者卷材有轻微的拉痕、划痕，特别是拉痕、划痕和冲压方向成90度，就很容易在冲压过程中造成拉裂。

2：模具问题，在同一冲床，通过更换模具也能有效的防止拉裂，在模具制造和使用过程中，模具光洁度达不到要求，或者是模具加工工艺不够好会造成拉裂率过高。

3：冲床问题，冲床冲力不足，冲力不足，则冲头下行时可能会有震颤感，冲力传递到加工件时力度就会忽大忽小，而忽大忽小的力度容易引起金属疲劳，冲头运行时不能完全垂直下行或者上行，不能完全垂直下行或者上行会引起作用力分解成两个力，会直接破坏模具或加工件，造成废品率增高，冲头调节装置过松或过紧、冲头调节装置过紧，与冲力不足情形类似，冲头调节装置过松，与冲头运行时不能完全垂直下行或者上行情形，冲床保险块断裂压力过大或过小，冲床保险块是防止冲床异常运行时压力过大的一个安全措施，对于模具的冲压力是一个有力保障，一般冲床保险块是在板材加工时，由于板材或多或少存在油污或者加工过程中需要加润滑液，导致夹取两块板材，厚度超标，此时冲床保险块断裂，防止对冲床或者模具造成损伤，电动机缺相运行一是容易造成电动机烧毁，低速运行也会造成冲力大小不匀，造成模具光洁度达不到要求。

4：维修和使用过程中的人员操作问题，这个综合因素就更多了，润滑液调配不当，不当操作，夹钳触碰模具等，当然，用手取工件由于弊大于利，一般工厂能够采用夹钳操作的都已经改用夹钳操作。

技术实现要素：

需要解决的技术问题。

1：需要解决卷材轻微拉痕或者划痕引起的加工过程中的金属疲劳问题；

2：需要解决冲头调节装置过松或者过紧引起的金属疲劳问题；

3：需要解决冲床调节装置调节力不能定量的问题；

4：需要解决卷材加工方向与拉裂关系的问题。

技术方案：

一种钣金件防疲劳制造工艺，其特征是，在原材料和钣金加工过程中，改进或者加入以下步骤，步骤编号与加工的先后手续无关，

1）、在卷材的切条过程中，将板材的宽边a值设计成分条的卷材的宽度值；

2）、冷轧或者热轧车间与容易产生金属粉尘的车间或者公路区域保持安全距离，保证车间空气中的金属粉尘在合理范围之内；

3）、质检验货或者工厂操作人员操作时，目视验货需要对着阳光进行验货，从而发现轻微划痕或者拉痕，工厂操作人员发现轻微划痕之后，需要对冷轧机械或者分条机械的辊筒进行清洁，防止产生批量报废品；

4）、钣金加工过程中采用低粘度，高透明度的润滑液，并且需要控制润滑液和水的质量比，润滑液原液兑水，舀润滑液原液的器具要采用专门器具，观察刻度线，每次需要控制兑水比，舀润滑液原液的器具在舀润滑液原液之前需要清洗，防止污垢进入，不能采用自来水放水的工艺兑水，先将自来水放进水桶中，待自来水静止不动之后，注意观察，有污浊、异物的不能用，如果没有干净的自来水，则澄清一段时间，选取干净的水兑润滑液原液；

5）、是利用带测力计的扳手锁紧螺帽或螺杆；

6）、将夹钳前端利用橡胶制品缠绕或者包裹；

7）、将手持式气吹枪设计为上模气吹枪，

所述的板材是指卷材裁剪之后，形成的薄型矩形原材料，

所述的夹钳是指钣金厂操作个人用来夹住产品的工具。

有益效果：钣金件防疲劳制造工艺根据金属产生的原因，从卷材裁切的方向，轻微划痕的产生原因，以及卷材的加工，质检，润滑液的调配，夹钳前端的制造工艺和手持式气吹枪设计成上模气吹枪，防止金属疲劳，从提高产品光洁度，防止边角料进入模具，缩短划痕长度，从而防止钣金件拉裂，提高产品的抗疲劳系数。

附图说明

附图1是钣金件结构示意图；

附图2是带有划痕的钣金件结构示意图；

附图3是带有气吹腔的模具上模结构示意图，

图中，1是板材的长边，2是板材的短边，3是短边划痕，4是长边划痕，5是冲孔，6是凹槽，7是出气口，8是进气管，9是上模，10是冲针。

具体实施方式

1.在卷材的加工过程中，分为冷轧和热轧，冷轧就与压模光洁度有很大的关系，如果压模有轻微的凹凸不平，那么，卷材也会有相应的凹凸不平，并且，通常卷材会出现轻微的波纹状厚度不匀的情况，如果压模有突出物，卷材就会出现划痕，突出物既可能是压模本身的问题，也可能是外来物，并且以外来物居多，为了后续的裁剪工艺的角度准确，工厂下单时卷材的宽度都是板材的短边b，附图2中，3是短边划痕，4是长边划痕，如果卷材裁切成板材时，卷材的宽度是板材的长边1，那么，划痕就是短边划痕3，反之，如果卷材裁切成板材时，卷材的宽度是板材的短边2，那么，划痕就是长边划痕4，由于长边划痕4的整体长度更长，因此，更加容易产生拉裂，冷轧或者热轧车间需要保证空气质量，尤其是需要和打磨、抛光车间、粉碎车间等容易产生金属粉尘的区域保持一定的距离，如果是明显的拉痕或者划痕，操作人员当然需要处理，问题就是很不明显的拉痕或者划痕，操作人员需要将裁切下来的卷材拿成一定的角度，仔细查看才能看出，但是，很多工厂的操作人员只是草草目视一下，即使并没有裁切下来，操作人员利用一定的角度也能发现很不明显的划痕，只是难度高一些，发明人并没有在冷轧厂做过，但是到冷轧厂参观过，通过在质检过程中加入目视观察步骤之后，能够有效降低产品拉裂率，相应的，钣金厂操作工人在操作时执行目视检查产品质量，也能有效提高产品质量，需要说明的是，轻微划痕也是可以使用的，由于产品结构的影响，不同的产品对板材的抗疲劳要求是不一样的，对于抗疲劳要求存在区别。

2是加工过程中需要采用低粘度，高透明度的润滑液，并且需要控制润滑液和水的质量比，润滑液原液兑水比随意也容易引起问题，操作员根据润滑液的轨迹进行判断，出现线性，槽型润滑液轨迹，操作人员需要擦拭压模表面，润滑液原液兑水一是质量比，舀润滑液原液的器具要采用专门器具，观察刻度线，每次需要控制容量，不能有太多的误差，当然，润滑液的刻度线都是目视，没有必要称量，器具在舀润滑液原液之前需要清洗，防止污垢进入，不能采用自来水放水的工艺兑水，先将自来水放进水桶中，待自来水静止不动之后，注意观察，有污浊，异物的不能用，如果没有干净的自来水，则澄清一段时间，选取干净的水兑润滑液原液。

3是保证机床裁剪角度的情况下，钣金厂下单是，卷材宽度调整为毛坯件的长边a，这样，即使产生划痕，划痕的长度在裁切之后也是短边长度，对于长短边比差异比较大的工件，例如，长宽比为2：1，相应的划痕长度也降低了一半，这样，防止加工过程中因为疲劳引起的拉裂效果非常显著。

4是利用带测力计的扳手锁紧螺帽或螺杆，锁紧螺帽或螺杆时，通常情况都是将四个螺帽或者螺杆先进行初步拧紧，并且按照对角顺序依次拧紧，初步拧紧之后，再按照对角拧紧的原则最终拧紧，但是，无论是初步拧紧还是最终拧紧，目前都是凭手感，对于冲床模具模具的安装，利用带测力计的扳手拧紧螺帽或者螺杆，在冲床的冲头，外侧有锁紧螺杆，冲床的锁紧螺杆有3个或者4个，这3个或者4个锁紧螺杆成一条直线排列，冲床的冲头外侧有楔条，锁紧螺杆抵紧楔条，楔条与冲头直接接触，楔条与冲头的摩擦值决定了冲床调整的松紧，而每个锁紧螺杆上安装有两个螺帽，冲床床身上有螺纹孔，利用双螺帽和冲床床身的螺纹孔限定锁紧螺杆的松紧度，相比模具而言，调整楔条的松紧度难度大很多，利用测力计能够准确控制拧紧螺帽或者锁紧螺杆的力度。

5.夹钳触碰模具的问题，目前，模具夹钳手握部分是塑胶的或者橡胶的，而加持部分是金属冲压而成，不过，对于夹钳和模具的触碰问题，工人一般都不以为然，认为手工的一点力碰到模具上，对模具不能造成影响，将夹钳前端利用橡胶制品包裹或者缠绕，能够减轻夹钳和产品的碰撞力，尤其是由于冲床的误动，引起的冲床将夹钳压在模具中，橡胶制品本身有一定的弹性，能够减轻夹钳对模具的损坏作用。

6是气吹枪的问题，在冲压过程中，部分零件会有小孔，而小孔往往会有边角料冲出，由于冷轧板或者热轧板有润滑液，这会导致边角料可能粘连在模具上，从而导致后续的产品出现废品或者导致模具出现轻微的凹痕，为了防止边角料粘连在模具上，冲床厂会利用气吹枪，不过，利用气吹枪效果不是很好，而模具的光洁度下降会直接影响产品的质量，导致产品光洁度下降，而产品光洁度的下降容易引起产品疲劳，出现裂纹，在模具的底模中，小孔部位有退料孔，冲压出来的边角料通过退料孔从模具中退出，不过，模具的底模厚度都比较厚，而在钻孔过程中，采用正向钻孔，所述正向钻孔就是从模具腔开始钻孔，这种钻孔工艺模具腔侧孔径会大于模具底侧或者模具上侧的孔径，正向钻孔工艺相对反向钻孔工艺能够提高模具腔一侧的光洁度，但是，由于模具底侧孔径光洁度不够好，并且孔径偏小，导致边角料退出时有困难，有些边角料会随着上模或者产品的运动，边角料粘连在模具内，采用气吹枪能够吹走边角料，然而，每次冲压完毕之后都要利用手工清洁模具腔，这样，不光浪费时间，清洁也不能完全解决问题，将冲针10设置中空，中空即为出气口7，上模接通空气压缩机，利用空气压缩机向冲针10吹送压缩空气，压缩空气从出气口7将边角料吹出模具外。