淺談鈑金的設(shè)計制造與成本核算

李春和

吉林航空維修有限責(zé)任公司 吉林 吉林 132102

引言

鈑金生產(chǎn)涉及制造行業(yè)各方面,如汽車,航空等,使用范圍廣泛,在制造業(yè)有著舉足輕重的地位。目前鈑金行業(yè)的產(chǎn)值年均增速高于10%,其中模具及配件行業(yè)產(chǎn)值增幅預(yù)計達(dá)到24%,因此分析鈑金的設(shè)計制造以及成本之間的關(guān)系對鈑金行業(yè)的發(fā)展顯得至關(guān)重要。闡述了鈑金設(shè)計制造過程中的設(shè)計方式、材料選取及定額、工藝流程及其相應(yīng)的成本核算分析,為鈑金制造企業(yè)提供一定的參考和借鑒。

1 鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

鈑金通常指的是手工或通過模具沖壓薄金屬片,使其發(fā)生不可恢復(fù)原狀的塑性形變,從而得到人們所需要的形狀和尺寸。之后,可以進(jìn)一步通過焊接或機械加工形成更復(fù)雜的部件。在滿足產(chǎn)品功能的前提下,設(shè)計的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足一些基本要求,如易于加工、外形美觀、造價低廉,等等。以電器柜門為例,不同的安裝方式所需要的鈑金件結(jié)構(gòu)就不同,如內(nèi)嵌式的門鈑金件要比外掛式的薄。總而言之,沒有特定的鈑金件結(jié)構(gòu),只有根據(jù)要求而設(shè)計的鈑金件,這既是鈑金件的特點,也是其設(shè)計難點。

2 鈑金件的材料與成本核算

就常用的鈑金件材料而言,則一般是鍍鋅鋼材,其不僅具有冷軋鋼卷的機械性能,而且極具加工性,另外,又因為其自身具有電鍍的鋅層對其進(jìn)行保護(hù),所以,其還具有良好的耐腐蝕性和裝飾性。而就鈑金件的成本核算而言,其直接材料費在其中所占的比例是較大的,因此,在進(jìn)行材料選擇時,在考慮到構(gòu)件性能的情況下,應(yīng)該最大程度的選擇較為經(jīng)濟(jì)的板材。另外,還應(yīng)該對材料的定額和余料的庫存量給予足夠的重視,其也是對材料的成本有著巨大影響的。換言之,在保證材料規(guī)格和數(shù)量合適的情況下,可以最大程度的提升材料的利用率。

3 鈑金制造工藝與成本核算

3.1 下料 軟模加工時下料有數(shù)沖和鐳射等方式。數(shù)沖就是利用沖裁的方法把構(gòu)件未成型前的展開樣式?jīng)_裁出圖紙要求的孔位和尺寸形的一種工藝方式。這個工藝可以對厚度約0.5cm-5.0cm 左右的鋼鐵鋁銅板材進(jìn)行精準(zhǔn)而快速的線分割。沖外部輪廓時,可以選擇長方刀和短方刀,刀的長度決定了加工時間,也即決定了成本。數(shù)沖對刀具的磨損嚴(yán)重,尤其國產(chǎn)的刀具的沖裁次數(shù)僅為進(jìn)口刀具的一半。在加工不銹鋼等硬度大的板材時,磨損是其它軟板材的2—3倍。這個過程中刀具費在成本核算是也占了相當(dāng)?shù)谋壤?shù)沖加工的產(chǎn)品毛刺較大,去毛刺工藝相應(yīng)增加了人工費。鐳射加工是指利用高能量密度的激光束照射材料表面,使材料汽化或顏色改變的加工工藝。由于它是無接觸加工,對材料無直接沖擊,因此無機械變形,加工過程中無“刀具”磨損,無“切削力”作用于材料,同時由于鐳射光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,對非鐳射照射部位沒有或影響極小。鐳射加工產(chǎn)生的廢料比數(shù)沖少,加工時間短,材料變形小,對數(shù)沖無法加工到的產(chǎn)品,可以進(jìn)行二次加工。對于反射較大的部分鋁板,要用專用的鐳射機加工,普通的加工鐵,不銹鋼,銅等深色金屬的鐳射機容易燒壞反射鏡。一般采用鐳射切割下料,間隔距離最小是0.5T,數(shù)沖沖壓下料,間隔距離相對就比較大,至少可以放下一個數(shù)沖刀具寬度,甚至是兩個刀具寬度。

3.2 鈑金件的折彎邊 鈑金件彎曲模V 形開度和彎曲R 角會影響板料彎曲的最短邊,因此,設(shè)計中應(yīng)考慮到鈑金件的最短彎曲極限。若V形的模具開口寬度為12m、彎曲R 角O.5mm,那么彎曲的最小短邊就要比V/2+R+0.5=7mm 小。基于此,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的彎曲模規(guī)范設(shè)計,避免模具過多,從而導(dǎo)致模具加工和管理成本增加。在彎曲邊的設(shè)計中,還應(yīng)考慮彎曲邊與彎曲邊之間的距離的限制問題,當(dāng)彎曲邊緣靠近曲邊的其余部分時,彎曲邊緣和彎曲模具之間會出現(xiàn)干涉情況。

3.3 壓鉚 就這一部分的制造工藝而言,其主要的作用是保證釘狀產(chǎn)品擠壓在產(chǎn)品工件上保持不脫落,并且保證相關(guān)的安裝。而在該工藝中,所需要應(yīng)用的零件其中包括了壓鉚螺柱、螺母和螺釘。需要注意的是,壓鉚的過程中是需要壓鉚機來進(jìn)行完成的。另外,在對這一部分的內(nèi)容進(jìn)行成本核算時,其主要核算的內(nèi)容就是鉚接件的數(shù)量和位置。

3.4 焊接和表面處理 很多制造工程使用的部件都是由幾個零件組合而成,而在鈑金加工工藝中,最好的方式則是焊接。焊接是屬于分子或原子水平的連接方式,可以滿足鈑金件對強度和精準(zhǔn)的要求。鈑金加工中使用的焊接方式很多,有電弧焊、氣焊、釬焊等。因此,實際的鈑金加工過程中,需要根據(jù)材料的特性,選擇合理的焊接方式。在鈑金加工步驟的結(jié)尾,都需要對部件進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚怼Ｗ罨A(chǔ)的環(huán)節(jié)是對冷加工板材的電鍍。不同的鈑金件的材質(zhì)需要不同的表面處理方式作為輔助,如不銹鋼板的表面處理可以在折彎步驟前添加拉絲的環(huán)節(jié),而鋁材質(zhì)的板材通常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难趸?/p>

3.5 表面處理 一般折彎,壓鉚之后要進(jìn)行表面處理工序,不同的材料選擇的表面處理方法也不同,比如冷板加工后常選擇表面電鍍的處理方式,電鍍之后要磷化處理,最后再進(jìn)行噴涂處理。表面前處理可以清潔表面,顯著提高涂膜附著力,能成倍提高涂膜的耐蝕力。清洗時將構(gòu)件掛于流水線上,經(jīng)過清洗溶液之后進(jìn)入清水中,然后構(gòu)件經(jīng)過噴淋區(qū),最后經(jīng)過烘干過程。當(dāng)進(jìn)行噴涂時,工件的牙孔可擰上螺釘,導(dǎo)電保護(hù)區(qū)域可用高溫膠帶貼合保護(hù)。如果構(gòu)件進(jìn)行不裝配噴涂時,不需要進(jìn)行噴涂的地方如螺孔等需要用螺釘或者軟膠棒進(jìn)行填塞保護(hù),其他區(qū)域可用耐溫性能良好的膠帶等粘貼保護(hù)。

結(jié)語

綜上所述,在鈑金的設(shè)計制造過程中,在功能性符合要求的情況下,其成本是最能反映設(shè)計是否合理的。而從本文也可明顯的看出,鈑金件的設(shè)計方式和制造主要包括了下料、折彎、壓鉚、焊接等,由此可見,其工藝流程是較為復(fù)雜的,是需要相關(guān)人員總結(jié)經(jīng)驗,做好規(guī)劃才能實現(xiàn)長久穩(wěn)定發(fā)展的。