钣金加工产业的快速发展,致使这一行业在工业生产中发挥的作用越来越重要。但订单数量的增加也带来了一定的副作用,如出错率的提高,问题件数量增加等。而这些问题多数都集中在钣金加工零件的变形和加工过程中回弹度不够这两个焦点上。
钣金加工件问题的原因和解决方法
钣金加工件的成型过程中,需要经过一系列的处理,尤其是在零件冷却的过程中,对于淬火介质的种类、冷却性能和淬硬性等都有严格的要求,与要求不符就有可能引起变形。经验表明,零件冷却性能的变化可以通过改变淬火介质的黏度、温度和液面压力,以及使用添加剂和进行搅拌等方式来调节。而淬火油的黏度及温度越高,椭圆形变形就越小。零件在静止状态下的变形较小。
在锻件的热处理中,由于零件硬度偏小,摆放方式不正确可能会造成受力不均匀,从而引起零件的变形。应该尽可能垂直吊挂零件,或者将其垂直放置在炉底部,再不然就是用两个支点水平支撑,支点位置应处在零件全长的四分之一到三分之一之间,还可以将零件平放于耐热钢工装上。
钣金加工减压淬火是通过降低淬火介质的液面压,延长蒸汽膜阶段,使零件在高温区的冷却速度下降,各部分的冷却速度分布均匀。这一操作首先要将零件从淬火温度采用油冷方式,降温到略高于马氏体转变起始温度;接下来零件出炉,在气氛中保持一会,使其整体温度均匀,然后再进行油冷,使马氏体相变均匀进行,变形的不规则性得到极大的改善。
可降低钣金加工变形的工艺手段
能够有效降低钣金加工变形的工艺包括:盐浴淬火、高温油淬火、减压淬火、一槽三段淬火等。盐浴淬火和高温油淬火过程比较相似,都是在马氏体转变温度处进行淬火,使马氏体相变的均匀性增加。
对于组件较多的焊接结构,一定要选择合适的焊接顺序。首先应该先将组件分别焊接、矫正以后,再组装进行整体焊接。采用这一顺序比先装配成整体,然后再焊接的方法,变形要小一些。个别部位也可以边装边焊,这样操作起来比较简单。为防止焊接变形,在焊接顺序上,应采取条焊法、退焊法和对称焊法等。
在焊接开始前,应给予焊件一个和焊后变形方向相反的变形,焊接后正好抵消工件焊前的变形,这叫做反变形法。还可以采用刚性固定的方法,对减少焊接变形也是很有效的。
各种焊接方法加热焊缝的能量密度和热量输入时不同的,对薄板焊接而言,选用能量密度高的焊接方法,如采用二氧化碳气体保护焊,等离子弧焊来代替气焊和手工电弧焊,就可减小焊接变形。焊接铝及铝合金结构时,气焊比手工氩弧焊变形大得多。