钣金加工机械化自动化分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 12 日 作者简介：张健（1987），男，汉族，浙江台州人，本科，中级（机械工程），研究方向为生产制造。-159-钣金加工机械化自动化分析 张 健 浙江联池水务设备股份有限公司，浙江 杭州 310000 摘要：摘要：钣金工艺在生产、生活中占有举足轻重的地位，因其独特的性能而被广泛地应用于各个领域。由于国内钣金行业在管理与工艺上的不断改进，当前能够满足市场对提升钣金产品质量的需要。鉴于国内钣金加工产业的发展和对产业发展的重要意义，文章主要针对钣金加工机械化和自动化进行了分析，并且探讨了钣金加工机械化的重要性。与此同时还叙述了自动加工钣金件的方法和实现方法，以及使用的主要技术。关键词：关键词：钣金加工；自动化控制；机械化 中图分类号：中图分类号：TG385.9 0 引言 钣金工艺在生产、生活中占有举足轻重的地位，因其独特的性能而被广泛地应用于各个领域。随着社会生产力的不断提高，人们对钣金工业的需求也越来越大。传统的钣金工艺具有比较小的规模，管理工作在开展过程中没有统一的标准，所以在质量和产量上不符合要求，在提升钣金工艺水平的思想中，运用机械自动化，将促进钣金工业的发展更高更远。1 机械化自动化的应用优势 随着社会的不断发展和进步，我国对于钣金的需求量也在逐渐的增加，这也使相关行业的规模越来越大而传统的钣金工艺生产效率较低，已经不能适应其快速发展的需要。因此，钣金制造工业也要根据科学技术的发展，对其加工方法进行更新，其中机械化和自动化是其发展的一个重要趋势。这种方法既能很好地摆脱过去对手工的高度依赖，又能充分利用信息化技术，顺应时代发展的趋势，使之跟上时代的步伐。机械化和自动化技术的广泛应用能引起钣金工业的一场变革，该方法既能克服传统工艺中存在的不足，又能使整个钣金加工过程更加完美。它还可以对钣金加工的效率进行有效的提升，同时也可以减少生产费用，推动钣金加工工业和钣金加工装备工业向机械化和自动化的时代迈进。从广义上讲，数控冲压机床是钣金加工的核心装备，也是实现钣金加工机械化和自动化控制的关键。通过对数控冲床上的自动控制，实现了对复杂工作的编程，减少了人为的错误。同时采用 CNC 软件进行自动控制，一人即可实现对 CNC 机床的控制，另外，信息科技的加入也让CNC机床变得更聪明，从而节约了大量的劳动力。通过对钣金件生产过程中出现的问题的分析，提出了一种新的解决方案。此外，机械化和自动化技术的运用，也为钣金件的制造带来了更大的可能性。它将钣金加工过程简单化，让操作者能对工艺过程进行灵活的规划，使得钣金加工公司可以按照生产需求对生产计划进行调整，为钣金加工公司带来更高的生产效率，这是可持续发展的基本条件。另外，机械化程度的提升也能对钣金加工车间的工作环境进行有效的改进，同时，随着自动化程度的提升，工人的工作强度也会随之下降，这对于提高钣金件的质量起到了很大的促进作用。2 钣金机械自动化加工的方式和特征体现 2.1 钣金机械自动化加工的方式分析 在金属板的金属机械应用领域，存在着五种主要的加工方法，它们各自独特且适用于不同的生产需求。第一种加工方法主要依赖于单一压力的应用。在此过程中，通过电弧、毛孔或网等媒介，金属结构能够在短时间内实现有效的分离。这种方法以其高效和精准的特性，在某些特定场景下发挥着不可替代的作用。第二种方法被称为钣金加工。它不仅包括单向的操作，还可以涵盖多个方向的顺序加工。这种方法特别适用于大型钣金材料的加工或是需要形成大型金属洞的情况，展现出其在大规模加工中的优越性和灵活性。第中国科技期刊数据库 工业 A-160-三种方法是后续处理。它主要集中在对金属部分的磨碎工作上，并在之后的工序中进行进一步的加工。这种方法确保了金属部件的精细度和质量，为最终产品的完美呈现提供了有力保障。第四种方法涉及单次或多次连续的钣金加工过程。根据所使用的数字控制机器，可以选择合适的模具来进行加工。这种方法结合了数字技术的精确性和模具加工的稳定性，大大提高了生产效率和产品的一致性。第五种方法是列阵成型。它通过将多个现有的模板组装在一起，实现了对大型金属板产品的快速加工。这种方法不仅节约了时间和成本，而且在保证产品质量的同时，也极大地提高了生产的灵活性和响应速度。2.2 金属板机械加工工艺分析 钣金加工技术，作为一种先进的制造工艺，主要依赖于数字控制技术来确保产品的精确度。在整个处理过程中，必须格外小心，以避免不必要的与金属材料的接触，因为这样的接触可能会影响到产品的最终质量。此外，确定加工物质的垂直位置也是至关重要的，这可以满足特定的角度需求，从而确保产品的几何精度。同时，为了提高生产效率和产品质量，合理安排材料投入的时间和顺序也是不容忽视的环节。这不仅有助于优化生产流程，还可以减少因操作不当而引发的质量问题。在钣金加工过程中，机床的切削作业也占据着重要的地位。应适当关注切削参数的设置和切削工具的选择，以减少对部件的干扰和分离，从而提高加工的精度和效率。此外，对于控制材料的放置也要给予足够的重视，合理的布局和固定可以有效减少加工过程中的错误和偏差。3 钣金加工机械化自动化的实现方式 3.1 钣金自动化加工中的冲床自动化 数控冲床在钣金零件生产中应用最为广泛，使相应的设备实现机械化和自动化是至关重要的。下面对数控冲床自动化进行了详细的分析：主要部件为数控冲床。数控冲床是钣金件制造过程中的关键设备，现在最常用的数控冲床，都是采用三箱的基础，它能让整个数控冲床上的稳定性更好，这样就能确保在冲压时，被加工的金属零件在冲压时不会脱离工位，在保证产品安全的前提下，也能降低钣金零件的加工误差。而数控冲床的自动化，既保持了它的稳定性，又使它的结构得到了简化，使得它的安装和移动变得更方便，并且还加上了一个二次保护装置，让它在原来的螺钉固定的基础上，在运转的时候变得更稳定，让钣金件的加工精度得到了很大的提高。自动化数控冲床在安装完成之后要调整回转头操作人员在操作过程中回转头被叫做为转塔。常用的转塔分 22 个工位和 40 个工位。工位是指在数控冲床上操作的模具，22 工位是指在钣金加工中有 22 套与之相匹配的模具。数控冲床的自动化能够实现一个转塔对多个模具的形式，在钣金加工过程中，极大地减少了换模次数，节省了工时，提高了生产效率。传统数控冲床无法实现自动换模，必须人工进行换模，费时费力，且存在较大的危险性。而全自动数控冲床则是对传统冲压机的这一缺点进行了优化，从而实现了对其进行自换的功能。当冲模结束时，冲压机控制系统能够通过预先储存在计算机中的运行信息，来选择下一个要用的冲模，模具信息在选择完成之后，要对相应的信息进行输入，最终会输送到相应的控制器内，系统在收到信号后，自动完成换模动作，使冲床能恢复正常的工作状态，从而使工作效率得到很大的提高。3.2 钣金加工自动化控制 金属钣材的加工工艺受多种因素的影响，从而对工艺精度及产品质量产生一定的影响。钣金件的加工工艺非常复杂，使用的设备也非常多，而且经常出现一些难以预料的故障。进行钣金加工时，如果实现加工的自动化，那么能够针对故障的发生情况进行有效的把控。利用自动化技术对钣材的加工进行有效的控制：利用自动控制系统，实现了工艺装备的运行环境的自动控制，并利用仿真软件，来判断装备运行环境的好坏，为钣金加工提供了借鉴。3.3 加工方式的自动化 我国长期采用传统的人工制造方式，效率较低，对我国钣金加工行业的发展不利。随着时代的发展与进步，传统的工业生产方式已经越来越难以适应当今社会的需求。为此，对钣金件的加工工艺进行改造是必然的。自动控制技术的兴起，使钣金件的制造成为可能。自动化钣金加工生产工作主要依靠的是自动化控制系统，该系统的应用使整个生产成本得到了节省，同时生产的效率和质量得到提高，也促进了相关行业的发展和进步。中国科技期刊数据库 工业 A-161-4 钣金加工中自动化技术的应用 4.1 CNC 程序控制技术的应用 钣金加工的机械化与自动化进程，依赖于一个主系统来控制所有的加工机械及其相关过程。当前，这一主系统所采用的核心软件是 CNC（计算机数控）系统。CNC 系统以其易于操作、准确度高等显著优势，在钣金加工行业中得到了广泛的应用。然而，钣金加工行业的工作人员构成较为复杂，虽然大部分是技术性人才，但也存在部分人员专业素养不足的问题。针对这一情况，CNC 软件的简单直观操作界面和快速学习曲线显得尤为重要。它使得即便是专业素养不高的工作人员，在经过适当的培训后，也能够迅速掌握并熟练操作数控冲床等钣金加工机械。为了确保工作人员能够安全、高效地操作这些机械，上岗前的专业培训是必不可少的。这些培训通常包括理论知识和实践操作两个方面，旨在确保每位工作人员都能够熟练掌握钣金加工机械的操作技巧，从而保障生产过程的顺利进行。4.2 数字化设计技术的应用 在设计钣金件时，要注重将数字化钣金工艺设计方法运用到钣金件的制造过程中，通过对钣金件的加工建模信息进行计算，并对其进行制作指导，使其能够更好的生成加工过程信息。而在钣金件的设计与制造中，对其工艺特性的掌握也更加重要，这样就能对钣金件的加工工艺参数和自动化、数字化的加工过程有一个完整的了解和掌握，并逐步将其收集到的信息和加工经验数据转化成信息管理和知识库。实现了钣金工艺过程中零件加工参数的自动化设定和知识库的共享。加工信息数据能够在知识库基础中进行收集和掌握，依靠该数据能够使产品的设计和加工效果得到提升。4.3 激光切割技术的应用 在钣材自动化制造中，激光切割机的主要工作原理就是将激光光束聚焦于金属钣材的表面。当激光被激发时，将被聚焦的光转换成热能，从而形成多个热光束。很快地，所生成的热就会很快地升到这个金属片的熔点，使它在极短的时间里就能得到较高的温度。对于钣的熔解和气化，在激光照射点处产生的内面具有很高的精确度。激光切割机可根据仪器自身的能量，预先调节上料的轨道，使激光束更容易移动。激光束在平钣上的移动，使平钣在激光束的作用下不断地融化、汽化。这样的反应持续下去，钣子上的雷射裂缝是由活跃部分造成的。与传统的钣料切割技术相比，激光切割技术具有明显的优势，其主要表现为：首先，激光以比较高的速率，激光束从金属钣的表面出发，熔融、汽化，从而实现了切削加工。利用激光切割技术，使金属钣材在数分钟之内快速地达到其熔点、沸点，从而实现了电光二氧化硅之间的切削过程。第二，高品质的切削，因为快速的切削，激光光束不会忽略了切削的品质。近年来，由于激光加工制品越来越多，切割缝变得越来越细，加工出来的模型也越来越平滑。切削过程中不会出现凹凸不平的现象，从而保证了整体的切削品质。这样做不会对钣子自身有明显的不利影响。若用常规的切削方式来切割，则刀具会对工件的加工表面产生较大的影响，从而极大地影响了工件的使用性能。最后，激光切割是一种非常灵活的加工方式，它的特点是面积大，能适用于各种形状的金属片。对金属钣材的需求不高。大多数的材料都能够很好的应用到激光切割过程中，也能够很好的满足数控化的要求。5 结束语 总之，随着社会的不断发展和进步，钣金加工业得到了很好的发展，这主要得益于科学技术的进步，在此过程中应用机械自动化技术是整个行业的加工效率和加工质量得到了提升，同时也节约了相应的时间和资源。随着科技的进步，钣金件的自动化水平也会越来越高，这对推动我国钣金工业的迅速发展起到积极的推动作用。参考文献 1高翔景凯华.钣金机械加工化自动化探析J.中国战略新兴产业(理论版),2019,000(8):1-2.2魏伟,窦辉,杨鹏飞.钣金加工机械化自动化浅析J.城市建设理论研究(电子版),2013,000(018):1-3.3任扬,陈玉兰.钣金加工机械化自动化浅析J.锻压装备与制造技术,2013(1):3 中国科技期刊数据库 工业 A-162-4胡金秀杨良四.钣金加工自动化之我见J.建筑遗产,2014.5龚振峰.一种自动化钣金加工装置:201921874825P2024-01-03.6张平.钣金加工机械化自动化分析J.科技展望,2015(21):64.7曹勇,张京帅,任亚军.钣金加工机械化自动化探究J.黑龙江科技信息,2016(4):4.