钣金件加工工艺的优化设计

钣金件加工工艺的优化设计

摘要：在我国当前的钣金件加工工艺应用中，由于其对应的工艺应用出现了改变，使得整体的钣金件加工工艺应用出现了明显的改变，这种背景下的钣金件加

工工艺应用优化变得越来越重视。本文对钣金件加工工艺的优化设计进行研究。

关键词：钣金件；加工工艺；优化设计

1 钣金结构设计准则和工艺特点

1.1设计准则

在钣金实际加工过程中，很容易出现各种各样的问题。首先，在钣金加工材

料的选择上，需要与相关使用要求相符。板材钣金一般主要用于设备的外壳以及

电气电路安装部分。因此，板材的选择显得十分重要，如果在选择方法上能够体

现出很强的科学性，不仅可以提升加工效率，还能保证在同一效果上的成本降低。为了实现这一目的，工作人员需要进一步降低换模次数，而且在同一个板材厚度

规格上，最多不应该超过三种选择，如果结构要求中的强度较高，可以通过薄板

压筋的形式进行。其次，还要避免整个零件的展开尺寸和原材料的轮廓尺寸相同。尤其是在市场之中所提供的板材，在外形上显得不方不正，但如果展开尺寸与整

个零件的外廓相同，没有预留空余量，将会导致产品加工尺寸出现误差，最终影

响钣金的正常使用。最后，如果钣金产品具备装饰面的要求，人们还需要对板料

的装饰面和纹路方向进行考虑。加入不需要对用途进行考虑，则在装饰面的板材

选择上应该以带有纹路方向为主。如果是非外漏的零部件，整个加工过程需要做

好保护工作，而且在焊接之后也要对焊缝进行有效处理，这其中涉及到的加工量

极大，为了确保不必要的加工出现，人们可以对没有装饰面的材料进行考虑。

1.2工艺特点

钣金工艺形式多种多样，主要的分类来源于金属薄板零件，主要包括冲压工艺、折弯工艺和焊接工艺。这三种工艺可以展示出不同的加工特点，尤其是与传

统机械加工工艺相比较下，这三种加工工艺和形式存在明显的区别。首先，冲压

工艺和折弯工艺能够对具体的模具进行应用，而焊接工艺则是利用焊接设备来进

行工装定位的，从而实现零件的焊接处理。除此之外，想要从传统加工工艺向这

三种加工工艺转型，人们首先需要做的便是将传统的结构设计思路和理念改变，

以新型的钣金加工工艺为主，做好设备选择和模具设计工作，避免由于设计结果

无法突破对整个工作产生限制。另外，人们还可以根据钣金的工艺特点，做好钣

金件的结构设计工作，这样一来，整个产品的加工工艺要求和成品质量均能与标

准相符。

1.3孔缺结构设计准则

在孔的设计过程中，除了满足产品要求之外，还应为后续的加工工作提供一

定的便利条件，或者在整个加工工作完成之后，不会对后续美观程度等产生影响。首先，应尽量避免将方孔开至折弯根部，而且在折弯操作之后，还要做好板材拉

伸工作，但在此项操作上，如果稍有不慎，便会引发孔的变形情况，如果以手工

做孔为主，加工难度也会进一步增加。其次，在螺纹孔加工方式选择上，可以通

过不同的方式实现，如板材上的直接攻丝、翻边攻丝，以及点焊螺母等，而且由

于板材厚度和螺孔大小不同，相关的设计方法也不同。如果各个翻边孔与板材之

间的距离过小，板材扭曲现象将会更加明显，进而对加工效果产生影响。

2 钣金件结构设计误区与优化策略

基于钣金工艺的特点进行钣金件的结构设计，应注意设计中的相关事项和问

题，尤其应注意加工的成本花费以及耗时效率等，基于加工件批量要求，就钣金

件结构作相应的优化设计。而实际问题时，许多钣金件结构设计人员应专业水平

不够，实践知识匮乏，在传统加工结构设计的影响下很容易出现设计上的误区。

明确误区问题再就结构进行优化设计，方能确保钣金件结构在工艺水准上达标。

2.1钣金件强度设计

做好钣金件的强度设计，才能确保其应用在设备加工中的强度，保障应用设

备的质量品质。在实际设计当中，许多设计人员往往单纯从材料角度出发，单纯

以提高材料厚度实现强度的提升，结果往往是强度得不到根本性解决，还容易造

成钣金件成本和规格上的不达标。应当基于冲压工艺和折弯工艺，在不改变钣金

材料基本厚度的基础上，实现加工工艺的有效升级，确保焊接中达到工艺要求。

通过冲压凸包和滚筋，在分析出钣金结构件受力的前提下就集中点作筋加强，以

此实现钣金强度的提升。此外，通过折弯压平的工艺操作同样可实现强度的提升，厚度也同步增加。

2.2钣金折弯边设计

在折弯边设计方面，首先需掌握折弯边工艺设计特点，基于其工艺需求作相

应的设计优化。其次，结合折弯边最短边限制情况，对折弯模具开口制定明确标准，并对折弯度确定明确的标准数值。其后，基于工厂折弯下模规格作相应的设

计优化，在确保原材料对接设计符合原有模具规格的同时实现材料使用率的提高。最后，需控制好折弯边之间的距离设计，防止相互距离过近导致折弯边与折弯模

具出现冲突而无法进行钣金件的生产加工。

2.3钣金方孔内直角设计

钣金件结构设计中还包括了钣金方孔内直角的设计。冲压加工的钣金件通过

方孔成型冲模而在钣金件上形成内直角方孔，应当对该方孔内直角作相应的优化

设计，以实现整体钣金件结构的优化。首先，应当以工厂生产并使用的模具作为

设计参考，基于其尺寸状况和样式情况确定方孔内直角的相应参数，实现工艺设

计在实际应用上的匹配和契合，使得生产成本不致增加，生产工期符合客户要求。

2.4钣金件优化设计

做好前期的各项设计的基础上，还应对钣金件结构作后期的优化设计。因钣

金件加工中需以焊接和打磨操作进行，故可能导致钣金件外观上的瑕疵，影响其

整体品质。这就要求在既有的加工工艺基础上，对焊接工艺进行相应优化，实现

钣金件质量保证的同时，确保其外观符合要求。应当利用薄板折弯工艺结合钣金

折弯工艺进行各自的零件生产，最后利用组合工艺实现零件的合成，形成最终的

整体钣金件。这种优化方式能够在保证产品质量的基础上实现钣金件的美观性，

同时在加工成本和周期方面未作相应增加。

2.5方孔内直角设计

机械加工零件设计中，结合加工使用的刀具特点，多为圆柱体的切削铣刀，

设计加工后会留有加工圆角。对应来看，冲压加工的钣金件则以方孔成型冲模，

产生内直角的方孔。为优化钣金件结构设计，应以长圆孔冲模作为冲模方式，确

保加工后形状为长圆孔。在具体的设计当中，还应明确工厂生产使用的模具的尺

寸和样式，也便在现有工艺设计中进行对应选择，保证使用上的契合，确保工期

和成本上的有效保证。

结束语

钣金结构设计很大程度依赖于钣金工艺的升级和优化，基于生产条件和生产

需求进行钣金件结构的优化，使得产品的工艺水准和外观均得到有效提升。基于