钣金加工工艺流程与材料选择指南

一、钣金加工工艺流程

钣金加工是将金属薄板（通常厚度≤6mm）通过冷加工工艺转化为所需形状的制造过程，其核心流程可分为以下步骤：

1. 前期准备
   • 图纸设计：使用CAD软件绘制产品二维/三维图纸，明确尺寸、形状及装配要求。
   • 工艺规划：根据产品复杂度选择加工方式（如非模具加工适用于小批量，模具加工适用于大批量）。
   • 设备调试：检查剪板机、折弯机、激光切割机等设备状态，确保加工精度。
2. 下料
   • 剪板：用剪床切割直线边缘板材，适用于简单形状。
   • 冲裁：通过冲床和模具冲切复杂形状，效率高但模具成本高。
   • 激光切割：利用高能激光束切割复杂轮廓，精度高（公差≤0.1mm），适合小批量或高精度需求。
   • 水切割：高压水流混合磨料切割，适用于热敏感材料（如钛合金）。
3. 成型
   • 折弯：将平板弯曲成三维形状，需控制折弯半径（避免材料破裂）和顺序（防止干涉）。
   • 拉伸：通过模具将平板拉伸为薄壁零件（如汽车车身部件），需多次拉伸时允许表面痕迹。
   • 冲压：利用模具批量生产复杂形状零件（如机箱外壳），效率高但模具成本高。
4. 连接
   • 焊接：
     • 氩弧焊：适用于铝、铜等有色金属，焊接质量高但成本高。
     • 点焊：通过电极加压熔化金属，效率高但强度较低。
   • 铆接：用铆钉连接不同材料，操作简便但拆卸困难。
   • 螺栓连接：适用于需频繁拆卸的场合，如设备外壳。
5. 表面处理
   • 喷漆：通过喷涂设备覆盖漆料，防腐且美观。
   • 电镀：在表面镀金属膜（如锌、镍），提高耐腐蚀性。
   • 氧化：铝材阳极氧化生成硬质膜，兼具防护和装饰功能。
   • 喷粉：静电吸附粉末涂料，经高温固化形成坚硬涂层，耐腐蚀性强。
6. 质量检测
   • 尺寸检测：用卡尺、三坐标测量仪验证几何尺寸。
   • 表面检测：检查粗糙度、划痕等缺陷。
   • 无损检测：超声波检测焊接接头内部缺陷。

二、材料选择指南

钣金材料需根据产品用途、成本及加工性能综合选择，常用材料如下：

1. 冷轧钢板（SPCC）
   • 特性：表面质量好，尺寸精度高，但易生锈。
   • 适用场景：电镀/烤漆件、汽车零部件、建筑结构。
   • 厚度建议：0.5mm（薄板易变形）~2.5mm（超厚加工困难）。
2. 电解板（SECC）
   • 特性：冷轧板电镀锌层，耐氧化性强，无需额外防锈处理。
   • 适用场景：成本敏感且需防锈的零件（如室内设备外壳）。
3. 镀铝锌板
   • 特性：铝硅合金镀层，耐热性和耐腐蚀性优异。
   • 适用场景：户外环境（如通信基站外壳）。
4. 不锈钢板（SUS304/316）
   • 特性：耐腐蚀性强，光亮度好，但成本高。
   • 适用场景：食品工业、制药设备、高端建筑装饰。
   • 表面处理：钝化、拉丝、电抛光。
5. 铝板（5052/6061）
   • 特性：质轻、耐蚀、导电性好，但强度低。
   • 适用场景：电子产品外壳、航空航天部件。
   • 加工注意：折弯时易裂纹，需增加下模槽宽或退火处理。
6. 铜板（H62）
   • 特性：导热/导电性优异，但成本高。
   • 适用场景：导电零件（如电池连接片）、装饰件。

三、材料选择核心原则

1. 成本优先：在满足力学性能前提下，优先选择低价材料（如SPCC替代不锈钢）。
2. 简化规格：同一产品中尽量减少材料类型和厚度规格，便于生产管理。
3. 厚度限制：薄板（<0.5mm）焊接/折弯尺寸难控制，厚板（>2.5mm）加工困难。
4. 工艺适配：
   • 无需焊接的零件选SECC（降低成本）。
   • 需焊接的零件选SPCC（后电镀或喷粉防锈）。
   • 外观要求高的零件选不锈钢或铝板。