机械送料机构动图(机械制造金属常用下料方法整理)

生活 生活 更新时间: 2024-07-08 12:44:03

在机械零部件加工制造过程中,无论是机加工件,还是焊接件,又或者是管类零件,加工工艺中的第一步一般都是“下料”,即使是在涉及工业的建筑行业中,如厂房、工业炉窑等的施工中,通常型钢、钢管、钢筋等也需要首先进行下料。根据在工作中常见的金属下料方法和注意事项进行了整理如下,仅供参考:

1.激光切割

激光切割由于成本较高,一般只用于≤5mm薄板的加工和下料,碳钢钢板、冷/热轧不锈钢板、橡胶等非金属均可以用激光进行下料加工,激光切割切口的宽度比较窄,一般只有0.1-0.5mm左右,因此材料的热影响区小、浪费较少,同时加工精度较高,以一般孔的中心距激光切割误差能控制在0.1-0.4mm范围之内,而外轮廓误差可以控制在0.1-0.5mm,激光切割的切口垂直,表面粗糙度可以达到Ra12.5-25,由于激光切割的上述特点,激光切割可以加工直径比较小的孔,直径/板厚≥1的孔一般都能进行加工。但是激光切割也有其局限性,由于其加工原理,那就是对于反射率高和热传导性好的有色金属不能加工,例如铜、铝及其合金,否则由于热传导和反射会损坏激光切割设备的光学元件,除非加装特有的反射吸收装置才能进行加工。由于激光切割的上述特点,在食品机械、粮食机械、车辆覆盖件等领域使用广泛,经常直接下料后不再机械加工、直接钣金成型。

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激光切割(图片源自网络)

2.数控火焰切割

数控火焰切割是碳钢板材经常使用的一种下料方法,尤其焊接结构件,火焰切割的切割变形量比较大而且由于热量输入较大,切口部位熔化变形比较严重,因此主要用于≥6mm的碳钢板下料,不能用于薄板的下料,否则变形和熔化过于严重。

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火焰切割(图片源自网络)

由于热影响区较大,数控火焰切割会影响切口附近局部区域的硬度,原理类似于加热后在空气中自然冷却造成了退火使硬度下降,因此一般只用做没有硬度要求的低碳结构钢加工,如果用于加工45号钢钢板等,则需要进行热处理(调质等调整硬度),另外由于切口比较粗糙、熔化变形比较严重,对于尖角类的零件,如锐角的板材等,数控火焰切割是无法加工和保证尺寸的,在结构设计时考虑工艺的经济性需要避免此类尖角的设计,而应做圆角设计。

另外由于不锈钢表面本身表面有一层铬镍的防锈氧化层,同时不锈钢在受热后表面也会形成高密度的氧化层,这会阻碍热量的传播从而造成板材熔断困难,因此火焰切割不适用于不锈钢下料加工;同时由于铜、铝等有色金属的热传导性比较好,热量传播太快,造成散热,因此也不适用数控火焰切割加工。

3.数控等离子切割

数控等离子切割作为新兴的加工方式在下料加工中应用也越来越多,尤其在不锈钢钢板下料加工方面,等离子下料成本比激光切割成本低、速度快,而且可以加工比较复杂、不规则的曲线轮廓,切割粗糙度好,加工精度也比较高,同时热变形比较小,尤其在≤5mm薄板下料中应用广泛,对于对切面垂直度要求不高的焊接结构件通常直接下料后进行组焊,不再机械加工。但是有一点要注意,由于等离子加工的特点所决定,其切口成一定斜度,因此在单面焊时应该注意尽量规定斜口朝外便于焊接熔透,保证焊接质量。同时等离子切割不能用来切割圆孔,因为不容易割圆。

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等离子切割(图片源自网络)

4.手工火焰切割

手工火焰切割可以用来割板材简单轮廓外形,也可以用来割坡口,但由于切割表面质量差,通常粗糙度超过100,而且不能加工小角度窄坡口、5mm以下坡口,因此在机械制造中使用较少,而在现场施工等要求不严格的场合应用比较多,如果有比较高的粗糙度要求,需要二次机械加工。

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手工火焰切割坡口

5.锯切下料

锯切下料主要有锯床、手工切割机锯切、锯管机等方式加工,主要用于轴、管类的零件下料,可用于切割金属、非金属尼龙棒等,因为锯切刀口有一定宽度,且一般轴类零件要求表面光洁度和精度要求较高,因此锯切下料应考虑一定的加工余量和加工浪费,一般约5mm左右。

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锯床切割(图片源自网络)

6.剪板

剪板一般用于10mm以下薄板的直边下料,常用的剪板机一般只能用于直边剪切,而且刃口有一定宽度要求,通常剪裁幅度小于12mm以下剪裁加工困难。

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剪板加工(图片来自网络)

以上是比较常见的机械零件的下料加工方法,设计人员设计零件时应根据下料方法不同考虑成本、实际加工等因素设计合理的轮廓,工艺人员制定工艺时可以根据零件材质、特征、实际需要、工艺性价比等需要进行考虑和选择下料方法(仅供借鉴和参考)。

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