非焊接的钣金接合方法（林林義人）

 

强度不足？

如图 1 所示，设想为装置罩有2处弯曲的材质为SECC、板厚为2.3毫米的钣金件，假设不使用焊接，在折弯位置使2个面进行结合。但又担心不进行焊接，强度会不足。

 

使用沉头 螺钉时的螺钉紧固

在这种情况下，建议采用如图 2 所示加工沉头孔和螺纹孔并使用沉头螺钉紧固的方法。 与焊接不同的是，它不会受到热的影响，且无需在焊接部分进行防锈处理的优点。若不希望头部突出时，可使用沉头螺钉。

沉头孔尺寸在板厚 2.3毫米下时，可使用M3的沉头螺栓。

材质	板厚	沉头螺栓公称直径
SPCC SPHC SS400 SECC	2.0	M3
	2.3	M3
	3.2	M3	M4	M5
	4.5	M3	M4	M5	M6
	6.0	M3	M4	M5	M6	M8	M10
	9.0			M5	M6	M8	M10

沉头孔的尺寸选择

小规格的沉头螺钉使用 M3-M6 。( ※沉头螺钉的 3D数据可以从 米思米官网 下载。)

 

钣金加工中使用沉头螺钉紧固时，有两个设计要点。

■要点1

 

如图3中所示，添加凸缘20毫米用于M3螺钉加工。将M3加工用孔的孔中心设置在距离折弯处12毫米的位置，以免过于靠近弯曲处。

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■要点2

实际使用中，沉头孔面和螺纹孔面通过螺钉紧固而接触，但如果在3D数据上接触，则无法展开为平板。如图4 所示，这里设置了0.05 毫米的不影响实际形状的间隙。

落料加工的形状=展开图如图5所示。

 

 

那么就实际实施一下落料加工和折弯加工吧。首先是落料。

用将转塔冲床与激光加工组合而成的冲床激光复合加工机进行加工。

天田公司制LC-2515C1AJ

预先用CAM编制程序，用以操作冲床激光复合加工机。根据展开图设定加工顺序、模具、激光条件等加工细节，在冲床激光复合加工机上加载完成的程序。 （CAM 是Computer Aided Manufacturing的简称 = 计算机辅助制造）

转塔冲床是在转台（旋转式模具底座）上放入冲头（模具）进行冲压的设备。

在该加工中，沉头孔和螺纹孔是转塔冲床冲压加工而成的。上料并开始加工。

沉头孔是加工预钻孔后进行钻孔加工，螺纹孔是在加工预钻孔后进行攻丝加工。

转塔冲床加工完成后，对外周进行激光加工。 激光是指Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation =受激辐射所致的光放大。

振荡器产生光，聚光透镜进行聚光，切割铁板。

 

激光加工中有输出、切割进给速度、修正量等加工条件，这些加工条件因板厚材质而异。

切断完成。

 

接下来是折弯加工。使用折弯机。这是一种通过将对铁板施压而将其弯曲成任意角度的设备。

如图 7 所示，将工件（加工对象物）通过冲头与冲模模具之间，并在与后挡板抵接的状态下进行折弯加工。在冲头顶端1处、冲模肩部2 处共计3处发生塑性变形。（塑性变形=除去外力后仍残留的变形）

如图8所示，不三点接触，就不会弯曲。这就是设置最小折弯高度和孔与折弯处之间的最小距离的原因。

折弯加工也要预先使用 CAM 创建一个用于驱动折弯机的程序。基于展开图自动设置加工顺序、模具、L值、D值等加工详情。

程序完成。

在折弯机屏幕上加载程序。输入表示从模具到后挡板之间的距离的 L 值和表示从冲头到冲模之间的距离的 D 值。

安装模具。模具类型和安装位置由程序设置。一边看屏幕一边安装。

按下开始按钮，开始折弯加工。

 

 

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一折弯

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在画面上确认弯曲位置，将工件抵住后挡板。

踩踏板开始折弯，折弯结束后，用卡尺检查弯曲高度，用角尺检查角度。

检查合格

 

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二折弯

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注意避免模具与之前弯曲的部分相干扰。

第二次折弯加工完成

 

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三折弯

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此处也要注意折弯完成的部分不会干扰，开始折弯。第一个折缝的凸缘进入两个弯曲凸缘之间。如果各折弯精度不达标，就会产生干扰，无法折弯。

非焊接的钣金接合罩完成！

 

通过以这种方式在设计中增加一点独创性，能够在不焊接的情况下制作一个坚固的钣金罩。

你觉得如何呢？ 此次我们介绍了“非焊接的钣金接合方法”。使用“沉头螺钉”解决了钣金加工中常见的强度不足问题。通过小小的创意实现钣金对应内容领域！