东莞市新扬翊精密钣金制造有限公司

 在钣金加工中，材料余量的处理是一个关键环节，合理的余量处理可以提高材料利用率、降低成本并保证产品质量。以下是一些处理材料余量的方法：

1. 精确计算与排样优化
   • 在切割下料之前，精确计算钣金件的展开尺寸是至关重要的。这需要考虑到折弯半径、折弯角度、拉伸系数等因素对材料尺寸的影响。例如，对于有折弯工艺的钣金件，要根据折弯系数（K - factor）来计算展开长度，确保下料尺寸的准确性，减少不必要的余量。
   • 利用计算机辅助排样软件进行排样优化。该软件可以根据钣金件的形状、尺寸和板材的规格，自动计算出多种排样方案，选择材料利用率最高的方式。例如，对于形状规则的矩形钣金件，可以采用紧密排列的方式，减少板材边角的余量；对于不规则形状的钣金件，可以通过旋转、嵌套等方式进行排样，最大限度地利用板材空间。
2. 切割工艺选择与余量控制
   • 不同的切割工艺对材料余量的产生有不同的影响。剪板机切割适用于直线切割和简单形状的切割，其切割精度相对较低，一般会预留 0.5 - 1mm 的余量用于后续的加工调整。在使用剪板机切割时，要根据零件的精度要求和后续加工工艺合理控制余量。
   • 激光切割精度较高，能够实现复杂形状的精确切割，余量可以控制在 0.1 - 0.3mm 左右。在激光切割时，要根据激光束的光斑直径、切割速度和材料厚度等因素来调整切割路径，以减少余量。同时，对于一些对尺寸精度要求极高的零件，如航空航天领域的钣金件，可以在激光切割后进行精密研磨等后处理，进一步去除余量。
   • 数控冲床切割在加工多孔、异形孔等复杂图案时效率较高。在数控冲床切割中，要考虑冲头的直径、模具间隙和排样方式对余量的影响。一般会预留 0.2 - 0.5mm 的余量，以保证冲裁后的零件尺寸符合要求，并且可以通过优化冲床的编程和模具选择来减少余量。

1. 折弯余量处理
   • 在折弯过程中，由于材料的弹性变形，会出现回弹现象。为了保证折弯后的角度和尺寸符合要求，需要在折弯前对余量进行考虑。通过试验或者使用折弯模拟软件，确定不同材料、厚度和折弯角度下的回弹量，在编程和模具调整时对回弹余量进行补偿。例如，对于一种铝合金钣金件，经过测试发现折弯 90° 后的回弹角度为 3°，在折弯时就需要将模具角度调整为 93°，以抵消回弹余量。
   • 对于连续折弯的钣金件，要考虑每次折弯对后续折弯的影响，合理安排折弯顺序和余量。例如，先进行小角度折弯，再进行大角度折弯，并且在每次折弯后检查尺寸偏差，根据实际情况调整下一次折弯的余量。
2. 冲压余量考虑
   • 冲压加工时，模具间隙会影响零件的尺寸精度和余量。一般来说，模具间隙为材料厚度的 5 - 10%，在设计和调整模具时要根据材料厚度和零件的精度要求选择合适的间隙，以控制余量。例如，对于 1mm 厚的钣金材料，模具间隙可以设置在 0.05 - 0.1mm 之间，这样可以保证冲压后的零件尺寸在允许的余量范围内。
   • 对于有拉伸工艺的冲压件，要考虑拉伸系数和材料的流动特性来确定余量。拉伸系数是指拉伸后零件的直径与拉伸前毛坯直径之比，根据材料的拉伸性能和零件的形状要求，合理确定拉伸系数，预留足够的材料余量，以防止材料在拉伸过程中破裂。同时，在拉伸模具的设计中，可以采用合理的凸凹模形状和润滑措施，减少材料的流动阻力，使材料均匀分布，从而控制余量。

1. 焊接余量处理
   • 在钣金件焊接时，要考虑焊缝的收缩余量。焊缝在冷却过程中会发生收缩，导致焊接后的零件尺寸发生变化。根据焊缝的长度、厚度和焊接工艺，估算焊缝的收缩量，并在焊接前预留相应的余量。例如，对于长焊缝的焊接，可以采用分段退焊等工艺，减少焊缝的收缩变形，并且在焊接前将零件的尺寸适当放大，以补偿焊缝收缩余量。
   • 对于不同厚度材料的焊接，要考虑到填充材料的使用和余量。当焊接厚度差异较大的钣金件时，需要使用填充材料来保证焊缝的质量。在确定填充材料的用量时，要考虑到焊缝的形状、深度和焊接工艺，预留一定的余量，以避免焊接过程中填充材料不足或过多。
2. 铆接和螺栓连接余量
   • 铆接和螺栓连接相对焊接来说，对尺寸精度的要求更高。在钣金件加工时，要精确计算铆接孔和螺栓孔的位置和尺寸，预留合适的余量。例如，铆接孔的直径一般要比铆钉直径大 0.1 - 0.2mm，以保证铆钉能够顺利插入，同时要考虑到铆接后的紧固程度和余量。对于螺栓连接，要根据螺栓的规格和连接要求，确定螺纹孔的精度和余量，一般螺纹孔的深度要比螺栓的有效长度长 3 - 5mm，以保证螺栓的连接可靠性。

1. 表面处理余量考虑
   • 在进行除锈、除油等表面预处理时，一般不会产生过多的余量，但在化学酸洗等过程中，要考虑到材料的腐蚀余量。对于一些高精度的钣金件，要控制酸洗的时间和浓度，避免过度腐蚀导致尺寸超差。例如，在酸洗不锈钢钣金件时，要根据材料的成分和厚度，选择合适的酸洗配方和时间，一般酸洗余量控制在 0.01 - 0.05mm 左右。
   • 喷涂、电镀等表面处理工艺主要影响零件的外观和耐腐蚀性，对尺寸余量的影响相对较小。但在一些厚涂层的喷涂过程中，要考虑涂层的厚度对零件尺寸的影响。例如，对于一些需要厚防锈漆涂层的钣金件，涂层厚度可能达到 0.1 - 0.3mm，在设计和加工时要将涂层厚度考虑进去，预留相应的余量。