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摘要：近年来，我国经济技术取得了快速发展，对钣金件的结构设计与工艺要求也越来越高。目前，在对钣金件结构进行设计和工艺选择的过程中，仍存在着许多问题。文章以钣金件的工艺优化为目标，对其结构的设计过程进行了分析。
关键词：钣金件；结构设计；工艺优化；折弯；焊接工艺
钣金件的用途十分广泛，在电器柜、金属控制箱、电池包等领域都有着普遍的应用。随着机械行业对钣金工艺的要求不断提高，相关技术人员需要不断调整工作方向，进一步优化钣金件的结构设计，选择最为恰当的钣金工艺，使钣金件能够符合相关技术标准的要求。
一、钣金件结构设计与工艺特点概述
钣金加工的加工工艺可分为多种类型，通常分为冲压加工工艺、焊接加工工艺以及折弯加工工艺。与传统的机加工工艺相比，钣金工艺在零件上不需要使用过多的加工设备，但是需要根据不同类型的钣金件特征，选择相应的处理方法。冲压加工适用于壁厚较薄的钣金件，对于某些不能适用于冲压的钣金件，需要采用焊接、折弯等技术对其进行加工。不同钣金加工工艺和处理方法的差异性也决定了钣金件的质量和性能各不相同。在加工钣金件的过程中，有必要明确加工设备和模具的特殊作用，进一步加强钣金零件的结构设计的科学性和可行性，从而改善钣金件的整体加工工艺。
二、钣金件工艺概述
钣金零件具有,易成型,重量轻加工方便等优点.当前对于钣金工艺设计优化是以设计优化为目标，对各个细节采取针对性处理方式，这是越来越多的设计中进行技术升级改造面对的重点。随着钣金零件的应用越来越广泛,现代机械设备、轻量化产品的设计理念正在流行,采用钣金零件来代替型材,简化加工技术，而且随着钣金加工技术有了质的变化.显著提升了生产效率和钣金件的生产精度。
（一）钣金工艺按照金属薄板零件的分类，可以分为折弯工艺、冲压工艺、焊接工艺、多种类型拥有各自不同的特点。例如冲压工艺和折弯工艺，需要有相应的模具应用在焊接设备上，选用代加工的零件进行焊接工艺实施，当前应对数控和激光设备的推广效果，要提升钣金工艺质量需要，对钣金工艺的特征以及工艺的重点难点进行分析。
（二）钣金工艺的特点要求在加工模具的局限性条件下转变结构设计思路。对于长期从事机械加工结构件的设计人员来说，钣金工艺的重要特点在于如何进行结构优化设计，在进行加工中，工艺难点主要是金属模板由于是受到模具的限制，因此在形状和尺寸的要求下，精确度必须加以保证。例如一些小部分的机械加工，形状较为复杂。例如铁通、铁壶、漏斗、烟囱等，在进行外壳的构建设计时，既要保证钣金构件具有固定形式，同时也要保证其具有生产功能，做到结构和外形美观、成本低廉，兼具功能应用效果，根据具体需求进行钣金构件的设计，对于不同的结构进行不同形式的工艺实施。随着钣金件材料的变化等，也要进行设计方案的变化，这是当前坂金工艺面临的重点和难点。钣金工艺的结构设计误区的规避是当前研究的热点，即如何根据钣金件、加工批量大小、加工成本和生产效率进行设计优化。
三、钣金件结构设计及工艺优化分析
（一）钣金件结构设计存在的误区
在对钣金件进行结构设计时，设计人员应该确定所选择的加工工艺的特点和可行性，与此同时，还需要明确钣金件在加工的过程中所消耗的人力成本和时间成本。但是在实际应用的过程中，很多设计人员没有明确不同钣金工艺对应的特征，这就导致了加工效率不高、钣金件质量不合格等问题的出现。在采用焊接工艺时需要特别注意焊接的可行性，例如在对钣金箱体的内部进行焊接过程中，要考虑箱体内部空间是否能够放入焊枪，以及焊接人员的可操作性和方便性，这直接影响到钣金件能否最终完成和焊接的速度与方便性。目前，很多钣金件设计人员的专业素质仍有待进一步提高，相关企业没有重视对员工的培训和技术升级，这也会导致加工效率不高、质量不过关等问题的出现。设计人员也应该不断总结钣金件的加工经验，走出设计的思维误区，不断对结构设计进行优化，保证设计出的钣金件具有较强的可加工性和较好的工艺性能。
（二）钣金件的强度设计
在强度设计中，设计师经常受到传统观念的影响和束缚，在对钣金零件材料的选择上，经常通过增加钣金件的厚度，以保证钣金件的设计强度。但是这么做不仅浪费了材料，也在无形之中增加了钣金件的重量，在对钣金件的强度进行设计的过程中，可以通过相关公式进行计算，或者通过ANSYS等有限元仿真软件进行仿真验证，在保证结构强度的前提下，尽量实现轻量化的设计目标。与此同时，也要全面改善加工工艺，并确保焊接工艺能够满足技术要求。设计人员需要搞清楚钣金结构件的载荷分布与应力集中的基本特点，在受力较大的位置，可以采用设计加强筋的方法，以保证钣金件的结构强度，也可利用折弯压平的方法，实现进一步提高钣金件的强度。
（三）钣金件的折弯边设计
在钣金折弯边的设计中，根据技术要求和折弯边的特性，执行相应的工艺优化措施，需要明确折弯边的最短边缘限制的存在，确定弯曲模具开口的设计和弯曲程度。与此同时，设计人员还应该根据当前工厂弯曲模具规格进行相应的设计优化，提高相关设备和模具的原始利用率。必须注意限制折弯边之间的距离，避免距离太近，防止折弯边和弯曲模具之间发生碰撞。
（四）钣金件的优化设计
钣金件结构如果选用焊接加工工艺，在焊接完成之后，还需要对焊缝进行打磨，这不仅会消耗很大的人力，也会使加工的时间延长，单件生产还可以承受，但是在大批量生产的过程中，会对加工效率和经济成本带来很大的影响。因此为了保证焊接的美观性，减少焊接和焊缝打磨的时间，需要对焊接工艺进行优化，在保证表面平整度和表面质量的前提下，可以将焊接工艺换成利用薄板折弯工艺配合钣金折弯加工工艺，当钣金件初步加工完成之后，再将加工完成的零部件进行整合，形成一个新的钣金件整体。这么做不仅使工作量大幅度下降，也会提高钣金件的美观性，从整体上实现了加工工艺优化的效果。
结语
综上所述，钣金加工是机械制造常用的加工方法，钣金加工工艺具有不同的类型，相应的类型也具有不同的特点，在对钣金件进行设计的过程中，要充分考虑加工工艺的可行性，不断优化加工工艺，使钣金件的美观性、实用性、加工效率以及使用性能都得到全面的提升，推动我国机械加工行业的健康稳定发展。
参考文献：
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