產品設計工藝知多少——鈑金加工

喜歡手工的朋友可能都關注過，大神手工耿，他天馬行空反而創意和嘆為觀止的手藝，總能讓人耳目一新。做為工業產品設計公司，對手工耿的加工手段，可謂是再熟悉不過了。

手工耿最常用的加工方式就是鈑金，在產品設計中，一般叫做鈑金加工，這種工藝對于小批量生產的產品來說，最適合不過了。這種成型工藝在產品外觀設計中，一般用于醫療、汽車、家具等領域。

今天赫茲工業設計小編給諸位介紹一下塑料成型中的鈑金加工工藝的特點和優劣：

我們作為專業的工業產品外觀設計公司，將從鈑金加工在產品設計中 典型應用、相關工藝、加工質量、設計機遇、工藝說明、設計注意事項、適用材料、加工成本、環境影響等角度，為您介紹鈑金成型工藝

鈑金加工成型工藝可以使被加工板料產生光滑曲面和波狀。將這種工藝與金屬焊接技術相結合，通過熟練技術人員的操作，可以生產任何形狀的零件。

工藝簡介

鈑金加工板材是通過控制被加工板材的拉伸和壓縮而實現形態的制造。鈑金加工包括多種技術：折彎成型、凹面加工、卷邊、砂輪成型和敲擊加工（錘擊成型）等。這些工藝結合電弧焊幾乎可生產出任何金屬板材造型。通常運用在汽車、航空航天和家具行業的原型制造、預生產和小批量生產，其中汽車的底盤和車身加工是典型應用。

其中，手工鈑金加工是一項對技術操作熟練程度要求較高的加工工藝。例如考文垂原型板公司需要五年以上的學徒期來學習所有必要的技能。輪轂和夾具相結合，使板材形成光滑和銳利的多向曲面、壓花、圓形構件及法蘭盤。

典型應用

鈑金加工工藝用于汽車、家具和航空航天工業的原型制造、生產和維修。采用這種方式制造的汽車包括很多世界名牌，如世爵、勞斯萊斯、賓利、阿斯頓馬丁和捷豹等。設計師羅恩·阿拉德和羅斯洛夫·格羅夫利用這些技術生產了無縫金屬家具、室內裝飾和雕塑。

相關工藝

其他工藝，如金屬沖壓、深沖和超塑成型，用于生產相似的幾何形狀。差異在于鈑金加工是勞動密集型的，因此單位成本較高。沖壓和深沖需要匹配的模具，這意味著生產成本非常高，不過會大幅降低單位成本和改進的周期時間。因此，鈑金加工通常用于生產年產量小于10件的產品。如果超出這個量，則投資匹配模具或采用超塑成型更經濟。

加工質量

鈑金加工金屬板材，是利用金屬材料的延展性和強度來生產質輕與高強度的零件。。

鈑金加工后的金屬表面經過打磨和拋光，如果經過熟練的工人操作可以實現A級水平的表面質量。由于表面處理的要求非常高，所以這些技術可以用于賓利汽車的不銹鋼拋光加工。

設計機遇

對于設計人員來說，鈑金加工的優勢在于幾乎所有的形狀都可以加工生產出來。大半徑和小半徑曲線對熟練的操作者來說一樣容易。薄片可以壓花、翻邊或卷邊，以提高剛度而不增加它們的重量。

最終所需要的零件尺寸不限于金屬板的大小，因為多種形態的零件可以通過無縫焊接結合在一起。實際上，大多數形狀都是由多個面板制成的，因為用單一板材制造復雜且比較多種材料的板材都可以采用此工藝加工，其中包括不銹鋼、鋁材及鎂合金，由于鎂合金比鋁材強度高且重量輕，所以鎂合金是非常重要的一種鈑金加工材料。

對于中低批量生產，鈑金加工可與超塑成型配合使用，相互補充。超塑成型可以獲得更小的表面粗糙度，而鈑金加工適用于生產小型零件，如一些進氣口結構及輪轂等，因為這些有凹角，不太適合單一工件操作。。

熱成型工藝詳細對比

技術說明

鈑金加工其實包括多種不同的操作。如凹面加工、錘擊加工和砂輪成型是用來進行零件沖片光面處理。

采用沙粒和金屬顆粒做成的墊擊工具，可以很方便地用于某些形態加工。可用于深型型材的工藝加工中，如摩托車擋泥板。這種加工速度快，但是不能保證非常精確和完美的控制。在大部分情況下，木制的、皮革的或塑料的槌是常用的錘擊金屬的工具。一次次錘擊砂粒或金屬顆粒，并使其變形進而使貼附在其上的金屬產生變形，由此可見，這需要非常高超的鈑金加工技藝。

邊緣過于磨損之前僅產生10個左右的零件。大圓周曲線通常由不同模具加工而成。例如，通過基本加工獲得零件的基本形狀，然后借助夾具形成準確的形狀。工程錘把塑料或金屬敲擊在金屬表面上。樹脂工具可以加工柔和的外形和圓盤形狀，金屬工具則用于加工小的彎曲和尖角及平面。

砂輪成型也被稱為英式旋轉。它是在英國早期汽車鈑金加工中發展和掌握的。金屬工件在砂輪和砧座之間來回傳遞。砂輪上的平坦表面與砧座緊密貼合。砧座的作用是在每次重疊的過程中逐步拉伸板材。砧座可以產生更急劇的彎曲和更大的半徑曲線。

敲擊加工（也稱為錘擊成型）是拉伸和壓縮金屬板以達到數控加工的形狀。所需要的工具為由環氧樹脂制作而成的“軟”質工具，或鋼制的“硬”質工具。環氧樹脂工具通常在

砧板刨切是一種精加工操作，通過反復在平面上錘擊表面而獲得加工形態，在這個過程由于錘擊而出現金屬略微拉伸，但一般沒有大的變形。在連續用錘子敲擊后，技術工人用研磨設備加工表面上的起伏，重復該過程直到達到所需的表面粗糙度。然后金屬制品再經過打磨和拋光處理。

設計注意事項

該工藝最需要考慮的因素是加工成本，加工中需要大量的技術熟練工人完成高精加工表面，這意味著需要增加勞動力成本。現在采用這種工藝加工的并不多見。

軟工具（環氧樹脂材料）最多適合生產10個零件。硬質工具還是非常必要的，因為軟工具需要頻繁更換。針對加工材料而言，鋁材料厚度限定在0.8～6mm，鋼材則是0.8~3mm。

適用材料

幾大部分黑色金屬和有色金屬都可以通過這種工藝進行加工。鋁、鎂及各種型號的鋼材是最常用的材料。

加工成本

加工用的模具成本比較低，價格根據加工的尺寸和復雜程度而定。對于單件或小批量產品而言，可以使用5軸CNC車床加工，如果是環氧樹脂的話，可以加工的零件最多可達10個。對于用于大批量生產的工具而言，則需要用鋼加工而成，雖然造價比較高，但是采用這種工藝也比模具沖壓和超塑成型成本低很多。

加工周期的長短取決于零件的大小和復雜程度。汽車的車身與底盤從三維建模到最后完成大約需要6個星期。

這種工藝需要技術熟練的工人，勞動力費用比較高。不過與投入高昂的模具比較而言，這種工藝還是比較便宜的。

環境影響

鈑金加工是一種有效使用材料和能源的加工工藝，沒有廢品，盡管可能會產生廢品，但是一般情況下都可以在加工中隨時修正而避免。