值得一提的是鈑金件公差選用的問題,目前行業內參照的標準有《沖壓件尺寸公差》即GB/T 13914-2013、《沖壓件角度公差》即GB/T 13915-2013以及《沖壓件形狀和位置未注公差》即GB/T 13916-2013。在標準GB/T 13914-2013的《平沖壓件尺寸公差》中規定了基本尺寸為0~6300mm、板材厚度為0~6mm的不同規格的平沖件的公差等級和公差值;《成形沖壓件尺寸公差》規定了基本尺寸為0~1000mm、板材厚度為0~6mm(分t≤1mm、1mm<t≤4mm、t>4mm三個厚度區間)的成形沖壓件的公差等級和公差值,以及沖壓件尺寸極限偏差的規定和公差等級的選用。GB/T 13915-2013規定了沖壓件的角度公差。高州批量鈑金加工GB/T 13916-2013規定了沖壓件的形狀和位置未注公差。未注公差一般是指圖樣上無需標注的公差,在我國又稱為“未注公差、自由公差”。一般公差分為精密f、中等m、粗糙c、最粗v四個公差等級。有很多公司規定用GB/T 1804-2000,也有的公司規定用GB/T 15055-2007,誰對誰錯呢?GB/T 1804-2000是一般公差、未注公差的線性和角度尺寸的公差,本標準適用于金屬切削加工尺寸,也適用于一般鈑金件的加工尺寸,非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸可參照采用。GB/T 15055-2007規定了沖裁件線性尺寸、成形件線性尺寸、沖裁圓角半徑線性尺寸、成形圓角半徑線性尺寸、沖裁角度尺寸、彎曲角度尺寸公差的極限偏差。比較兩個標準可發現基本尺寸相同的各個尺寸段中GB/T 15055-2007的公差相應放寬,實際上,能達到兩個標準中f級的鈑金件已經是精密級了。個人以為鈑金件與機加工零件之間有配合要求的推薦用GB/T 1804-2000,單純鈑金件用GB/T 15055-2007。再從實際出發,數控沖、數控剪、激光切割、水切割等下料方法目前均能達到f(精密)級,而大部分公司一般在圖紙的技術要求中注明未注公差按以上兩個標準之一的m(中等)級執行,所以對以上現代化的數控下料設備而言,再去研究采用哪個標準已沒有必要。盡管GB/T 15055-2007中還針對不同材料厚度(分t≤1mm、1mm<t≤4mm、t>4mm三個厚度區間)規定了不同公差等級所對應的極限偏差值,但這對傳統的普通下料設備仍有實用價值。對折彎工藝而言,數控自動折彎機(如Salvagnini和通快等設備)也能達精密級,普通數控折彎機在對較大尺寸(如大于尺寸1500mm時)零件進行折彎后其成形尺寸不一定能得到保證,這是折彎過程中手工定位和大尺寸易變形所造成。20世紀70年代以前,紡紗廠使用的滾筒當屬傳統意義上的精密鈑金件,單節滾筒卷圓縮口后用錫焊連接,滾筒全長6m用5~6個單節滾筒連接而成,直徑為400mm,其全長圓跳動只允許在500μm以下,故使用2~3年后滾筒就要整修,而會修的師傅屈指可數。現在的數控鈑金機床誤差縮小至100μm甚至幾十微米都不在話下,這就體現了鈑金的“精”(即加工精度)。我們的精密鈑金還在于“密”:材質致密均勻,無表面蝕點,無微裂紋。專業批量鈑金加工精密鈑金設計技術要求為:⑴成品表面平整光滑無銹蝕,不應有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。⑵加工棱角清晰、圓角過渡平滑,不得有翹曲變形現象。⑶去除全部毛刺飛邊,銳角倒鈍。⑷下料和沖孔邊口不應有翻邊現象,毛刺高度不大于0.1mm。⑸淺拉深不得有起皺、拉裂、扭曲等現象。⑹外觀尺寸及公差(包括線性尺寸、角度、形位公差等)應符合圖樣上的技術要求。這也是我們設計精密鈑金件的圖紙和檢驗的技術要求。
精密鈑金和綠色鈑金的概念是與時俱進的,年輕時我們學習鈑金工藝,鈑金咬口縫用剪刀剪、用劃針或圓規劃線、用木方尺敲打折邊,尺寸精度不超1mm、外表看不到明顯的錘子印就算是水平高的鈑金工了。后來有了液壓剪板機和折彎機,零件加工省力、加工后表面質量均勻一致,外觀非常漂亮。高州批量鈑金加工再后來出現了數控剪板機和數控折彎機,加工零件的折彎角度可以精確到0.1°,尺寸可以精確到0.1mm甚至更高,不需要像以前那樣用梯形絲桿或螺紋一點點甚至幾次三番去調定位,從而節省了大量的時間和材料(手工調整避免不了要剪廢或折壞幾張板料,哪怕是小塊料)。到現在出現了自動料庫,它不僅可以實現自動上料,還可以根據待加工零件的不同板厚、材質、尺寸自動完成出入庫。在現代化的加工過程中,沖切、翻邊、攻絲、沖字壓印、通風柵等工藝操作都能在一臺數控沖床上完成,之后再連線進行自動折彎、下線(如圖1所示的Salvagnini設備)。Salvagnini折彎機中的折彎刀也是從手工換模發展到自動換模,直到在2017年的工博會上,筆者看到通快折邊機自動化程度更高,自動模具功能更多、更巧妙,感覺號稱世界領先的柔性折彎設備的締造者——Salvagnini要繼續保持老大地位不得不快速創新,推出更多、更巧妙的機器才行。批量鈑金加工廠家目前,精密鈑金加工的開卷校平精度可達0.3~0.5mm。一般鈑金零件的折彎精度能達到0.05mm到0.1mm(CNC機床),沖切加工的定位精度和重復定位精度大多不超過0.1mm(當然大型鈑金產品如尺寸大于1500mm的零件,精度要略大一些),所以用激光/數沖/水刀等切割、用數控折彎生產的鈑金零部件通常均能滿足尺寸精度要求。
手機攝像頭模組中的PCB電路板由FR4和FPC組成的軟硬結合板,也有一些使用的是純硬板或者軟板。激光技術應用到這個板塊中主要是針對FR4激光切割和FPC激光切割技術,另外一種激光工藝技術就是在FR4或是在FPC上對其進行二維碼激光打標技術。高州批量鈑金加工激光達標技術主要應用到攝像頭芯片表面打標,通常都是標記出企業的logo以及產品的相關信息,起到品牌宣傳和下游環節管理、操作簡便的作用。隨著產品的進步,內部追溯系統的應用導入,芯片表面二維碼激光打標技術也越來越流行。托架上有鏈接導電模塊,里面的導電金屬模塊區域小、非常薄,采用激光焊接技術能夠有效的加強焊接牢固度,提升到導電性能,并且不會使其損傷。攝像頭模組中的玻璃屬于超薄玻璃,加工過程中不僅僅是不能使其碎裂,而且要保證其強度和崩邊率,采用激光加工技術的優勢在于加工速度快,崩邊小,良品率高。專業批量鈑金加工鏡頭、馬達中的激光打標技術主要是在其表面或者邊緣標記處小于0.5*0.5mm的二維碼,起到防偽、追溯等作用。一個小小的攝像頭模組就有那么多的激光工藝技術應用到其中,可見激光技術作為一種先進工藝技術的重要性。
沖壓、鈑金生產涉及制造行業的諸多領域。近年來,隨著我國成為世界制造業中心和消費大國,作為制造業基礎行業之一的沖壓、鈑金行業也取得了空前發展。目前我國的裝備制造業大而不強,而且分布不均衡,落后的重型裝備制造業分布在東北三省,而新的鈑金類裝備制造業分布在沿海的長三角和珠三角一帶,并且剛剛起步,很難滿足國內市場需求。高州批量鈑金加工在未來的5-10年內,裝備制造業仍將是我國主要發展的行業之一,特別是制造業中的鈑金行業。鈑金加工行業的提升是最能體現一個國家制造業綜合能力的主要評價方面,該行業的發展將是提高國發經濟整體素質的體現。我國加入世界貿易組織已經有多年,而目前的鈑金加工行業,仍然是一盤散沙,新興的民族工業剛剛起步,規模很小。行業整合可以應付國外企業沖擊,保證民族工業在競爭中有一席之地,在未來5-10年中,我國鈑金加工行業除了擴大規模滿足內需外,還需要在先進的互聯網上整合生產和供求關系,才能立足不敗之地,才能更快更好地向國外發展提供準備。行業整體規模分析,隨著中國制造業的崛起,中國鈑金及制作行業得以迅速發展。批量鈑金加工廠家據前瞻產業研究院發布的《鈑金加工行業市場需求預測與轉型升級分析報告》指出,早在2012年,全行業擁有超過3萬企業(車間),200萬從業人員,年生產鈑金件約4200萬噸,2016年,鈑金加工行業銷售額約6885億元。但是從總體上講,鈑金加工行業起步較晚,行業規模普遍較小,生產技術人員匱乏,很難形成企業核心競爭力,市場競爭日趨激烈,尚不具備與國際跨國公司競爭的實力。