0 引言

    計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對制造業(yè)打來了極大的沖擊，這一沖擊集中體現(xiàn)在CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))的興起。在CIMS領(lǐng)域，CAPP技術(shù)占有關(guān)鍵地位。目前，CAPP技術(shù)有了長足的發(fā)展，先后出現(xiàn)了以GT代碼為輸入信息的回轉(zhuǎn)類零件CAPP系統(tǒng)，基于特征建模的箱體類零件，以及基于知識的CAPP系統(tǒng)等。但在鈑金制造領(lǐng)域，相應(yīng)的CAPP系統(tǒng)相對較少。

1 鈑金CAPP的發(fā)展現(xiàn)狀

    隨著現(xiàn)代鈑金生產(chǎn)的發(fā)展，許多企業(yè)購進(jìn)了大型數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控折彎機(jī)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)設(shè)備，企業(yè)對鈑金自動(dòng)化技術(shù)的需求也越來越高，開發(fā)相應(yīng)的CAPP系統(tǒng)已經(jīng)成為企業(yè)的迫切愿望。

    在鈑金CAPP的研究領(lǐng)域中，鄧建春等人提出了基于工具化思想的混合式鈑金CAPP系統(tǒng)，采用人機(jī)交互檢索的決策方法，以樣件的標(biāo)準(zhǔn)工藝為基礎(chǔ)，建立樣件圖號及樣件名稱與樣件標(biāo)準(zhǔn)工藝文件之間的索引。任光勝等人開發(fā)的鈑金CAPP系統(tǒng)，運(yùn)用成組技術(shù)的基本原理對零件進(jìn)行分類，采用雙向混合的推理機(jī)。但現(xiàn)有的鈑金CAPP系統(tǒng)或者僅限于研究階段，或者限于某一特定工廠、特定產(chǎn)品的應(yīng)用，系統(tǒng)的實(shí)用化、通用化、自動(dòng)化水平較低，還不能達(dá)到鈑金行業(yè)對CAPP的要求。

2 工藝的模塊化

    在實(shí)際鈑金零件的工藝編制過程中，其工藝主要表現(xiàn)為兩個(gè)特點(diǎn)：

    a)多樣化：鈑金工藝中同一型號有許多不同品種的零件。

    b)繼承性強(qiáng)：同一系列的零件之間有相似性，甚至在不同型號之間的零件也有類似性。

    工藝的模塊化的概念能夠很好地解決上述鈑金的特點(diǎn)。所謂模塊化，就是為了取得最佳效益，從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，研究產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的構(gòu)成方式，用分解和組合的方法，建立模塊體系，并應(yīng)用模塊組合成產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的全過程。因此，模塊化的概念應(yīng)該包含如下的含義：

    a)模塊化的宗旨是效益；

    b)模塊化的對象是產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的構(gòu)成；

    c)模塊化的主要方法是系統(tǒng)的分解和組合；

    d)模塊化的目標(biāo)是建立模塊系統(tǒng)和對象系統(tǒng)；

    e)模塊化是一個(gè)活動(dòng)過程。

    在傳統(tǒng)的鈑金工藝編制過程中，需要對每一階段，每一零件都要編制一份工藝。然而，在鈑金加工過程中，許多零件，在每一次不同的技術(shù)狀態(tài)階段，有不同的外形和尺寸要求。而工藝人員必須對每一次的設(shè)計(jì)更改，及時(shí)地做出工藝上的更改以及完善。

    同時(shí)有許多零件，需要通過理論分析或者計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)測試來模擬，還要通過試加工來檢驗(yàn)其可行性。如在鈑金折彎工藝中，某些材料的折彎補(bǔ)償值是未知的，通常就需要通過“試折彎”的方式來獲得折彎系數(shù)。按照傳統(tǒng)工藝編制情況，假設(shè)某一鈑金件需經(jīng)過3道工序完成，其工藝編制過程如圖1所示。

    圖1 傳統(tǒng)工藝編制流程

    如果在某一時(shí)段內(nèi)，試加工的零件較多，則要求工藝人員要在短時(shí)間內(nèi)編制大量工藝文件，這對于保證工藝文件的可行性、正確性和零件加工質(zhì)量十分不利。

    顯然這種傳統(tǒng)的工藝編制方法不適合“多品種，繼承性強(qiáng)”的生產(chǎn)特點(diǎn)，而工藝的模塊化則能較好的適應(yīng)這種生產(chǎn)狀況。圖2為模塊化的工藝流程圖。

    圖2 模塊化的工藝流程

    當(dāng)工藝人員拿到一個(gè)新的零件時(shí)，按照模塊化的工藝流程：

    第一步，判斷這個(gè)零件與模塊化零件有無相似性。

    第二步，“有(T)”，則參照模塊化零件工藝，設(shè)置新的參數(shù)，生成新的工藝文件，若“沒(F)”，則進(jìn)行全新的工藝編制。

    第三步，投入生產(chǎn)。

    通過“模塊化工藝流程”，能夠在投入最少的人力、物力的前提下，最大限度地提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求。

    對于工藝編制所制定出的“模塊化流程”，只是確定了一個(gè)工藝流程（工藝規(guī)程），而對于每一道工序、工步的安排，工藝人員都必須考慮實(shí)際加工條件。

    基本模塊化工藝流程對鈑金工藝流程進(jìn)行基本的劃分，其各個(gè)模塊有待進(jìn)一步的細(xì)化。經(jīng)過有層次的細(xì)化后，鈑金工藝流程將成為各種模塊的組合。當(dāng)鈑金加工到工藝規(guī)劃時(shí)，不同層次的工藝人員根據(jù)相應(yīng)的工藝模塊，調(diào)用“模塊化零件庫”和“模塊化數(shù)據(jù)庫”，設(shè)置新的參數(shù)，從而生成完善的、可用于實(shí)際加工的工藝。

3 鈑金工藝的模塊化

    鈑金工件形狀復(fù)雜多變，而一般的鈑金加工又需要較多的工序完成。在對鈑金加工過程的總結(jié)分析中，可以發(fā)現(xiàn)，雖然鈑金加工工序較多，但一般的鈑金加工都需要經(jīng)過以下流程。

    當(dāng)鈑金工件到達(dá)工藝設(shè)計(jì)流程時(shí)，首先根據(jù)圖紙做出相應(yīng)的展開，然后根據(jù)不同的鈑金材料，不同的加工要求選擇不同的落料方式，其中有激光、數(shù)控沖床、剪板機(jī)、模具等方式。拿到鈑金件的展開圖后，選擇相應(yīng)的鈑金料在相應(yīng)的機(jī)床上進(jìn)行落料，不同的落料之后需要經(jīng)過不同的后處理。數(shù)控沖床受刀具方面的影響，對于一些異形工件和不規(guī)則孔的加工，在邊緣會(huì)出現(xiàn)較大的毛刺，所以要進(jìn)行后期去毛刺的處理，同時(shí)對工件的精度有一定的影響：激光加工無刀具限制，斷面平整，適合異形工件的加工，但對于小工件加工耗時(shí)較長。

    在落料完成后，進(jìn)入下道工序，不同的工件根據(jù)加工的要求進(jìn)入相應(yīng)的工序。有折彎，壓鉚，翻邊攻絲，點(diǎn)焊，打凸包，段差，有時(shí)在折彎一兩道后要將螺母或螺柱壓好，其中有模具打凸包和段差的地方要考慮先加工，以免其它工序先加工后會(huì)發(fā)生干涉，不能完成需要的加工。在上蓋或下殼上有卡勾時(shí)，如折彎后不能碰焊，要在折彎之前加工好。

    折彎時(shí)要首先要根據(jù)圖紙上的尺寸，材料厚度確定折彎時(shí)用的刀具和刀槽，避免產(chǎn)品與刀具相碰撞引起變形是上模選用的關(guān)鍵，下模的選用根據(jù)板材的厚度來確定。其次是確定折彎的先后順序，折彎一般規(guī)律是先內(nèi)后外，先小后大，先特殊后普通。有要壓死邊的工件首先將工件折彎到30°～40°，然后用整平模將工件壓死。

    焊接有亞弧焊，點(diǎn)焊等，點(diǎn)焊首先要考慮工件焊接的位置，在批量生產(chǎn)時(shí)考慮做工裝保證點(diǎn)焊位置準(zhǔn)確。為了焊接牢固，在要焊接的工件上打凸點(diǎn)，可以使凸點(diǎn)在通電焊接前與平板均勻接觸，以保證各點(diǎn)加熱的一致，同時(shí)也可以確定焊接位置，同樣的，要進(jìn)行焊接，要調(diào)好預(yù)壓時(shí)間，保壓時(shí)間，維持時(shí)間，休止時(shí)間，保證工件可以點(diǎn)焊牢固。

    鈑金件在折彎，壓鉚等工序完成后要進(jìn)行表面處理，不同板材表面的處理方式不同。在表面前處理后，進(jìn)入噴涂工序，在工件要求裝配后噴涂時(shí)，在工件內(nèi)部用小紙片封住工件上的孔，用耐高溫膠帶固定住，以免噴涂時(shí)撒到工件內(nèi)部，在工件外表面能看到的螺母（翻邊）孔處用螺釘保護(hù)，以免噴涂后工件螺母（翻邊）孔處需要回牙。

    在噴涂之后進(jìn)入裝配工序，裝配前，要將原來噴涂中用的保護(hù)貼紙撕去，確定零件內(nèi)螺紋孔沒有被撒進(jìn)漆或粉，在整個(gè)過程中，要戴上手套，避免手上灰塵附在工件上，有些工件還要用氣槍吹下。

    通過對鈑金工藝的分析，根據(jù)工藝模塊化的要求，可以將鈑金工藝劃分為六個(gè)大的模塊：沖孔和落料、折彎、焊接、表面處理、噴涂、裝配包裝等。

4 結(jié)論

    “模塊化工藝流程”是從大量的鈑金工藝中總結(jié)提煉出來的，其中的“模塊化零件庫”和“模塊化數(shù)據(jù)庫”，對各種加工要素進(jìn)行了量化，便于鈑金工藝人員進(jìn)行工藝編制。

    同時(shí)，“模塊化工藝流程”的建立，為鈑金CAPP的通用化、自動(dòng)化和集成化提供了基礎(chǔ)。通過“工藝的模塊化”能有效的縮短工藝編制的時(shí)間，降低工藝編制過程出現(xiàn)的誤差，減少工藝編制所需要的人力、物力。因此，“工藝的模塊化”能夠更好的滿足鈑金生產(chǎn)制造的“多品種、繼承性強(qiáng)”的特點(diǎn)。

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