钣金是做什么用的？
钣金是最常见的工业建筑材料之一。钣金用途广泛且经久耐用，可用于制造从飞机到汽车、建筑结构、消费品、家具、市政基础设施等各种物品。毫不夸张地说，钣金是当今世界最重要的组成部分之一。
金属板坚固、有弹性、重量轻且有弹性，通常由钢、铝、铜、黄铜或锡等金属制成，这些金属已被压制成薄的平叶、板或箔。钣金用于各种熔覆和覆盖应用。许多工业机器和家用电器都封装在钣金中。钣金还用于制造复杂的组件，例如飞机机身、车辆底盘和车身、建筑物框架、HVAC 系统和船体。
钣金用于制造我们旅行的车辆、我们生活和工作的建筑物以及我们使用的产品。为了开发复杂的设计以生产出有效且耐用的产品，设计师和工程师需要能够让他们敏捷、富有创造力和适应性的钣金设计软件。
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什么是钣金设计？
钣金设计是创建 2D 工程图或 3D 模型的行为，该工程图或 3D 模型是装配体、零件、外壳、零部件或产品的数字可视化。该设计将包含使用 CNC 加工工艺制造零件或产品所需的确切尺寸和规格。这些尺寸和规格从 CAD 文件转换为机器代码，然后输入到控制 CNC 机械的计算机中。
钣金设计中的注意事项
钣金设计过程：可能既耗时又复杂。钣金设计师和工程师在优化设计时必须考虑各种因素，包括公差方面的考虑。钣金的薄性使其成为多种用途的理想选择，但也需要工程师和设计师了解钣金的特殊局限性。
专门从事钣金箱设计和钣金外壳设计的专业工程师经常关注将金属弯曲和成型为所需的形状。虽然钣金的弹性使其成为一种如此有价值的材料，但这种柔韧性会导致更大的脆弱性，从而使设计过程复杂化。必须特别小心地精确放置孔、切割和弯曲，因为钣金极易发生剪切和撕裂，尤其是在加工公差严格的时。保持一块金属板的厚度均匀对于避免制造过程中的破损和故障至关重要。
钣金设计基础知识
设计钣金零件需要技巧、准确性和创造力。每个单独的钣金部件都必须经过专业设计和制造，以满足精确的规格。为此，设计师和工程师需要 3D 钣金设计软件，该软件为他们提供一整套工具。
可制造性设计原则
钣金设计师经常使用可制造性设计 （DFM） 的原则。DFM 规定任何零件、机器、结构或产品的设计都应尽可能实现最高效和最具成本效益的制造过程。专注于 DFM 原则有助于设计人员在初始概念阶段发现问题。通过这种方式，可以在早期进行设计更改，从而最大限度地降低制造成本，并避免在进入生产阶段后必须返工设计的费用。
材料选择至关重要
在遵循与钣金设计相关的 DFM 原则时，工程师必须首先考虑他们将要处理的金属的厚度。材料选择是至关重要的一步，因为这将决定钣金板的延展性、脆弱性、耐用性以及购买成本。
选择材料后，设计师必须考虑定制钣金制造过程中涉及的主要操作。
通过云提高安全性和协作
简化设计流程
钣金设计软件使工程师和设计师能够遵循 DFM 原则开发更好的设计，以实现最佳可制造性能力。专业的 CAD 钣金设计程序可以自动化设计过程的许多部分。这些自动化流程使设计人员能够通过不同的设计迭代全面管理和精确模拟钣金规则。利用这些功能可以简化整个钣金设计工作流程，并降低生产成本和上市时间。此外，与 3D 扫描仪和打印机等高级硬件的集成增强了这些软件解决方案的功能，从而实现更准确、更高效的设计迭代。
增强性能分析
高级钣金开发软件可用于性能分析目的。此功能消除了生产大量物理原型的需要，并进一步降低了生产成本并缩短了制造时间。钣金展开软件允许设计师评估设计的稳定性。钣金弯曲仿真软件可用于准确测试各种设计迭代。3D 仿真可以复制真实世界环境应力以及组件或材料组合对设计的影响。
通过云提高安全性和协作
将云技术集成到钣金设计软件中，为设计师提供了更高的敏捷性，并允许他们在设计流程的任何阶段与同事远程协作。云还提供了一个安全的存储环境，无论同事或客户位于何处，都可以随时访问和共享文件。
基本的钣金制造操作
弯曲
弯曲涉及在某个点施加力以围绕直轴形成钣金。将一块金属板安装在模座上，然后将冲头压入其中，使工件移动到模具中并形成所需的形状。两种最常见的弯曲工具是弯曲制动器和制动压力机。在设计钣金折弯时，设计人员必须遵循特定的指导方针并考虑关键因素，例如钣金的厚度、折弯余量、金属的 k 系数和钣金折弯半径。
绘图
有时称为深拉或杯拉，此过程涉及将一块金属板拉伸以形成凹形或空心形状。将钣金放置在模具块上，并用压边板固定到位。然后使用 U 形冲头装置将金属板压入模具中，使其呈现所需的形状，确保材料拉伸到所需的最小程度。
切削
切割是通过剪切刀片或模具刀片去除一块金属板的零件，这些刀片使用很大的力施加在金属板上。与弯曲和拉拔一样，使用剪切刀片或模具刀片进行切割是通过在模具和冲头之间放置一块金属板来完成的。
钣金切割也经常使用 CNC 控制的 CO2 激光器或光纤激光器来完成。这些激光器能够切割厚达 20 mm 的材料，即使是复杂的设计也能提供精度。但是，在规划切割时必须考虑激光束的宽度，因为它可能会影响切割过程的准确性和效率。虽然激光切割非常经济和精确，但它并不总是适用于某些类型的钣金，例如某些形式的铝钣金。
整理
精加工是在钣金上添加一层以改善其美学外观或增强其功能的过程。可以使用多种方法完成钣金精加工。一些最常见的精加工方法包括应用涂层，例如油漆或粉末涂层、抛光、电镀或阳极氧化。精加工方法的选择取决于所需的外观、金属的预期用途和所需的周转时间等因素。一些最常见的精加工方法包括：
金属电镀：金属电镀涉及将金属板浸入化学浴中，该化学浴通过在其上添加一层薄薄的金属来改变基材表面。这样做是为了提高耐用性、提高耐腐蚀性和增强产品的外观。
抛光：使用布轮抛光金属表面，增加其光泽、光滑度和光泽。
粉末涂料： 将干燥的塑料粉末熔化到一块金属板的表面，以赋予其更多质感或产生更有光泽的外观。
喷砂：沙子等研磨材料以极高的速度被压到基材上，以平滑金属的纹理。
其他常见的钣金制造技术
在使用 DFM 原则创建设计时，钣金制造设计师和工程师还必须考虑各种其他技术。这些技术包括：
成形
成型过程包括从较大的板材上去除一小块金属，然后将其压制成两个模具之间的形状。弯曲、绘制、旋转或拉伸等技术可归类为成型。
冲压
冲孔通常是为了在一块金属板上打孔。使用模具、激光或切削刃去除金属的小部件。被移除的碎片被称为 slug，通常作为废物丢弃。设计师必须特别注意冲压发生的位置，因为该工艺会削弱钣金的结构，如果放置在离金属弯曲处太近的地方，孔可能会变形。
焊接
焊接是通过使用焊炬将两块金属板加热到熔点并将它们熔合在一起来连接两块金属板的过程。虽然有许多不同类型的焊接技术，但最常见的焊接钣金方法是：
金属惰性气体 （MIG） 焊接
钨极惰性气体保护焊 （TIG） 焊接
等离子弧焊
棒焊
电子束焊接 （EBW）
气焊
涂层
将涂层涂在金属板上以阻止腐蚀或增强金属外观应用于钣金的常见涂层类型包括：
聚酯粉末涂料
环氧粉末涂料
PPA 571 涂料
组合环氧树脂/粉末涂料
钣金设计常见问题解答
3D CAD 钣金设计软件远远优于 2D 绘图。它提供了更大的设计自由度，鼓励创新并简化了设计流程。设计师可以创建栩栩如生的 3D 模型，可以从任何角度查看。设计流程可以自动化，以节省迭代时间。数字仿真消除了对物理原型的需求。
3D SheetMetal Creator 等尖端钣金设计软件可用于创建极其精确和高度复杂的设计。
设计师在选择 CAD 解决方案时必须考虑他们的投资回报。必须仔细考虑总拥有成本、软件的敏捷性和兼容性以及所提供的支持。全球的行业专业人士向达索系统寻求整体钣金设计解决方案。市场上没有其他钣金设计软件可以提供我们产品系列的强大功能和灵活性。通过以下方式增强您的钣金设计：
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4t 规则是钣金设计中的重要准则。它规定设计的所有特征，包括槽、孔或槽口，应至少是材料厚度的四倍，距离任何弯曲线的距离。这可以防止不必要的变形并确保设计部件的可制造性。规则中的“t”表示材料厚度，数字“4”表示最小距离（以材料厚度的倍数表示）。这是一个经验法则，有助于避免设计错误并提高弯曲操作的效率。