金屬3D打印支撐多品種小批量的柔性化鈑金生產(chǎn)

來源： 先臨三維

導讀：鈑金是一個名詞，即一種金屬薄板零部件，它廣泛應用于電子電器、通信、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，例如在汽車車身、電腦、手機中，鈑金就相當于是產(chǎn)品的骨架，起到了支撐、定型的作用。

隨著鈑金的應用越來越廣泛，鈑金件的設計和制造變成了許多新產(chǎn)品開發(fā)過程中重要一環(huán)，而且越來越趨向多品種、小批量。傳統(tǒng)大批量鈑金的制造一般采用沖壓模工藝，如較為復雜的汽車鈑金件，必須通過沖孔�！�落料模→成形�！�切斷模→壓臺�！�折彎模等一系列沖壓工藝手段才能完成零件的成形。不僅開模成本高，而且工藝流程長，不適合小批量鈑金件的快速制造。

注：關(guān)于沖壓模工藝的部分文字摘錄自《金屬加工：冷加工》中的《汽車座椅鈑金件成形工藝性分析》一文。

     

（整體沖壓過程）

（連續(xù)彎曲模）

注：以上gif動圖引用自“5A模具教程網(wǎng)”，如果侵權(quán)請聯(lián)系刪除。

而在小批量鈑金制造方面，也有許多鈑金廠在引入激光切割、數(shù)控折彎的結(jié)合工藝，相對于傳統(tǒng)的沖壓模具成型，這種方式不需要開料模、沖壓模等，具有成本低、工期短的優(yōu)勢，特別適合簡單結(jié)構(gòu)的鈑金的快速生產(chǎn)。

（擺塊式工件折彎）

注：以上gif動圖引用自“5A模具教程網(wǎng)”，如果侵權(quán)請聯(lián)系刪除。

然而，激光切割只能定位外形尺寸和孔心、孔位尺寸，折彎只能用于平面結(jié)構(gòu)，因此，這種鈑金工藝在面對弧面、凹凸異形結(jié)構(gòu)的鈑金件時，就會束手無策。

汽車座椅鈑金的小批量柔性制造
國內(nèi)某汽車座椅公司，是一家專業(yè)從事汽車座椅研發(fā)、制造和銷售的公司，已經(jīng)成為長安、吉利、長安福特、眾泰、長城等汽車主機廠一級配套商。他們的某款新品座椅在一周后就要做方案展示，卻遇到了核心鈑金件開模未完成、無零件可用的困難。

（汽車座椅鈑金件設計圖）

這套座椅鈑金件，厚度1.5~2.5mm，整套共78件，大部分具有筋肋、凹槽結(jié)構(gòu)，激光切割+數(shù)控折彎的方式無法成型；而數(shù)銑受限于刀具影響一些邊角區(qū)域也無法完整還原零件設計，且數(shù)銑的加工效率無法滿足交期要求。

重慶先臨作為金屬3D打印的專業(yè)服務中心，為該汽車座椅公司推薦了金屬3D打印快速小批量制造鈑金件的方案，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，采用316L不銹鋼材料，三臺EP-M250設備（易加三維公司研制的金屬3D打印機）同時加工，以磁研磨的方式后處理，最終在7天內(nèi)如期交付產(chǎn)品，且完整還原了座椅廠家的設計要求。

（金屬3D打印完成的鈑金件）

從以上案例可以看出，金屬3D打印的柔性化鈑金生產(chǎn)，與其他小批量鈑金生產(chǎn)工藝之間的優(yōu)勢對比：

消聲器復雜鈑金件的快速制造
我們再來看另外一個案例，可以對金屬3D打印柔性化鈑金生產(chǎn)獲得更加全面的認知。

某通機廠需要制造一套消聲器，一共四個部件，外殼均勻厚度0.73mm，中間結(jié)構(gòu)均勻厚度0.6mm。

（消聲器鈑金件設計圖）

這四個消聲器部件的鈑金結(jié)構(gòu)復雜，無法用切割+折彎的方式生產(chǎn)，而壁厚過薄又不能用數(shù)銑方式加工。如果一定要生產(chǎn)，有兩個選擇，一是開模沖壓，二是金屬3D打印制造。

開模沖壓制造的精度及設計還原度高，但是需要開沖壓模具才能生產(chǎn)，而模具十分昂貴且周期頗長。

金屬3D打印利用其成型優(yōu)勢，從數(shù)據(jù)處理到產(chǎn)品交付可在3天內(nèi)完成，而且同樣可以做到設計細節(jié)完整還原。

最終，客戶選擇了重慶先臨推薦的金屬3D打印的加工方式。3D打印完成的鈑金件，尺寸精度達到0.1mm級別，事實證明，在滿足交付質(zhì)量的條件下大幅降低了加工成本與交期。

（金屬3D打印完成的鈑金件）

行業(yè)展望
鈑金制造業(yè)是世界上發(fā)展最快的行業(yè)之一。近幾年，隨著新設備、新工藝的引進，我國的鈑金制造水平得到了很大提高。面對著產(chǎn)品多樣性以及小批量的客戶需求，鈑金的柔性化生產(chǎn)已經(jīng)是大勢所趨。許多鈑金制造企業(yè)正在享受增材制造技術(shù)投資帶來的好處，并為他們的客戶創(chuàng)造更多價值，例如減少裝配步驟、實現(xiàn)極大的設計自由度、最小化時間和成本。