钣金件在我们的生活中以各种形式被广泛应用，例如工业产品、日用品、个人电脑、电视机等电器设备的内部、建筑物、工艺品、汽车车体等。这次介绍一下通过切割、折弯一张板而制成立体形状的钣金件相关的用途、种类、加工工序等基本事项。
何谓钣金？
钣金加工是对金属薄板施力使之变形的加工技术。当对金属材料施力时，材料会一点点地变形，但由于最初，金属会试图恢复到其原始状态，因此如果在中途停止施力，金属会恢复原状。这就叫做弹性变形。而且当继续施加载荷而超过某个点（屈服点）时，金属无法恢复原状。这种状态叫做塑性变形。钣金加工是为了能够在塑性变形的状态下获得所需形状而加工的技术。如果施力过度，则材料破裂，因此会使用模具、挡板等工具、弯板机等设备一边调整一边加工。
钣金件的用途
钣金件的应用范围广泛且多样。尤其被广泛应用于工业产品、工厂生产设备、食品制造设备等，钣金件被用作托架、盖板、底盘、导轨等各种大小的零件。另外，配电盘、盒子等箱形部件也使用钣金件。钣金件，可以利用通用设备和通用模具灵活制造，易于小批量多品种的制造，是FA设备设计中不可或缺的一部分。
钣金加工的种类
工业产品中说到钣金加工，是指机械钣金。此外，还有传统工艺品、汽车维修所使用的手工钣金，以及使用这两种加工技术的建筑钣金领域。
• 机械钣金
在机械钣金成形中，金属板是通过模具借助液压等力量来成形的，而包括成形的前后工序在内的整个工序都叫做“钣金加工”。机械钣金因为需要工厂设备，因此也被称为“工厂钣金”，因为能够进行精密加工，也会被称为“精密钣金”。
• 手工钣金
手工钣金顾名思义就是手工加工，使用锤子等工具来形成所需形状的加工法。手工钣金除了用于传统工艺品等加工的“锤击钣金”外，还有敲打汽车外部的凹痕进行修复的“汽车钣金”等。
• 建筑钣金
建筑物的屋顶、导水管、外墙、装饰品、厨房设备、管道等，加工建设物所需金属件的“建筑钣金”也是钣金的一个领域。建筑钣金通常是根据每个建筑物定制的。很少多次使用相同的产品，因此通常使用手工钣金、机械钣金这两种技术进行加工。
这次将机械钣金作为“钣金加工”，将使用钣金制作的零件作为“钣金件”，对设计人员想知道的钣金的基础知识进行了总结。
钣金加工的工序
钣金件的加工主要分为8道工序。各工序的作业内容在以下报道中详细解说。
还介绍钣金加工的基础知识——优点、缺点、降低成本的方法
这里介绍钣金加工主要的3道工序。
• 冲裁加工
也叫做落料工序。主要是区分使用激光切割机的切割加工、剪板机的剪切加工、转塔冲床的冲压加工，将材料板材加工成需要的形状。
• 折弯加工
将模具安装于弯板机这种设备上，对切断了的板材施加压力而进行折弯就是折弯加工。需要说明的是，“弯板机”还叫做“折弯机”“弯曲机”等，都是指相同的机械。
• 焊接加工
对金属加热，使之熔融，并进行冷却，由此接合金属就是焊接加工，钣金加工中主要使用TIG焊接和激光焊接。使用钨电极的TIG焊接由于使用氩气作为保护气体，因此有时也称为“氩弧焊”。
钣金件的材料
钣金件所使用的材料有不锈钢、碳钢（SPCC、SECC）、铝合金等种类。板厚也因材料而异，为t0.1～22mm。请考虑零件的用途、加工特性进行选择。
• 不锈钢
不锈钢是多用于有耐腐蚀性、清洁度需求的产品上的材料。钣金用的代表性材料为SUS304，具有因市面上常见易于采购，耐腐蚀性优异，易于切割、折弯、焊接等加工的特征。SUS304中一般使用2B材料，需要表面光泽的情况下，可以指定名为“镜面材料”的“单面4K镜面”。另外，SUS430多被用于用水部位，在厨房设备、建筑钣金中常用。
• 碳钢
钣金加工中的碳钢通常会根据加工性、表面处理的状态而区分使用。最流行的SPCC是价格低廉且容易加工的材料，但容易生锈，因此加工后需要实施喷涂、电镀等某种表面处理。电镀锌钢板的SECC有时还叫做“bonde”。容易喷涂且上色效果佳，是控制面板等在下一道工序中进行喷涂的情况下便于使用的材料。热镀锌钢板的SGCC具有较高的防锈性能，因此建议用于户外使用等需要防锈的产品。
• 铝合金
铝合金具有比重小、容易导热等特点，使它成为需要轻质或需要良好散热的产品的理想选择。钣金零件中，常用的铝合金是A5052，但与其他材料相比，钣金加工的难度更大。例如，铝合金不容易吸收激光，因此激光切割需要比不锈钢或碳钢更高的激光功率。具体来说，如果是碳钢，3kw的光纤激光设备可以加工到22mm的板厚，但是铝合金要加工相同厚度的材料，就需要6kW的光纤激光设备。
另外，板材越厚，折弯时越容易断裂，导热系数越高，对焊接的技术要求也越高。材料和加工成本可能很高，所以最好是将材料用在真正需要的地方。
钣金件的表面处理
钣金件的表面处理根据用途实施增加耐腐蚀性的电镀、增加颜色和功能的喷涂、增加信息的激光打标等。
• 喷涂
喷涂是通过将涂料涂在零件表面并使其干燥来增加颜色、耐用性和耐腐蚀性等功能的表面处理。根据产品的用途和所需功能，有多种涂料和喷涂方法，因此在增加高级功能时，建议咨询喷涂专家。在控制面板、机械设备的盖板等钣金件上增加颜色、耐候性、耐腐蚀性时，一般选择“粉末喷涂”，即均匀喷涂粉末涂料。 输入喷涂指示时，请参照一般社团法人日本涂料工业会发行的色样手册，用“马歇尔值”指定。
• 电镀
钣金件的电镀处理是为了增加耐腐蚀性、耐磨性以及装饰性等。电镀处理的类型因材料而异。首先，在SPCC电镀加工中代表性的无电解镀镍，具有优良的耐腐蚀性和耐磨性，且容易保持恒定的膜厚，因此常用于精密设备。四氧化三铁保护膜，俗称“发黑”，因为膜薄，尺寸变化小而适用于精密仪器零件，但油用完后会加速生锈过程，所以必须注意使用部位。
三价铬酸盐有白色和黑色之分，是一种环保电镀方式，白色铬酸盐表面发白，黑色铬酸盐表面是黑色。有时考虑到一定程度的耐腐蚀性，而选择了不锈钢，不锈钢钣金件很少在后续工序中进行电镀。由于它是一种难以电镀的材料，如果确实想提高耐腐蚀性，可以咨询专业的表面处理公司。
• 阳极氧化
阳极氧化是一种表面处理，在铝合金的表面人为地产生一层氧化膜，只有当材料是铝合金时，才可以应用阳极氧化来提高耐腐蚀性和耐磨性。通常为白色阳极氧化和黑色阳极氧化，但专业供应商也可以添加蓝色、绿色和红色等颜色。
• 激光打标
激光打标除了可以通过在表面照射较弱的激光来进行装饰，还可以添加产品编号和条形码等信息。在激光加工的流派中，它被归类为“表面改性”，由于信息直接写在材料表面，除非通过抛光擦除，否则不会消失。近年来，对零件的可追溯性、制造批号等识别信息的需求不断增加，需要这些信息的情况也越来越多。
钣金件的设计技巧
在设计钣金件时，必须考虑到可加工性，包括加工的可能性。设计时要考虑的因素很多，这里我们主要谈3个注意事项。
• 如果无法展开成一张板，就无法加工。
钣金件是通过切割或折弯一张板制成的，因此如果图纸原本不是一张板，就无法形成零件。因此，在钣金加工厂，在加工的准备工序中，会实施“展开”作业，也就是将图纸的折弯、焊接等加工解除，将其恢复为原来的一张板。如果使用 3D CAD 进行设计，会很难注意到这些，因此建议在最终确定图纸之前在脑海中进行展开。
• 考虑加工极限
由于钣金件是将一张板材折弯成形的，因此可以加工的范围可能会受到折弯部分和距离产品端面的尺寸的限制。例如，对靠近折弯部分的孔加工、孔距端面的最小距离、折弯处距端面的最小距离、最大折弯角度等也会因设备而受到限制。也有即使在CAD上可以实现但实际无法加工的情况。最好事先确认加工加工厂的加工限制进行设计，避免因订购后无法加工而返工。
• 折弯加工中有时产品会与模具干涉，请注意
在由于U形折弯或箱形折弯而长边比短边长的情况下，加工品在依次折弯时可能会与模具干涉。如果有干涉，可能无法加工，所以在设计阶段要注意。米思米的meviy 可以对钣金件进行即时报价和加工，具有分析折弯加工时的干涉的功能。如果分析后发现与模具等发生干涉，报价画面上会显示消息，可以通过双击检查干涉部位。通过充分利用这些功能，可以高效地进行钣金设计。
总结
钣金件是通过从一张板上切割或折弯而制成的立体零件。设计时请先了解钣金加工的独特特性，例如材料的伸缩、表面处理和折弯过程中的干涉等。
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