鈑金工藝設(shè)計(jì)是指根據(jù)鈑金件的工藝要求，為被加工零件選擇合理的加工方法和加工順序，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)各種制造資源的合理調(diào)度，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。

工藝設(shè)計(jì)的前端為零件設(shè)計(jì)，后端則為零件制造，因而鈑金工藝設(shè)計(jì)作為中間環(huán)節(jié)連接鈑金設(shè)計(jì)和制造。鈑金零件具有形狀復(fù)雜多變、精度要求高、加工方法多種多樣、生產(chǎn)批量小的特點(diǎn)，通常是通過(guò)采用不同的成形方法使毛胚產(chǎn)生塑性變形，以獲得一定形狀、尺寸和性能的零件。因此，鈑金工藝設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：確定成形方法，安排成形與輔助加工工序，選擇加工設(shè)備與檢測(cè)方法，確定工藝參數(shù)與條件，提出模具的設(shè)計(jì)任務(wù)等。鈑金工藝設(shè)計(jì)鈑金零件廣泛用于家電、電工電器、汽車(chē)、航空航天、軌道交通、船舶、電站設(shè)備、醫(yī)療器械、容器封頭制造等多種行業(yè)。近年來(lái)隨著需求的增加，鈑金加工發(fā)展快速，涉及從原材料到成品加工的各個(gè)過(guò)程。鈑金件工藝設(shè)計(jì)的決策針對(duì)同樣零件，不同工藝人員編制的工藝規(guī)程也有差異，但通常都會(huì)先進(jìn)行圖紙分析，確定毛坯類(lèi)型，標(biāo)識(shí)材料和確定毛坯尺寸；然后確定零件的特征元素，比如主要形狀特征、輔助特征以及周邊特征等。再依據(jù)特征制定粗略工藝流程，諸如成形過(guò)程、表面處理工序和工藝流程。最后確定具體的加工工序，像機(jī)床的選擇、夾具的選擇以及工序內(nèi)容的編寫(xiě)等。鈑金加工基本工藝流程及主要加工工藝鈑金加工是針對(duì)6mm以下的金屬板材，其加工工藝包括剪切、激光切割、數(shù)沖、折彎、焊接、鉚接及表面處理等。目前的加工方式是非模具加工和模具加工并存，前者通過(guò)數(shù)控沖床、激光加工機(jī)、折床、鉚釘機(jī)等加工工具對(duì)鈑金進(jìn)行加工的工藝方式，一般用于樣品、多品種小批量零件的制作，成本相對(duì)較高。后者通過(guò)特定的模具進(jìn)行加工，一般有落料模、成形模，主要用于批量生產(chǎn)，成本較低。鈑金工藝設(shè)計(jì)現(xiàn)狀⑴計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用，使鈑金工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到大幅提高。隨著市場(chǎng)對(duì)鈑金件需求量的增大，鈑金設(shè)計(jì)已較普遍地使用軟件，如SOLIDWORKS、RANDA、UG、PRO/E、CATIA、PROCAM 等， 這 些 軟 件都能與數(shù)控機(jī)床集成，并能根據(jù)鈑金件的三維信息，自動(dòng)生成二維圖，包括三視圖，實(shí)現(xiàn)鈑金件由建模-展開(kāi)-排樣，到最終生成數(shù)控代碼，減輕了技術(shù)人員的工藝設(shè)計(jì)工作量，避免了人工計(jì)算展開(kāi)時(shí)的出錯(cuò)，保證了工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量和加工質(zhì)量。⑵CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)）系統(tǒng)逐步推廣應(yīng)用，有效地提高了工藝設(shè)計(jì)的效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平。借助CAPP系統(tǒng)，使工藝人員從繁雜的工藝設(shè)計(jì)工作中解放出來(lái)，可以進(jìn)行工藝卡片的編輯、工藝信息的統(tǒng)計(jì)匯總、工藝流程和權(quán)限的管理與控制，解決了人工工藝設(shè)計(jì)效率低、一致性差、質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題，縮短了工藝設(shè)計(jì)決策過(guò)程，有效地提高了工藝設(shè)計(jì)的效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平。同時(shí)，CAPP系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)與企業(yè)其他應(yīng)用系統(tǒng)CAD/CAM/PDM/ERP/MES等的集成，實(shí)現(xiàn)了工藝業(yè)務(wù)的信息化、集成化，并且實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造過(guò)程、質(zhì)量控制等領(lǐng)域的信息化，縮短了產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了企業(yè)信息化建設(shè)，大大提升了企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。但目前很多企業(yè)對(duì)CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用還停留在基礎(chǔ)功能上，應(yīng)用的深度還不夠，對(duì)“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”、“設(shè)計(jì)知識(shí)”得不到有效體現(xiàn)，不能解決企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的工藝人員缺乏的問(wèn)題。⑶鈑金加工新技術(shù)及裝備的應(yīng)用，提升了鈑金產(chǎn)品的加工工藝，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于現(xiàn)代鈑金工藝來(lái)說(shuō)，數(shù)控剪、沖、折和近些年發(fā)展起來(lái)的激光切割設(shè)備仍是鈑金行業(yè)的首選設(shè)備，而作為鈑金加工新技術(shù)裝備的鈑金柔性生產(chǎn)線，也呈現(xiàn)了需求增速，成為新技術(shù)、新工藝應(yīng)用的亮點(diǎn)。激光切割工藝作為傳統(tǒng)“剪-切-沖”的替代工藝出現(xiàn)，具有靈活、柔性高的特點(diǎn)。隨著小批量生產(chǎn)越來(lái)越普及，激光切割的需求也日益上升。由于激光切割的高柔性、高精度，三維設(shè)計(jì)技術(shù)的成熟與普及，用戶(hù)可從中獲益，從而達(dá)到降低成本、縮短工期的要求。數(shù)控復(fù)合生產(chǎn)線是真正的實(shí)現(xiàn)了無(wú)人在旁留守的加工生產(chǎn)線，是由數(shù)控沖床、上下料系統(tǒng)、數(shù)控剪板以及板材倉(cāng)庫(kù)所組成的柔性加工生產(chǎn)線。其自動(dòng)上料系統(tǒng)是通過(guò)吸盤(pán)把倉(cāng)庫(kù)板材吸到數(shù)控沖床上，并自動(dòng)定位板材，通過(guò)電子感應(yīng)器進(jìn)行控制，不僅感應(yīng)敏捷、正確而且降低了出錯(cuò)概率。另外，整張板材編程和加工一次性完成，可省去在不同工序反復(fù)上下料的過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)套料加工，從而節(jié)省了材料，有效地提高了生產(chǎn)效率。⑷現(xiàn)代技術(shù)裝備的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)工藝下的設(shè)計(jì)思想，降低了生產(chǎn)成本。

1)傳統(tǒng)工藝下由幾個(gè)工件組成的零件，現(xiàn)可以變成一個(gè)零件，數(shù)沖或激光切割+折彎一次完成，可減少工序，縮短制造工期，降低生產(chǎn)成本。

2)傳統(tǒng)工藝下幾個(gè)零件的焊接要配置專(zhuān)用夾具，利用激光切割加工，可使部件間采用類(lèi)似木工榫的工藝，定位準(zhǔn)，省時(shí)，焊接夾具簡(jiǎn)單，產(chǎn)品變形小，達(dá)到了縮短工期，降低成本，提高質(zhì)量的目的。

3)多重折彎工藝在制造業(yè)已經(jīng)比較普及，既消除了傳統(tǒng)的加強(qiáng)筋，也可保證零件的剛性，從而達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量高、制造成本低的目的。

4)利用激光切縫細(xì)、精度高的特點(diǎn)，一次切割（帶微連接）配合四次折彎，完成四個(gè)工件，大大地縮短了制造工期。

5)隨著榫卯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使工件折彎后配合點(diǎn)焊工藝，就可完成整個(gè)流程，工件變形小，省去整形、打磨這些傳統(tǒng)工序。⑸我國(guó)鈑金加工工藝整體水平相比發(fā)達(dá)國(guó)家還有差距。近年來(lái)，盡管我國(guó)鈑金工藝水平和工藝裝備有了很大提升，但大多限于長(zhǎng)三角、珠三角的大型企業(yè)，行業(yè)整體與美國(guó)、日本的同行比，還相對(duì)落后，且信息化程度比較低，于規(guī)模化、批量化乃至個(gè)性化生產(chǎn)而言，還需不斷改進(jìn)并采用先進(jìn)制造工藝。⑹工藝技術(shù)人員的短缺和鈑金工藝技術(shù)培訓(xùn)跟不上形勢(shì)，制約鈑金產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。工藝技術(shù)人員的短缺，很多企業(yè)出現(xiàn)了青黃不接的現(xiàn)象，現(xiàn)有人員的專(zhuān)業(yè)水平跟不上知識(shí)結(jié)構(gòu)的變化，大大折損了工作效率，制約了行業(yè)工藝水平的提高。鈑金培訓(xùn)仍處于簡(jiǎn)單的機(jī)器操作和針對(duì)一些鈑金工藝基本知識(shí)的教育上，還沒(méi)有形成可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)規(guī)范，技術(shù)工人短缺問(wèn)題，使數(shù)控化、自動(dòng)化水平程度不高的企業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證，已經(jīng)成為制約產(chǎn)業(yè)升級(jí)的突出因素之一。鈑金工藝設(shè)計(jì)發(fā)展方向⑴建立“模塊化工藝流程”和“典型工藝”，為鈑金CAPP的通用化、自動(dòng)化和集成化提供基礎(chǔ)，通過(guò)“工藝的模塊化”能有效地縮短工藝編制的時(shí)間，降低工藝編制過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題的概率，減少工藝編制所需要的人力、物力，以更好地滿(mǎn)足鈑金生產(chǎn)制造“品種多、繼承性強(qiáng)”的特點(diǎn)。⑵在工藝設(shè)計(jì)上充分利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)三維模型，結(jié)合CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、工藝、工裝、制造以及檢測(cè)調(diào)試等信息的傳送和貫通。⑶對(duì)于零件加工工藝，充分利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)、鈑金加工仿真系統(tǒng)或者CAD/CAM系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)與其集成，傳遞工藝技術(shù)參數(shù)信息，并引入機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的三維模型，利用工藝仿真過(guò)程和仿真結(jié)果，作為零件加工工藝過(guò)程模型。⑷隨著科技的發(fā)展，對(duì)鈑金產(chǎn)品加工工藝要求大大提高，加工工藝多元化發(fā)展是趨向。數(shù)控復(fù)合生產(chǎn)線的普及，是鈑金加工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，可極大簡(jiǎn)化工藝，提高效率。⑸激光加工信息智能化是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。激光加工技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，諸如激光切割技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光打孔技術(shù)和激光成形技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于鈑金加工。⑹鈑金制作工藝技術(shù)正朝著數(shù)字化、集成化和智能信息化的方向發(fā)展。體現(xiàn)為鈑金加工設(shè)備由單機(jī)型向數(shù)控多機(jī)復(fù)合型轉(zhuǎn)化，由多工序加工、人工輔助操作型向全過(guò)程一體化加工方式轉(zhuǎn)化，由一般的過(guò)程自動(dòng)化控制向網(wǎng)絡(luò)化、智能化的自治管理的方向發(fā)展。⑺鈑金制作行業(yè)面臨逐年降低制造成本的壓力，工藝技術(shù)上的革新也是重要的方法之一。產(chǎn)品零件的設(shè)計(jì)工藝朝著低碳、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)材的設(shè)計(jì)制造和消費(fèi)理念發(fā)展，形成鈑金工藝新特點(diǎn)。⑻可視化工藝在線執(zhí)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用逐漸推廣。該系統(tǒng)利用基于三維模型的工藝信息，通過(guò)三維可視化工藝過(guò)程模型或動(dòng)畫(huà)引導(dǎo)、控制操作人員進(jìn)行生產(chǎn)。將條碼技術(shù)應(yīng)用于制造執(zhí)行過(guò)程，嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，強(qiáng)化對(duì)工藝執(zhí)行過(guò)程的控制。