0 引言
计算机技术的发展，对制造业打来了极大的冲击，这一冲击集中体现在CIMS(计算机集成制造系统)的兴起。在CIMS领域，CAPP技术占有关键地位。目前，CAPP技术有了长足的发展，先后出现了以GT代码为输入信息的回转类零件CAPP系统，基于特征建模的箱体类零件，以及基于知识的CAPP系统等。但在钣金制造领域，相应的CAPP系统相对较少。
1 钣金CAPP的发展现状
随着现代钣金生产的发展，许多企业购进了大型数控激光切割机、数控转塔冲床、数控折弯机等先进的计算机辅助制造(CAM)设备，企业对钣金自动化技术的需求也越来越高，开发相应的CAPP系统已经成为企业的迫切愿望。
在钣金CAPP的研究领域中，邓建春等人提出了基于工具化思想的混合式钣金CAPP系统，采用人机交互检索的决策方法，以样件的标准工艺为基础，建立样件图号及样件名称与样件标准工艺文件之间的索引。任光胜等人开发的钣金CAPP系统，运用成组技术的基本原理对零件进行分类，采用双向混合的推理机。但现有的钣金CAPP系统或者仅限于研究阶段，或者限于某一特定工厂、特定产品的应用，系统的实用化、通用化、自动化水平较低，还不能达到钣金行业对CAPP的要求。
2 工艺的模块化
在实际钣金零件的工艺编制过程中，其工艺主要表现为两个特点：
a)多样化：钣金工艺中同一型号有许多不同品种的零件。
b)继承性强：同一系列的零件之间有相似性，甚至在不同型号之间的零件也有类似性。
工艺的模块化的概念能够很好地解决上述钣金的特点。所谓模块化，就是为了取得最佳效益，从系统观点出发，研究产品（或系统）的构成方式，用分解和组合的方法，建立模块体系，并应用模块组合成产品（或系统）的全过程。因此，模块化的概念应该包含如下的含义：
a)模块化的宗旨是效益；
b)模块化的对象是产品（或系统）的构成；
c)模块化的主要方法是系统的分解和组合；
d)模块化的目标是建立模块系统和对象系统；
e)模块化是一个活动过程。
在传统的钣金工艺编制过程中，需要对每一阶段，每一零件都要编制一份工艺。然而，在钣金加工过程中，许多零件，在每一次不同的技术状态阶段，有不同的外形和尺寸要求。而工艺人员必须对每一次的设计更改，及时地做出工艺上的更改以及完善。
同时有许多零件，需要通过理论分析或者计算机辅助设计测试来模拟，还要通过试加工来检验其可行性。如在钣金折弯工艺中，某些材料的折弯补偿值是未知的，通常就需要通过“试折弯”的方式来获得折弯系数。按照传统工艺编制情况，假设某一钣金件需经过3道工序完成，其工艺编制过程如图1所示。
图1 传统工艺编制流程
如果在某一时段内，试加工的零件较多，则要求工艺人员要在短时间内编制大量工艺文件，这对于保证工艺文件的可行性、正确性和零件加工质量十分不利。
显然这种传统的工艺编制方法不适合“多品种，继承性强”的生产特点，而工艺的模块化则能较好的适应这种生产状况。图2为模块化的工艺流程图。
图2 模块化的工艺流程
当工艺人员拿到一个新的零件时，按照模块化的工艺流程：
第一步，判断这个零件与模块化零件有无相似性。
第二步，“有(T)”，则参照模块化零件工艺，设置新的参数，生成新的工艺文件，若“没(F)”，则进行全新的工艺编制。
第三步，投入生产。
通过“模块化工艺流程”，能够在投入最少的人力、物力的前提下，最大限度地提高生产效率，保证产品质量，满足设计要求。
对于工艺编制所制定出的“模块化流程”，只是确定了一个工艺流程（工艺规程），而对于每一道工序、工步的安排，工艺人员都必须考虑实际加工条件。
基本模块化工艺流程对钣金工艺流程进行基本的划分，其各个模块有待进一步的细化。经过有层次的细化后，钣金工艺流程将成为各种模块的组合。当钣金加工到工艺规划时，不同层次的工艺人员根据相应的工艺模块，调用“模块化零件库”和“模块化数据库”，设置新的参数，从而生成完善的、可用于实际加工的工艺。
3 钣金工艺的模块化
钣金工件形状复杂多变，而一般的钣金加工又需要较多的工序完成。在对钣金加工过程的总结分析中，可以发现，虽然钣金加工工序较多，但一般的钣金加工都需要经过以下流程。
当钣金工件到达工艺设计流程时，首先根据图纸做出相应的展开，然后根据不同的钣金材料，不同的加工要求选择不同的落料方式，其中有激光、数控冲床、剪板机、模具等方式。拿到钣金件的展开图后，选择相应的钣金料在相应的机床上进行落料，不同的落料之后需要经过不同的后处理。数控冲床受刀具方面的影响，对于一些异形工件和不规则孔的加工，在边缘会出现较大的毛刺，所以要进行后期去毛刺的处理，同时对工件的精度有一定的影响：激光加工无刀具限制，断面平整，适合异形工件的加工，但对于小工件加工耗时较长。
在落料完成后，进入下道工序，不同的工件根据加工的要求进入相应的工序。有折弯，压铆，翻边攻丝，点焊，打凸包，段差，有时在折弯一两道后要将螺母或螺柱压好，其中有模具打凸包和段差的地方要考虑先加工，以免其它工序先加工后会发生干涉，不能完成需要的加工。在上盖或下壳上有卡勾时，如折弯后不能碰焊，要在折弯之前加工好。
折弯时要首先要根据图纸上的尺寸，材料厚度确定折弯时用的刀具和刀槽，避免产品与刀具相碰撞引起变形是上模选用的关键，下模的选用根据板材的厚度来确定。其次是确定折弯的先后顺序，折弯一般规律是先内后外，先小后大，先特殊后普通。有要压死边的工件首先将工件折弯到30°～40°，然后用整平模将工件压死。
焊接有亚弧焊，点焊等，点焊首先要考虑工件焊接的位置，在批量生产时考虑做工装保证点焊位置准确。为了焊接牢固，在要焊接的工件上打凸点，可以使凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各点加热的一致，同时也可以确定焊接位置，同样的，要进行焊接，要调好预压时间，保压时间，维持时间，休止时间，保证工件可以点焊牢固。
钣金件在折弯，压铆等工序完成后要进行表面处理，不同板材表面的处理方式不同。在表面前处理后，进入喷涂工序，在工件要求装配后喷涂时，在工件内部用小纸片封住工件上的孔，用耐高温胶带固定住，以免喷涂时撒到工件内部，在工件外表面能看到的螺母（翻边）孔处用螺钉保护，以免喷涂后工件螺母（翻边）孔处需要回牙。
在喷涂之后进入装配工序，装配前，要将原来喷涂中用的保护贴纸撕去，确定零件内螺纹孔没有被撒进漆或粉，在整个过程中，要戴上手套，避免手上灰尘附在工件上，有些工件还要用气枪吹下。
通过对钣金工艺的分析，根据工艺模块化的要求，可以将钣金工艺划分为六个大的模块：冲孔和落料、折弯、焊接、表面处理、喷涂、装配包装等。
4 结论
“模块化工艺流程”是从大量的钣金工艺中总结提炼出来的，其中的“模块化零件库”和“模块化数据库”，对各种加工要素进行了量化，便于钣金工艺人员进行工艺编制。
同时，“模块化工艺流程”的建立，为钣金CAPP的通用化、自动化和集成化提供了基础。通过“工艺的模块化”能有效的缩短工艺编制的时间，降低工艺编制过程出现的误差，减少工艺编制所需要的人力、物力。因此，“工艺的模块化”能够更好的满足钣金生产制造的“多品种、继承性强”的特点。
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本文标题：钣金CAPP模块化工艺决策
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