钣金件设计工艺

钣金件设计工艺

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1.0、钣金材料的选材

钣金材料是结构设计中最常用的材料，了解材料的综合性能和正确的选材，对成本、性能、质量、加工工艺性都有重要的影响。

1.1 钣金材料的选材原则

1）选用常见的金属材料，减少材料规格品种；

2）在同一产品中，尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格；

3）在保证零件功能的前提下，尽量选用廉价的材料品种，并降低材料的消耗，降低材料成本；

4）除保证零件功能的前提外，还必须考虑材料的冲压性能应满足加工艺要求，以保证制品加工的合理性和质量。

1.2 常用的板材介绍

1.2.1钢板

1）冷轧薄钢板

冷轧薄钢板是碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板，它是由碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板。常用的牌号为08F、10、Q235，具有良好的落料、折弯性能。

2）连续电镀锌冷轧薄钢板

连续电镀锌冷轧薄钢板，即“电解板”，指电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水溶液中连续沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程，因为工艺所限，镀层较薄。

３）连续热镀锌薄钢板

连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，是厚度0.25~2.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带，钢带先通过火焰加热的预热炉，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710~920℃，使氧化铁膜还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入450~460℃的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能。与电镀锌板表面相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。

连续电镀锌冷轧薄钢板和连续热镀锌薄钢板在加工后可以不再电镀、油漆，切口不做特殊处理，便可直接使用，提高了加工效率。

4）不锈钢板

在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。

不锈钢板分为热轧钢板和冷轧钢板。不锈钢板的材料价格比较高，材料强度较高对数控冲床的刀具磨损较大一般不合适数控冲床上加工；表面喷涂的附着力不高、质量不宜控制；材料回弹较大折弯和冲压不易保证形状和尺寸精度。

常用的牌号为201、202、304、316。

1.2.2铝和铝合金板

通常使用的铝和铝合金板主要有以下几种材料：纯铝1060（L2）、1035（L4），防锈铝3A21（LF21）、5A02（LF2），硬铝2A06（LY6）。

纯铝1060（L2）、1035（L4）是常用的工业用纯铝。具有高的可塑性、耐腐性、导电性和导热性，但强度低、热处理不能强化，切削加工性不好；用气焊、氢原子焊和接触焊，不易钎焊，易承受各种压力加工和引申，弯曲。

防锈铝3A21（LF21）是应用最广的一种防锈铝。这种合金的强度不高（仅高于工业纯铝），不能热处理强化。故常用冷加工方法来提高它的力学性能，在退火状态下有高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好。冷作硬化时塑性低，耐蚀性好，焊接性良好。

防锈铝5A02（LF2）与3A21（LF21）相比，5A02（LF2）强度较高，特别是具有较高的疲劳强度、塑性与耐蚀性高。热处理不能强化，用接触焊和氢原子焊焊接性良好，氩弧焊时有形成结晶裂纹的倾向，合金在冷作硬化时有形成结晶裂纹的倾向。合金在冷作硬化和半冷作硬化状态下可切削性较好，退火状态下可切削性不良，可抛光。

2A06（LY6）是常用的硬铝牌号。硬铝和超硬铝比一般的铝合金具有更高的强度和硬度，可以作为一些面板类的材料，但是塑性较差，不能进行折弯，折弯会造成外圆角部位有裂缝或者开裂。

1.2.3 铜和铜合金板

常用的铜和铜合金板材主要有两种，紫铜T2和黄铜H62，

紫铜T2是最常用的纯铜，外观呈紫色，又称紫铜，具有高的导电、导热性、良好的耐蚀性和成形性，但强度和硬度比黄铜低得多，价格也是非常昂贵，主要用作导电、导热和耐用消费品腐蚀元件。

黄铜H62，属高锌黄铜，具有较高的强度和优良的冷、热加工性，易用于进行各种形式的压力加工和切削加工。主要用于各种深拉伸和折弯的受力零件，其导电性不如紫铜，但有较好强度和硬度，价格也比较适中。

1.3材料对钣金加工工艺的影响

钣金加工主要有三种：冲裁、弯曲、拉伸，不同的加工工艺对板材有不同要求，钣金的选材也应该根据产品的大致形状和加工工艺考虑板材的选择。

1.3.1材料对冲裁加工的影响

冲裁要求板材应具有足够的塑性，以保证冲裁时板材不开裂。软材料（如纯铝、防锈铝、黄铜、紫铜、低碳钢等）具有良好的冲裁性能，冲裁后可获得断面光滑和倾斜度很小的制件；硬材料（如高碳钢、不锈钢、硬铝、超硬铝等）冲裁后质量不好，断面不平度大，对厚板料尤为严重。对于脆性材料，在冲裁后易产生撕裂现象，特别是宽度很小的情况下，容易产生撕裂。

1.3.2材料对弯曲加工的影响

需要弯曲成形的板材，应有足够的塑性、较低的屈服极限。塑性高的板材，弯曲时不易开裂，较低屈服极限和较低弹性模量的板料，弯曲后回弹变形小，容易得到尺寸准确的的弯曲形状。含碳量＜0.2%的低碳钢、黄铜和铝等塑性好的材料容易弯曲成形；脆性较大的的材料，如磷青铜（QSn6.5～2.5）、弹簧钢（65Mn）、硬铝、超硬铝等，弯曲时必须具有较大的相对弯曲半径（r/t），否则在弯曲过程中易发生开裂。特别要注意材料的硬软状态的选择，对弯曲性能有很大的影响，很多脆性材料，折弯会造成外圆角开裂甚至折弯断裂，还有一些含碳量较高的钢板，如果选择硬质状态，折弯也会造成外圆角开裂甚至折弯断裂，这些都应该尽量避。

1.3.3材料对拉伸加工的影响

板材的拉伸，特别是深拉伸，是钣金加工工艺中较难的一种，不仅要求拉伸的深度尽量小，形状尽可能简单、圆滑过渡，还要求材料有较好的塑性，否则，非常容易引起零件整体扭曲变形、局部打皱、甚至拉伸部位拉裂。屈服极限低和板厚方向性系数大，板料的屈强比σs/σb越小，冲压性能就越好，一次变形的极限程度越大。板厚方向性系数>1时，宽度方向上的变形比厚度方向上的变形容易。拉伸圆角R值越大，在拉伸过程中越不容易产生变薄和发生断裂，拉伸性能就越好。常见的拉伸性能较好的材料有：纯铝钣、08Al。

1.3.4材料对刚度的影响

在钣金结构设计中，经常遇到钣金结构件的刚度不能满足要求，设计师往往会用高碳钢或不锈钢代替低碳钢，或者用强度硬度较高的硬铝合金代替普通铝合金，期望提高零件的刚度，实际上没有明显的效果。对于同一种基材的材料，通过热处理、合金化能大幅提高材料的强度和硬度，但对刚度的改变很小，提高零件的刚度，只有通过变换材料、改变零件的形状，才能达到一定的效果，不同材料的弹性模量和剪切模量参见表1-2。

表1.3.4 常见材料的弹性模量和剪切模量

1.3.5常用板材的性能比较

表1.3.5 常用板材的性能比较

注: 1，表中的数据与材料具体的牌号和厂家均有关系，仅作为定性参考之用。

2，铝合金、铜合金板材在激光切割上加工性极差，一般不能采用激光加工。

2.0、冲孔和落料

2.1冲孔和落料的常用方式

2.1.1数控冲冲孔和落料

数控冲冲孔和落料，就是利用在数控冲床上的单片机预先输入对钣金零件的加工程序（尺寸，加工路径，加工工具等等信息），使数控冲床采用各种刀具，通过丰富的NC指令可以实现各种各样的冲孔、切边、成形等形式的加工。数控冲一般不能实现形状太复杂的冲孔和落料。特点：速度快，省模具。加工灵活，方便。基本上能够满足样品下料生产中的需要。

注意的问题及要求：薄材(t<0.6)不好加工，材料易变形；加工范围受刀具，夹爪等限制；适中的硬度和韧性有较好的冲裁加工性能；硬度太高会使冲裁力变大，对冲头和精度都有不好的影响；硬度太低，使冲裁时变形严重，精度受到很大的限制；高的塑性对成形加工有利，但不适合于蚕食、连续冲裁，对冲孔和切边也不太合适；适当的韧性对冲裁是有益的，它可以抑制冲孔时的变形程度；韧性太高则使冲裁后反弹严重，反而影响了精度。

数控冲一般适合冲裁t=3.5～4mm以下的低碳钢、镀锌板、铝板、铜板、t=3mm以下的不锈钢板，推荐的数控冲床加工的板料厚度为：铝合金板和铜板为0.8～4.0，低碳钢板为0.8～3.5mm，不锈钢板0.8～2.5mm。对铜板加工变形较大，数控冲加工PC和PVC板，加工边毛刺大，精度低。

冲压时用的刀具直径和宽度必须大于料厚，比如Φ1.5的刀具不能冲1.6mm的材料。

2.1.2冷冲模冲孔和落料

对产量较大，尺寸不太大的零件进行冲孔落料，为提高生产效率，而专门开的钣金冲压模具。一般由凸模和凹模组成。凹模一般有：压入式，镶拼式等。凸模一般有：圆形，可更换；组合式；快装卸型等。最常见的冲模有：冲裁模（主要有：开式落料模，闭式落料模，冲孔落料复合模，开式冲孔落料连续模，闭式冲孔落料连续模），弯曲模，压延模。

特点：因为用冷冲模冲孔及落料基本可一次冲压完成，效率高，一致性好，成本低。所以对于产量较大，零件尺寸不是太大的结构件，加工厂一般开冷冲模加工，在结构设计时就要考虑按开冷冲模加工的工艺特点设计。比如零件不应出现尖角（除使用上必须外），需设计成圆角，可改善模具的质量和寿命，也使工件美观，安全，耐用；为满足功能要求，零件的结构形状可以设计得更复杂等。

2.1.3密孔冲冲孔

密孔冲可以视为数控冲的一种，对于有大量密孔的零件，为提高冲孔效率，精度等，专门开可一次冲大量密孔的冲孔模对工件进行加工。如：通风网板，进出风挡板等。见图2.1.3-1所示。图中阴影部分为密孔模，零件的密孔靠密孔模可快速冲出。比一个一个的冲孔，大大的提高效率。

图 2.1.3-1 密孔冲示意图

2.1.4激光切割

激光切割是由电子放电作为供给能源，利用反射镜组聚焦产生激光光束作热源的一种无接触切

割技术，利用这种高密度光能来实现对钣金件的打孔及落料。

特点：切割形状多样化，切割速度比线切割快，热影响区小，材料不会变形，切口细，精度及质量高，噪声小，无刀具磨损，无需考虑切割材料的硬度，可加工大型，形状复杂及其它方法难以加工的零件。但其成本较高，同时会损坏工件的支撑台，而且切割面易沉积氧化膜，难处理。一般只适合单件和小批量加工。

注意的问题及要求：一般只用于钢板。铝板及铜板一般不能用，因为材料传热太快，造成切口周围融化，不能保证加工精度及质量。激光切割端面有一层氧化皮，酸洗不掉，有特殊要求的切割端面要打磨；激光切割密孔变形较大，一般不用激光切割密孔。

2.1.5 线切割

线切割是把工件和电极丝（钼丝，铜丝）各作为一极，并保持一定距离，在有足够高的电压时形成火花隙，对工件进行电蚀切割的加工方法，切除的材料由工作液带走。

特点：加工精度高，但加工速度较低，成本较高，且会改变材料表面性质。一般用于模具加工，不用作加工生产用零件。有些单板型材面板的方孔没有圆角，无法铣削，又因为铝合金不能用激光切割，如果没有冲压空间不能冲压，只能采取线切割加工，速度很慢，效率非常低，无法适应批量生产，设计应该避免这种情况。

2.1.6常见三种冲孔和落料加工特点比较

表2.1.6 常见三种冲孔和落料加工特点比较

注：以上数据为冷轧钢板的数据。

2.2冲裁件的结构要素

2.2.1圆角半径

用模具一次冲制完成时，一般圆角半径R应大于或等于板厚t 的一半，既R≥0.5t ，如图2.2.1。

图2.2.1

2.2.2 凸出和凹入尺寸

冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下B≥1.5t（t为板厚），同时应该避免窄长的切口和过窄的切槽，如图2.2.2。

图2.2.2

2.2.3 孔边距和孔间距

冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离有一定的限制，孔边距A≥1.5t（t为板厚），孔间距B≥1.5t ，如图2.2.3。

图2.2.3

2.2.4 冲孔尺寸

零件在冲孔时应该优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关，见表2.2.4。

表2.2.4冲孔尺寸

2.3冲裁件的设计注意事项

2.3.1 排板工艺设计

在不影响使用要求的条件下，零件的形状争取使零件能够在板料上紧密排列，可以节约一定的材料，如图2.3.1-1 无废料排布。

图 2.3.1-1 无废料排布

有些零件形状略加改变，就可以大大节约材料。如图2.3.1-2略改设计的省料排部。

不好的设计改进后的设计

图 2.3.1-2 略改设计的省料排部

2.3.2 零件的轮廓应避免出现尖（锐）角，以免产生毛刺或塌角，如图2.3.2。

不好的设计改进后的设计

图 2.3.2 避免尖（锐）角

2.3.3 零件尽量采用相同的冲剪形状和尺寸。

2.3.4 零件在设计时避免复杂的轮廓，如图2.3.4。

不好的设计改进后的设计

图 2.3.2 避免复杂轮廓

2.3.5 切口处应有适当的斜度，以免零件从凹模中退出时舌部与凹模内壁磨擦，如图2.3.5。

不好的设计改进后的设计

图 2.3.5

3.0、钣金件的折弯

钣金的折弯，是指改变板材或板件角度的加工。如将板材弯成V形，U形等。一般情况下，钣金折弯有两种方法:一种方法是模具折弯，用于结构比较复杂，体积较小、大批量加工的钣金结构；另一种是折弯机折弯，用于加工结构尺寸比较大的或产量不是太大的钣金结构。

这两种折弯方式有各自的原理，特点以及适用性。

3.1 模具折弯

对于大批量和零件尺寸不是太大的钣金件，可以考虑开冲压模具加工

常用折弯模具，如图3.1.1所示：为了延长模具的寿命，零件设计时，尽可能采用圆角。

V形折弯模 U形折弯模 Z形折弯模

图 3.1.1 专用的成形模具

过小的弯边高度，即使用折弯模具也不利于成形，一般弯边高度L≥3t（包含板厚）。

3.2折弯机折弯

折弯机分普通折弯机和数控折弯机两种，其基本原理就是利用折弯机的折弯刀（上模）、V形槽（下模），对钣金件进行折弯和成形。

优点：装夹方便，定位准确，加工速度快；

缺点：压力小，只能加工简单的成形，效率较低。

3.2.1成形基本原理

成形基本原理，如图3.2.1-1所示：

折弯完成

图 3.2.1-1 成形基本原理

1）折弯刀（上模）

折弯刀的形式如图3.2.1-2右边所示，加工时主要是根据工件的形状需要选用，一般加工厂家的折弯刀形状较多，特别是专业化程度很高的厂家，为了加工各种复杂的折弯，定做很多形状、规格的折弯刀。

2）下模一般用V=8t（t为板材厚度）模。

影响折弯加工的因素有许多，主要有上模圆弧半径、材质、板厚、下模强度、下模的模口尺寸等因素。为满足产品的需求，在保证折弯机使用安全的情况下，厂家已经把折弯刀模系列

（4）前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。

3.2.2折弯半径

钣金折弯时，在折弯处需有折弯半径，折弯半径不宜过大或过小，应适当选择。折弯半径太小容易造成折弯处开裂，折弯半径太大又使折弯易反弹。常用牌号08F、Q235、201、202、304、316L、T2、H62、1060、1035、3A21、2A06在本公司一般不考虑最小折弯半径，牌号60、65Mn在加工时需要考虑最小折弯半径，取r=2t 。

3.2.3折弯回弹

图3.2.3折弯回弹示意图

1）回弹角Δα=b-a

式中 b——回弹后制件的实际角度；

a——模具的角度。

2）回弹角的大小

单角90 o自由弯曲时的回弹角，见表3.2.3。

表3.2.3 单角90 度自由弯曲时的回弹角

3）影响回弹的因素和减少回弹的措施

a) 材料的力学性能回弹角的大小与材料的的屈服点成正比，与弹性模量E成反比。对于

精度要求较高的钣金件，为了减少回弹，材料应该尽可能选择低碳钢，不选择高碳钢和不锈钢等。

b）相对弯曲半径r/t 越大，则表示变形程度越小，回弹角Δα就越大。这是一个比较重要的概念，钣金折弯的圆角，在材料性能允许的情况下，应该尽可能选择小的弯曲半径，有利于提高精度，尽可能避免设计大圆弧，大圆弧对生产和质量控制有较大的难度。

3.2.4一次折弯的最小折弯边的计算

L形折弯的折弯时的起始状态，如图3.2.4-1所示:

图 3.2.4-1 L形折弯的折弯

由于要考虑到折弯效果和模具强度，不同厚度的材料所需要的模口宽度存在一个最小值。小于该数值时，会出现折弯不到位或损坏模具的问题。最小模口宽度和材料厚度的关系为：V min=kt 。

V min为最小模宽，t为材料厚度，计算最小模口宽度时k=8。

根据上面的关系式就可以确定不同的材料厚度在折弯时所需下模模口宽度的最小值。例如：

1.5mm厚的板材折弯时，V=8x1.5=12对照模宽参数可以选择相应模口宽度的下模。

从折弯的起始状态图可以看出折弯的边不能太短，结合上面的最小模口宽度，得到最短折弯边的计算公式：L min=（V min+Δ）/2+0.5 ，见图3.2.4-2所示。

L min为最短折弯边，V min为最小模口宽，Δ为板材的折弯系数。

例如：1.5mm厚的板材折弯时，最短折弯边 L min＝（12+3）/2+0.5=8mm 。

图 3.2.4-2 最小模口宽

3.2.5 Z形折弯的最小折弯高度

Z形折弯的折弯时的起始状态，如图3.2.5所示。

Z形折弯和L形折弯的工艺非常相似，也存在着最小折弯边问题，由于受下模的结构限制，Z形折弯的最短边比L形折弯时还要大，Z形折弯最小边的计算公式为：L min=（V min+Δ）/2+D+0.5+t 。

L min为最短折弯边，V min为最小模口宽，Δ为板材的折弯系数，t为板厚，D为下模模口到边的结构尺寸，具体参数根据现有模具定。

图 3.2.5 Z形折弯

3.2.6折弯时的干涉现象

对于二次或二次以上的折弯，经常出现折弯工件与刀具相碰出现干涉，如图3.2.6-1所示，黑

钣金折弯的干涉问题，不涉及到太多的技术，只要了解一下折弯模的形状和尺寸，在结构设计时注意避开折弯模就可以了。图3.2.6-2为常见的几种折弯刀的截面形状，在设计没有把握的情况

3.2.7孔边距离

如图3.2.7所示折弯处孔边离折线太近，折弯时料无法带起，产生孔形状变形。因此孔边与折弯线要求大于最小孔边距，既x≥r+2t （r一般不考虑）。

图3.2.7 圆孔距折弯边最小距离

3.2.8孔靠近折弯时的特殊加工处理

当靠近折弯线的孔距折弯线小于上述的最小距离时，折弯后会产生变形，此时可根据产品不同的要求，作如下表3.2.8方式来处理。但是，可以看到这些办法的工艺性较差，结构设计应该尽量避免。

表1-15 孔靠近折弯时的特殊加工处理

3.2.9弯曲件的工艺孔、工艺槽和工艺缺口

在设计弯曲件时，如果弯曲件须将弯边弯曲到毛坯内边时，一般应事先在落料后加冲工艺孔、工艺槽或工艺缺口如图3.2.9-1所示。

工艺孔 工艺缺口

图 3.2.9-1 加冲工艺孔、工艺槽或工艺缺口

d －工艺孔的直径，d ≥t ； K －工艺缺口的宽度，K ≥t 。

止裂槽或切口：一般情况下，对于一条边的一部分折弯，为了避免撕裂和畸变，应开止裂槽或切口。特别是对于内弯角小于60度的弯曲，更需要开止裂槽或切口。切口宽度一般大于板厚t ，切口深度一般大于1.5t 。如图3.2.9-2所示，图b 较图a 折弯更合理。

图 3.2.9-2 开止裂槽或切口折弯

工艺槽、工艺孔要正确处理，面板及外观能看得到的工件可不加折弯拼角工艺孔（如面板在加工过程中，为保持统一风格，均不设工艺缺口），其它应加折弯拼角工艺孔。如图3.2.9-3所示。

图 3.2.9-3 折弯拼角工艺孔

3.2.10 突变位置的折弯

折弯件的折弯区应避开零件突变的位置，折弯线离变形区的距离L应大于弯曲半径r，即L＞r，如图3.2.10所示。

图 3.2.10 折弯区应避开零件突变的位置

3.2.11

3.2.12 180度折弯

180度折弯的方法：如图3.2.12所示，先用30度折弯刀将板才折成30度，再将折弯边压平，

压平后抽出垫板。

图 3.2.12 180度折弯的方法

高度H应该选择常用的板材，如0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0，一般这个高度不宜选择更高的尺寸。

表3.2.13 最后折弯边压平所需最小承压边尺寸

3.2.14 开槽折弯

V形弯曲成形前，对金属薄板折弯处进行一定深度的V形开槽，然后在V形开槽处进行弯制成

形，此种加工方法称之为V形开槽弯曲成形技术。

V形开槽弯曲成形技术的主要特点：

1）弯制零件所需要的折弯力小；

2）弯制的零件弯曲圆角半径小；

3）弯制的零件弯曲圆角棱边色泽变化小；

4）弯制的窄长零件弯曲圆角棱边直线度误差小；

5）用通用模具弯制断面形状复杂或封闭的零件，如图3.2.14所示。

图3.2.14 零件断面形状图

4.0钣金件上的螺母、螺钉的结构形式

4.1铆接螺母

铆接螺母常见的形式有压铆螺母柱、压铆螺母、涨铆螺母、拉铆螺母。

4.1.1压铆螺母柱

压铆就是指在铆接过程中，在外界压力下，压铆件使基体材料发生塑性变形，而挤入铆装螺钉、螺母结构中特设的预制槽内，从而实现两个零件的可靠连接的方式，压铆的非标螺母有两种，一种是压铆螺母柱，一种是压铆螺母。采用此种铆接形式实现与基材的连接的，此种铆接形式通常要求铆接零件的硬度要大于基材的硬度。普通低碳钢、铝合金板、铜板板材适合于压接压铆螺母柱，对于不锈钢和高碳钢板材因为材质较硬，需要特制的高强度的压铆螺母柱，不仅价格很高，而且压接困难，压接不牢靠，压接后容易脱落，为了保证可靠性，常常需要在螺母柱的侧面加焊一下，工艺性不好，因此，有压铆螺母柱和压铆螺母的钣金零件尽可能不采用不锈钢。包括压铆螺钉、压铆螺母也是这种情况，不合适在不锈钢板材上使用。

压铆螺母柱的压接过程，如图4.1.1所示：

图 4.1.1 压铆过程示意图

4.1.2

4.1.3涨铆螺母

涨铆就是指在铆接过程中，铆装螺钉或螺母的部分材料在外力作用下发生塑性变形，与基体材料形成紧配合，从而实现两个零件的可靠连接的方式。常用的ZRS等等就是采用此种铆接型式实现与基材的连接的。涨铆工艺比较简单，连接强度较低，通常用在对紧固件高度有限制，且承受扭距不大的情况。如图4.1.3所示：

图4.1.3涨铆过程示意图

4.1.4拉铆螺母

拉铆是指在铆接过程中，铆接件在外界拉力的作用下，发生塑性变形，其变形的位置通常在专门设计的部位，靠变形部位夹紧基材来实现可靠的连接。常用的拉铆螺母就是采用此种铆接型式实现与基材的连接的。拉铆使用专用的铆枪进行铆接，多用在安装空间较小，无法使用通用铆接工装的情况，例如封闭的管材。如图4.1.4所示：

图 4.1.4 拉铆过程示意图

4.1.5影响铆接质量的因素

影响铆接质量的因素很多，总结下来，主要有以下几个：基材性能，底孔尺寸，铆接方式。

1）基材性能。基材硬度适当时，铆接质量较好，铆接件的受力较好。

2）底孔尺寸。底孔尺寸的大小直接影响铆接的质量，开大了基材和铆接件的间隙大，对于压铆来讲，不能有足够的变形来填满铆接件上的沟槽，使剪切受力不足，直接影响压铆螺母（钉）的抗推力。对于涨铆螺钉来讲，底孔太大，铆接过程中由塑性变形而产生的挤压力变小，直接影响涨铆螺钉（母）的抗推力和抗扭力。对拉铆相同，底孔太大，使塑性变形后两件之间的有效摩擦力减小，影响铆接的质量。底孔尺寸小，虽然在一定程度上可以增加铆接的承力，但是容易造成铆接外观质量差，铆接力大，安装不便、易造成底板变形等缺点，影响铆接工作的生产效率和铆接的质量。

3）铆接方式。在上一节中已经有所介绍。

铆装螺钉、螺母在使用的过程中要非常注意其所在的场合，不同的场合，不同的受力要求，就要采用不同的型式。如果采用的不合适，就会降低铆装螺钉、螺母的受力范围，造成连接的失效。下面举几个例子来说明正常情况下的正确使用方法。

1）不要在铝板阳极氧化或表面处理之前安装钢或不锈钢铆装紧固件。

2）同一直线上压铆过多，被挤压的材料没有地方可流动，会产生很大的应力，使工件弯曲成弧形。

3）M5、M6、M8、M10的螺母一般要点焊，太大的螺母一般要求强度较大，可采用弧焊，M4（含M4）以下尽量选用涨铆螺母，如是电镀件，可选用未电镀的涨铆螺母。

4）当在折弯边上铆压螺母时，为保证铆压螺母的铆接质量，需注意以下几点：

a、铆孔边到折弯边的距离必须大于折弯的变形区。

b、铆装螺母中心到折弯边内侧的距离L应大于铆装螺母外圆柱半径与折弯内半径之和,

即L＞D/2+r 。

4.2

华为钣金设计规范

DKBA 华为技术有限公司企业技术规范 DKBA4031-2003.06 钣金结构件可加工性设计规范 2003-06-30发布2003-07-XX实施 华为技术有限公司发布

目次 前言 (5) 1范围和简介 (6) 1.1范围 (6) 1.2简介 (6) 1.3关键词 (6) 2规范性引用文件 (6) 3冲裁 (6) 3.1冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。 . 6 3.2冲裁件的外形及内孔应避免尖角。 (6) 3.3冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽 (7) 3.4冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求 (7) 3.5冲裁的孔间距与孔边距 (8) 3.6折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁与直壁之间应保持一定的距离8 3.7螺钉、螺栓的过孔和沉头座 (8) 3.8冲裁件毛刺的极限值及设计标注 (9) 3.8.1冲裁件毛刺的极限值 (9) 3.8.2设计图纸中毛刺的标注要求 (9) 4折弯 (10) 4.1折弯件的最小弯曲半径 (10) 4.2弯曲件的直边高度 (10) 4.2.1一般情况下的最小直边高度要求 (10)

4.2.2特殊要求的直边高度 (11) 4.2.3弯边侧边带有斜角的直边高度 (11) 4.3折弯件上的孔边距 (11) 4.4局部弯曲的工艺切口 (12) 4.4.1折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置 (12) 4.4.2当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式 (12) 4.5带斜边的折弯边应避开变形区 (13) 4.6打死边的设计要求 (13) 4.7设计时添加的工艺定位孔 (13) 4.8标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性 (14) 4.9弯曲件的回弹 (14) 4.9.1折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。.. 14 4.9.2从设计上抑制回弹的方法示例 (14) 5拉伸 (15) 5.1拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求 (15) 5.2拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径 (15) 5.3圆形拉伸件的内腔直径 (15) 5.4矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径 (15) 5.5圆形无凸缘拉伸件一次成形时，其高度与直径的尺寸关系要求 16 5.6拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项 (16) 5.6.1拉伸件产品尺寸的标准方法 (16)

钣金件结构设计

1引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类： (1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3) 连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。 2.1简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形 简单(见图1)。

(a)不合理结构(b)改进结构 图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。 (a)不合理结构(b)改进结构 图2 2.2节省原料准则（冲切件的构型准则） 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有： (1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图3 (2)巧妙排列(见图4)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图4

钣金工艺规范

钣金工艺规范 1简介 1.1钣金所用材料 常用材料有:冷轧板SPCC、热轧板SPHC、电解板SECC、普通铝板及铝合金板AL1050、AL5052-H32,不锈钢板SUS304、覆铝锌钢板. 1.2典型钣金件加工流程 图面展开---编程---下料（剪、冲、割）----冲网孔----校平----拉丝----冲凸包----压铆----折弯-----焊接----立体拉丝----表处----组装 2下料 2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为：冷扎板、热扎板小于或等于 3.0mm；铝板小于或等于 4.0mm；不锈钢小于2.0mm。 2.1.1 冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。t为材料厚度，冲孔尺寸一般不小于1.5t。如遇特殊情况，可参照下表： 图2.1.1 冲孔形状示例 * t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于1.2mm。 冲孔最小尺寸列表

2.1.2 数冲的孔间距与孔边距 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.1.2。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度t；平行时，应不小于1.5t。 2.1.3 折弯件及拉深件不可选用数冲下料，可选用二次激光切割。 2.1.4 螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表1用于螺钉、螺栓的过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表2用于沉头螺钉的沉头座及过孔

*要求钣材厚度t≥h。 表3用于沉头铆钉的沉头座及过孔 2.2激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于8.0mm；不锈钢小于或等于4.0mm ；铝板小于等于5.0mm。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是会产生热变型，网孔件不宜用此方式加工,加工成本高！ 3折弯 3.1折弯件的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r 越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯曲半径等于0.5t。(弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚) 3.2弯曲件的直边高度 3.2.1一般情况下的最小直边高度要求 弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按（图4.2.1.1）要求：h＞2t>2.5mm。 3.2.2特殊要求的直边高度

钣金件结构设计工艺手册.docx

钣金件结构设计工艺手册 前言 公司现有零件中，不仅在打样过程中经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多归档转产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的钣金导轨、拉伸凸台等设计，品种越来越多，需要统一、规范；喷漆和丝印，也经常出现喷涂选择不合理导致废品率较高、无法丝印等问题；有些钣金零件的点焊完全可以适当增加定位，不增加成本也不影响美观，实际上大部分设计是靠生产的工装定位，不仅麻烦、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。 编写这本《结构设计工艺手册》目的，就是为了方便工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地保证工程师设计出的零件有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模，加快加工进度，降低加工成本，提高产品质量。编写这本手册的同时，对《钣金模具手册》标准进行了彻底的改编，对一些典型的结构形状进行了优化和系列化，减少了品种，并在intralink库里对相关的模具建模，不仅方便设计人员进行结构设计，对模具的统一，也会起到较好的效果。 手册中一些典型的数据主要来源于参考资料，一些工艺上的极限尺寸，主要来源于加工厂家提供的数据，是我们应尽可能遵照的。有些正在生产的零件，一些尺寸超出了手册中给出的极限尺寸，但并不能就能说明这些设计是有良好的工艺性，原则上是在满足产品性能的条件下，尽可能达到最好的加工工艺性。

钣金工艺与结构设计基础知识

认真 勤奋主动担当 专业能力开放包容

一、钣金加工定义: 钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪切,冲裁,折弯,焊接,铆接,模具成型及表面处理等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。根据加工方式不同,通常分为两类: 1.非模具加工: 通过数控冲床,激光镭射,折弯机,铆钉机等加工工具对板材进行加工的工艺方式,一般用于样品制作,成本较高。 2.模具加工: 通过固定的模具,对钣金进行加工,一般有下料模,成型模,主要用于批量生产,成本较低。 钣金件具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、电控柜、取款机、设备外罩中，钣金件是必不可少的组成部分。随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。

钣金加工厂一般来说基本设备包括：剪板机、数控冲床、激光切割机、等离子切割机、水射流切割机、复合机、折弯机以及各种辅助设备如：开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机、铆钉机、刨槽机等。 数控冲床的工作原理为：由数控装置内的计算机对编制好的加工程序分析后通过伺服系统及可编程序制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令，机床主体则按照这些指令，并在检测反馈装置的配合下，对工件加工所需的各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等项要求实现自动控制，从而完成工件的加工。

激光切割机的原理：光纤激光切割机利用高密度激光束照射被切割材料上，使材料很快被加热至汽化的温度，瞬间蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成行窄的切缝（如0.1mm左右），完成对材料的切割，这就是激光切割（Laser Cutting）。

钣金设计规范

钣金设计规范 一．范围 本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和UPS需注意的要求 本设计规范适用于UPS产品中使用的钣金零件，其它产品可参考使用 二．常用板金材料及加工工艺 1. 常用的钣金材料对照表 2．常用钣金材料，厚度，规格，表面保护处理。 （1）电镀锌钢板(SECC)：耐指纹，具有很优越的耐蚀性，及有较佳的烤漆性，而且保持了冷轧板的加工性。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 用途：UPS机壳、门板、面板及内部结构件。 （2）冷轧板（SPCC）: 无防锈能力，表面需电镀或烤漆。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途: 山特仅使用3mm SPCC，表面电镀或烤漆。 （3）覆铝锌钢板(SGLD): 是一种包含富铝及富锌的多相合金材料，外观美观，耐划伤性能，耐蚀性，其能力比SGCC高出很多。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：常用于热插拔模块，但价格较贵。 （4）铝板（AL）：强度较低，成形性能优良，焊接性和耐腐蚀性好，散热能力强。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 用途：使用时表面需做拉丝氧化处理，常用于要求重量轻机器上。 （5）热浸锌钢板(SGCC)：外观美观，有两种锌花，小锌花，很难看出锌花；大锌花很明显的可以看到那种六边形的花块。具有耐蚀性、上漆性、成形性、点焊性。 常用板厚：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：用在对外观要求较好的地方，因价格较贵，基本用SECC代替。 3．NCT钣金加工 （1）冲孔要求 钣金上的开孔尺寸一般大于板厚，否则易损伤模具。NCT冲压的最小孔径见附表

(完整版)钣金件结构设计工艺手册

钣金件结构设计工艺手册 目录 1 第一章钣金零件设计工艺 1 1.1 钣金材料的选材 1 1.1.1 钣金材料的选材原则 1 1.1.2 几种常用的板材 1 1.1.3 材料对钣金加工工艺的影响 3 1.2 冲孔和落料： 5 1.2.1 冲孔和落料的常用方式 5 1.2.2 冲孔落料的工艺性设计9 1.3 钣金件的折弯13 1.3.1 模具折弯：13 1.3.2 折弯机折弯14 1.4 钣金件上的螺母、螺钉的结构形式26 1.4.1 铆接螺母26 1.4.2 凸焊螺母29 1.4.3 翻孔攻丝30 1.4.4 涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较31 1.5 钣金拉伸32 1.5.1 常见拉伸的形式和设计注意事项32 1.5.2 打凸的工艺尺寸33 1.5.3 局部沉凹与压线33 1.5.4 加强筋34 1.6 其它工艺35 1.6.1 抽孔铆接35 1.6.2 托克斯铆接36 1.7 沉头的尺寸统一36 1.7.1 螺钉沉头孔的尺寸36 1.7.2 孔沉头铆钉的沉头孔的尺寸的统一36 1.7.3 沉头螺钉连接的薄板的特别处理36 2 第二章金属切削件设计工艺37 2.1 常用金属切削加工性能37 2.2 零件的加工余量38 2.2.1 零件毛坯的选择和加工余量38 2.2.2 工序间的加工余量38 2.3 不同设备的切削特性、加工精度和粗糙度的选择39 2. 3.1 常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系39 2.3.2 常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系39 2.4 螺纹设计加工40 2.4.1 普通螺纹的加工方法40 2.4.2 普通螺纹加工常用数据40 2.4.3 普通螺纹的标记41 2.4.4 普通螺纹公差带的选用及精度等级41

钣金加工工艺介绍

第五讲：主讲人：吴书法 钣金加工工艺介绍 1简介 1.1简介 按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。本规范阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求。 1.2关键词 钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接 2 下料 下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。钣金下料方式主要为数冲和激光切割 2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于 3.0mm,铝板小于或等于 4.0mm，不锈钢小于或等于2.0mm 2.2冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。

图2.2.1 冲孔形状示例 * 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7 章附录A 。 表1 冲孔最小尺寸列表 2.3 数冲的孔间距与孔边距 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.3.1。当冲孔1.5t 。 2.4 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图2.4.1） 图2.4.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 2.5 螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d 2和沉孔D ，应优先保证过孔d 2。

表2用于螺钉、螺栓的过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔 2.6激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板热扎板小于或等于20.0mm, 不锈钢小于10.0mm 。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！ 3折弯 3.1折弯件的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯曲半径见下表。

钣金产品结构设计资料(doc 26页)

钣金产品结构设计资料 第一章金属材料 SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢 镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层. 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性. SECC的镀锌方法 热浸镀锌法 : 连续镀锌法（成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中 板片镀锌法 (剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花. 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极.

1-2产品种类介绍 1.品名介绍 材料规格后处理镀层厚度 S A B C＊D＊E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌 一般通称JIS 镀纯锌 EG SECC （1） 铅和镍合金合金EG SECC （2） GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌 非合金化 GI， LG SGCC （3） 铅和镍合金 GA， ALLOY SGCC （4） 裸露处耐蚀性2>3>4>1 熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4 B: 所使用的底材 C (Cold rolled) : 冷轧

H (Hot rolled): 热轧 C: 底材的种类 C: 一般用 D: 抽模用 E: 深抽用 H: 一般硬质用 D: 后处理 M: 无处理 C: 普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D: 厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P: 磷酸处理---涂装性良好 U: 有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好 A: 有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好 FX: 无机耐指纹树脂处理---导电性 FS: 润滑性树脂处理---免用冲床油 E: 镀层厚

常见钣金件加工的工艺流程及表面处理

常见钣金件加工的工艺流程及表面处理钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割2下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。 常见钣金件加工的工艺流程及表面处理 钣金加工是钣金技术人员需要掌握的关键技术，也是钣金制品成形的重要工序。它既包括传统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数，又包括各种冷冲压模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操作方法，还包括新冲压技术及新工艺。 一、材料的选用 钣金加工一般用到的材料有冷轧板（SPCC）、热轧板（SHCC）、镀锌板（SECC、SGCC），铜（CU）黄铜、紫铜、铍铜，铝板（6061、6063、硬铝等），铝型材，不锈钢（镜面、拉丝面、雾面），根据产品作用不同，选用材料不同，一般需从产品其用途及成本上来考虑。1．冷轧板SPCC，主要用电镀和烤漆件，成本低，易成型，材料厚度≤3.2mm。 2．热轧板SHCC，材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件，成本低，但难成型，主要用平板件。 3．镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料，N料主要不作表面处理，成本高， P料用于喷涂件。 4．铜；主要用导电作用料件，其表面处理是镀镍、镀铬，或不作处理，成本高。 5．铝板；一般用表面铬酸盐（J11-A），氧化（导电氧化，化学氧化），成本高，有镀银，镀镍。6．铝型材；截面结构复杂的料件，大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。 7．不锈钢；主要用不作任何表面处理，、成本高。 二、图面审核 要编写零件的工艺流程，首先要知道零件图的各种技术要求；则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。 1．检查图面是否齐全。 2．图面视图关系，标注是否清楚，齐全，标注尺寸单位。 3．装配关系，装配要求重点尺寸。 4．新旧版图面区别。 5．外文图的翻译。 6．表处代号转换。 7．图面问题反馈与处埋。 8．材料 9．品质要求与工艺要求 10．正式发行图面，须加盖品质控制章。

钣金结构设计准则

1 引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差,不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类:(1)下料:它包括剪切和冲裁。（2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。（3)连接:它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点: (１）易变形,这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高,厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。（4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2 结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加,又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少,工序数目少,模具结构简单,使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。

如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点,这里推荐几条设计准则。 2.1 简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短,切割量也越小。如直线比曲线简单,圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1）。 (a）不合理结构(b)改进结构 图１ 图２a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时,切割麻烦，因此，小批量生产时,宜用图ｂ所示结构。 (a）不合理结构(b）改进结构 图2 2.2 节省原料准则(冲切件的构型准则） 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中,要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有:

钣金件设计工艺设计规范

钣金件设计工艺规范 1 主题内容与适用范围 本标准钣金件材料选用规范及冲裁件、弯曲件、拉伸件、特殊零件设计规范共五个方面阐述空调器钣金件的通用设计工艺规范。 本标准适用于产品开发、模具设计、工艺及其它相关人员，在产品设计、模具设计、工艺审查及编制工艺时执行相应的工艺规范。 2 引用标准 QJ/GD 10.05.003 非标准紧固件 QJ/GD 30.03.004 空调器用金属材料及其标注 QJ/GD 15.05.001自攻螺钉及其配孔 3 材料选用规范 3.1 材料的选用原则 3.1.1 按零件的结构和受力情况选取材料的厚度。零件的受力大小决定零件材料的厚度。 3.1.2 按零件的结构和加工中的变形情况选取不同牌号的材料。具体选择参考QJ/GD 30.03.004《空调器用金属材料及其标注》。（见表1） 表1 钢板使用牌号性能和技术指标归类

3.1.3 按零件的表面是否进行表面处理选取材料的种类。 3.1.3.1 零件表面需要喷塑处理的，可选用电镀锌板、冷轧板，如室外机底盘、外罩等。一般情况下优先选用电镀锌板，低成本机或客户指定材料为冷板时可选用冷板，3.0及以上厚度因没有镀锌板的情况下也可选用冷板，对需要电焊加工并在喷涂前需电泳处理的零件应尽量选择冷轧板。 3.1.3.2 零件表面不需喷塑处理的，选用热镀锌板，如内部结构零件等。 3.2 材料标注规范具体参考QJ/GD 30.03.004《空调器用金属材料及其标注》. 4 通用设计工艺规范 4.1 冲裁件 4.1.1 冲裁零件的工艺性规范 4.1.1.1 冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。 4.1.1.2 冲裁件各直线或曲线连接处如结构无特别要求时，倒圆角R2；无法倒R2时，参考表2倒适当的圆角。 表2 注：t为材料厚度，当t＜1时，按t=1mm计算。此要求适用模具加工零件，对数控件不做此要求。 4.1.1.3 冲裁件凸出或凹入的部分宽度不宜太小，应避免过长的悬臂和悬槽。（见图1） 图1 4.1.1.4 腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则（见图2）所示R应大于料宽的一半。

结构设计工艺规范--钣金

钣金设计工艺规范

目录 钣金设计工艺规范............................................. 错误!未定义书签。目录......................................................... 错误!未定义书签。 1. 目的..................................................... 错误!未定义书签。 2. 适用范围................................................. 错误!未定义书签。 3. 规范内容................................................. 错误!未定义书签。 公司常用板材规格汇总............................... 错误!未定义书签。 常用板材和工艺影响................................... 错误!未定义书签。 选用原则............................................. 错误!未定义书签。 冲裁............................................... 错误!未定义书签。 毛刺................................................. 错误!未定义书签。 公差................................................. 错误!未定义书签。 冲裁线性尺寸公差..................................... 错误!未定义书签。 成型尺寸公差......................................... 错误!未定义书签。 经弯曲成形而形成冲压件的角度尺寸..................... 错误!未定义书签。 经冲孔、落料及其他分离工序加工而成冲压件圆角半径的线性尺寸错误!未定义书 签。 在平板或成形件平面处，经冲裁加工而成的角度尺寸....... 错误!未定义书签。 直线度、平面度未注公差.............................. 错误!未定义书签。 冲裁孔位设计尺寸基准基本原则........................ 错误!未定义书签。 冲裁的结构工艺性.................................... 错误!未定义书签。 冲裁件的外形及内孔................................... 错误!未定义书签。 冲裁件的悬臂与狭槽。................................. 错误!未定义书签。 冲孔最小尺寸要求.................................... 错误!未定义书签。 冲裁的孔间距与孔边距................................ 错误!未定义书签。 数冲冲孔与鐳射切割及冷冲模工艺区别................... 错误!未定义书签。 公司常用冲孔尺寸..................................... 错误!未定义书签。 螺钉、螺栓的过孔和沉头座............................ 错误!未定义书签。 折弯............................................... 错误!未定义书签。 折弯时的干涉现象见下图.............................. 错误!未定义书签。 孔、长圆孔离折弯边最小距离........................... 错误!未定义书签。 弯边侧边带有斜角的直边高度........................... 错误!未定义书签。 局部弯曲的工艺切口................................... 错误!未定义书签。 弯曲件的工艺孔、工艺槽和工艺缺口..................... 错误!未定义书签。 钣金件最小折弯内径................................... 错误!未定义书签。 特殊要求的直边高度................................... 错误!未定义书签。 压死边............................................... 错误!未定义书签。 180度折弯......................................... 错误!未定义书签。 三重折叠压死边...................................... 错误!未定义书签。 段差工艺............................................ 错误!未定义书签。 标注弯曲件相关尺寸时要注意装配关系................... 错误!未定义书签。 弯曲件的回弹........................................ 错误!未定义书签。 折弯件折弯边最小直边高度............................. 错误!未定义书签。

钣金件结构设计知识

钣金件结构设计知识 1 引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类：(1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3)连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2 结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。 2.1 简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。

钣金件设计规范

钣金件设计规范 1．范围 本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和空调器需注意的要求 本设计规范适用于内销和出口的空调器产品中使用的钣金零件，其他产品可参考使用2．相关标准 QJ/MK02.001-2001a 房间空气调节器 GB/T 13914-1992 冲压件尺寸公差 QJ/MK05.022-2002 冷轧板喷涂件技术条件 QJ/MK 05.910-2001 连续电镀锌钢板及钢带 QJ/MK 05.912-2001 连续热镀锌钢板及钢带 3．内容 3.1 冲裁件 3.1.1 冲裁件最小冲孔尺寸与孔的形状、材料厚度、材料的机械性能及冲孔方式有直接关系。在设计方孔、圆孔、长方孔、椭圆孔、异形孔等时，要充分考虑以上因素, 自由凸模冲孔的最小尺寸见表—1，精冲圆孔的最小孔径见表—2，精冲腰形孔的e min/t见表—3。 表—1 自由凸模冲孔的最小尺寸 注：t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。 表—2 精冲圆孔的最小孔径

注：薄料取上限，厚料取下限 表—3 精冲腰形孔的e min/t 3.1.2 冲孔边缘离外形的距离（孔边距）过小时，会影响冲件的质量甚至模具的寿命，最小孔边距见表—4。 表—4 最小孔边距

注：精冲时薄料取上限，厚料取下限 3.1.3 在设计弯曲件和引伸件上的孔时，孔边缘与工件直壁之间应保持一定的距离，弯曲件和引伸件冲孔时的孔壁距见图—1。 图—1 弯曲件和引伸件冲孔时的孔壁距 3.1.4 冲裁件转角处需设计合适的圆角半径，冲裁件的最小圆角半径见表—5、表—6。 表—5 普通冲裁件的最小圆角半径 注：当t<1 mm时，以t=1 mm计算 表—6 精冲件的最小圆角半径

钣金结构设计工艺大揭秘分析

引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类：(1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3)连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条

设计准则。 2.1简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。 (a)不合理结构(b)改进结构 图2 2.2节省原料准则（冲切件的构型准则） 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有： (1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。

钣金加工工艺设计培训资料

钣金加工培训资料 1.钣金加工简介 1.1定义： 钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义，根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为：钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致，对钢板、铝板、铜板等金属板材进行加工。 1.2钣金加工的工艺流程： 对于任一个钣金件来说,它都有一定的加工过程,也就是所谓的工艺流程.不同结构的钣金件,工艺流程可能也各不相同,结合我司的情况，一般按以下流程： 绘制展开图下料焊接2.钣金工程识图基本知识 2.1机械制图简介：钣金加工工程图也属于机械制图的畴，机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺 寸大小、工作原理和技术要求的学科。图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。 在机械制图标准中规定的项目有：图纸幅面及格式、比例、字体和图线等。在图纸幅面及格式中规定了图纸标准幅面的大小和图纸中图框的相应尺寸。比例是指图样中的尺寸长度与机件实际尺寸的比例，除允用1:1的比例绘图外，只允用标准中规定的缩小比例和放大比例绘图。在中国，规定汉字必须按长仿宋体书写，字母和数字按规定的结构书写。图线规定有八种规格，如用于绘制可见轮廓线的粗实线、用于绘制不可见轮廓线的虚线、用于绘制轴线和对称中心线的细点划线、用于绘制尺寸线和剖面线的细实线等。 机械图样主要有零件图和装配图，零件图表达零件的形状、大小以及制造和检验零件的技术要求；装配图表达机械中所属各零件与部件间的装配关系和工作原理；表达零件结构形状的图形，常用的有视图、剖视图和剖面图等。

钣金的设计及加工工艺介绍

钣金设计及加工工艺介绍 1简介 1.1简介 按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。本规范阐述每一种加工 方式所要注意的工艺要求。 1.2关键词 钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接 2 下料 下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。钣金下料方式主要为数冲和激光切割 2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于 3.0mm,铝板小于或等于 4.0mm，不锈钢小于或等于2.0mm 2.2冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。 图2.2.1 冲孔形状示例 * 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。 表1冲孔最小尺寸列表 2.3数冲的孔间距与孔边距 零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.3.1。当冲孔

1.5t。 2.4 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图2.4.1） 图2.4.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 2.5螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表2用于螺钉、螺栓的过孔

*要求钣材厚度t≥h。 表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔 2.6激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板热扎板小于或等于20.0mm, 不锈钢小于10.0mm 。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！ 3 折弯 3.1折弯件的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯曲半径见下表。

冲压件钣金设计规范

一冲压件的分类 冲压件按其主要工序可以分为： 拉延件：毛坯（板料）在拉延工序中，有很大的拉伸、压缩变形； 一般拉延件：她的拉延工序在有压边力的情况下，在单动压床上进行。如梁、加强板等； 大型覆盖件：它的拉延工序主要以双动压床为主； 外覆盖件：它的曲面是外形面的一部分，有外形设计给出数据。结构设计时充实与周边件的联结结构，分块与间隙；如车门外板，前围外板，侧围外板，顶盖等；内覆盖件：其曲面结构是根据功能、强度、刚度要求来设计。如车门里板、后围内板、地板等； 成型件：毛坯在成型工序中，材料有局部的拉延、压缩及弯曲变形，他的主要工序在无压边力情况下，在单动压床上进行。如梁、加强板等； 弯曲件（压弯件）：毛坯在弯曲工序中，材料只有弯曲变形，基本无拉伸、压缩变形。有压弯、卷圆、滚压成型等工序。如支架、铰链等。 二点焊 点焊焊点直径，焊点间的最小距离，板件的最小搭（对）接边尺寸等与板件厚度之间的关系：

注： 1、板料厚度： 1）两层板焊接时，t为厚度小的板厚值； 2）三层板焊接时，厚板夹在中间时，t为薄板厚度值；薄板夹在中间时，t为厚板厚度值； 3）在两层板焊接时，厚薄板厚度之比不能大于3。在三层板焊接时，总厚不大于薄板厚度的4倍。 2、焊接方法的选择：

板料厚度在1.6以下，一般选点焊； 板料厚度在1.6—3.2，可选点焊或熔接焊； 板料厚度在3.2以上，一般选择熔焊； 3、焊点强度为剪切强度，板料的强度极限为30Kg/mm2。三最小冲孔尺寸： 孔与孔、孔与边缘的最小尺寸：

C: 大于或等于3-5t

外凸圆的最大翻边高度：

平板件的最小翻边高度： 翻边，拉延，成形时，最小内圆角半径： 落料的最小圆角半径：

钣金结构设计工艺设计规范

钣金结构设计工艺规范 一、目的： 为了统一公司各产品部设计人员对钣金工艺知识的认知和运用，推进设计的标准化，保证所设计产品合理的加工工艺性，特制定本规范。 二、范围： 本原则适用各产品部的板厚≤6mm 的钣金结构设计工作。 三、内容： 1．板材选用规范： 1） 为了保证材料利用率和冲折最少的换模次数，同一结构上≤4mm 的板材厚度规格最多不超过三种， 对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋或焊接加强筋的方式来实现（如图1）； 2） 板材应优先选用《结构公司常用材料明细表》上登 录的材料规格，如必须选用该表以外的材质或板厚，则必须经由工艺室确认后方可选用；（附表1） 3） 应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等， 以此避免原材料误差平行转移； 图1 4） 对于有装饰面要求非喷涂板材，同类产品花纹方向应一致，有条状纹路（如拉丝不锈钢）的板材， 以人立于的产品正前方为视角标准，纹路方向优先选择竖向（上下）和纵向（前后），对于次要零部件或产品的次要部位，为了保持材料利用率可适当采用横向纹路； 5） 对于折弯性能差的厚热板件（如电梯门机件）、硬铝、有功能性回弹的零件（如电插座簧片）等， 应有纤维方向的技术要求，对于有避免折弯裂纹要求的零件，料单上应有剪切毛刺方向及折弯方向的要求。 2．孔缺结构设计规范： 1） 板材上的各种孔优先选用数控或冲压通用模具表格上登记的规格（附表2，附表3）。 2） 钣金结构零件应倒圆，这从安全和模具寿命均有利。短的突出宽度b /2t ，长的窄条宽度B /3t 。零 件圆角、孔径等的最小尺寸值参照（如图2，附表4）。 ≥3

图2 附表4 推荐的最小尺寸（见图2） 3） 按图2（d ），当D1'1.5t(有色金属)，D1'2t(黑色金属)时，将园孔或方孔开通成右侧的“U ”型缺 口即可保证良好的工艺性。 4） 对于距零件边缘较近的锁、折页、螺母、螺钉等附件的让位孔优先采用缺口型，从经济精度及安 装拆卸的工艺性考虑，应尽可能避免封闭型（如图3）。 不推荐 不推荐 图3 5） 板厚≤2mm 的钢板适于翻边攻丝，相应的厚板不适于翻孔攻丝，详细规范参照附表4。 附表4 板厚与丝孔结构对照表