鈑金設計規範 面試必備

2021-05-08 22:37:47 字數 2782 閱讀 9440

目次鈑金結構件可加工性設計規範

本規範規定了鈑金結構設計所要注意的加工工藝要求。

本規範適用於鈑金結構設計必須遵守的加工工藝要求。

我司產品結構件主要是由鈑金材料經過沖壓加工而成,這些沖壓件的幾何形狀、尺寸和精度對沖壓工藝影響很大。沖壓件具有良好的加工工藝性有利於節省材料、減少工序、提高模具使用壽命和產品質量,同時,可以有效的降低產品成本。

按鈑金件的基本加工方式,如沖裁、折彎、拉伸、成型,本規範通過闡述每一種加工方式所要注意的工藝要求,提出對鈑金件結構設計的限制。

鈑金、衝裁、折彎、拉伸、成形、排樣、最小彎曲半徑、毛邊、回彈、打死邊

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衝裁分為普通衝裁和精密衝裁,由於加工方法的不同,衝裁件的加工工藝性也有所不同。目前我司通訊產品結構件一般只用到普通衝裁。下面介紹衝裁的工藝性,是指普通衝裁的結構工藝性。

圖3.1.1 衝裁件的排樣

在直線或曲線的連線處要有圓弧連線,圓弧半徑r≥0.5t。(t為材料壁厚)

圖3.2.1 衝裁件圓角半徑的最小值

衝裁件的凸出或凹入部分的深度和寬度,一般情況下,應不小於1.5t(t為料厚),同時應該避免窄長的切口與和過窄的切槽,以便增大模具相應部位的刃口強度。見圖3.3.1。

圖3.3.1 避免窄長的懸臂和凹槽

沖孔優先選用圓形孔,沖孔最小尺寸與孔的形狀、材料機械效能和材料厚度有關。

圖3.4.1 沖孔形狀示例

* t為材料厚度,沖孔最小尺寸一般不小於0.3mm。

* 高碳鋼、低碳鋼對應的公司常用材料牌號列表見第7章附錄a。

表1 沖孔最小尺寸列表

零件的沖孔邊緣離外形的最小距離隨零件與孔的形狀不同有一定的限制,見圖3.5.1。當沖孔邊緣與零件外形邊緣不平行時,該最小距離應不小於材料厚度t;平行時,應不小於1.5t。

圖3.5.1 衝裁件孔邊距、孔間距示意圖

折彎件或拉深件沖孔時,其孔壁與工件直壁之間應保持一定的距離(圖3.6.1)

圖3.6.1 折彎件、拉伸件孔壁與工件直壁間的距離

螺釘、螺栓過孔和沉頭座的結構尺寸按下錶選取取。對於沉頭螺釘的沉頭座,如果板材太薄難以同時保證過孔d2和沉孔d,應優先保證過孔d2。

表2 用於螺釘、螺栓的過孔

*要求鈑材厚度t≥h。

表3 用於沉頭螺釘的沉頭座及過孔

*要求鈑材厚度t≥h。

表4 用於沉頭鉚釘的沉頭座及過孔

衝裁件毛刺超過一定的高度是不允許的,沖壓件毛刺高度的極限值(mm)見下表。

* f級(精密級)適用於較高要求的零件;m級(中等級)適用於中等要求的零件;g級(粗糙級)適用於一般要求的零件。

表5 沖壓件毛刺高度的極限值

* 毛邊方向:burr side。

* 需要壓毛邊的部位:coin或coin continue 。一般不要整個結構件斷口全部壓毛邊,這樣會增加成本。

盡量在下面情況使用:暴露在外面的斷口;人手經常觸控到的銳邊;需要過線纜的孔或槽;有相對滑動的部位。

圖3.8.2.1 鈑金結構設計圖紙中毛刺的標註示例

材料彎曲時,其圓角區上,外層收到拉伸,內層則受到壓縮。當材料厚度一定時,內r越小,材料的拉伸和壓縮就越嚴重;當外層圓角的拉伸應力超過材料的極限強度時,就會產生裂縫和折斷,因此,彎曲零件的結構設計,應避免過小的彎曲圓角半徑。公司常用材料的最小彎曲半徑見下表。

● 彎曲半徑是指彎曲件的內側半徑,t是材料的壁厚。

● t為材料壁厚,m為退火狀態,y為硬狀態,y2為1/2硬狀態。

表6 公司常用金屬材料最小折彎半徑列表

彎曲件的直邊高度不宜太小,最小高度按(圖4.2.1)要求:h>2t。

圖4.2.1.1 彎曲件的直邊高度最小值

如果設計需要彎曲件的直邊高度h≤2t,,則首先要加大彎邊高度,彎好後再加工到需要尺寸;或者在彎曲變形區內加工淺槽後,再折彎(如下圖所示)。

圖4.2.2.1 特殊情況下的直邊高度要求

當彎邊側邊帶有斜角的彎曲件時(圖4.2.3),側面的最小高度為:h=(2~4)t>3mm

圖4.2.3.1 彎邊側邊帶有斜角的直邊高度

孔邊距:先沖孔後折彎,孔的位置應處於彎曲變形區外,避免彎曲時孔會產生變形。孔壁至彎邊的距離見表下表。

表7 折彎件上的孔邊距

區域性彎曲某一段邊緣時,為了防止尖角處應力集中產生彎裂,可將彎曲線移動一定距離,以離開尺寸突變處(圖4.4.1.

1 a),或開工藝槽(圖4.4.1.

1 b),或衝工藝孔(圖4.4.1.

1 c) 。注意圖中的尺寸要求:s≥r ;槽寬k≥t;槽深l≥ t+r+k/2圖4.

4.1.1 區域性彎曲的設計處理方法

當孔在折彎變形區內時,採用的切口形式示例(圖4.4.2.1)

圖4.4.2.1 切口形式示例

圖4.5.1 帶斜邊的折彎邊應避開變形區

打死邊的死邊長度與材料的厚度有關。如下圖所示,一般死邊最小長度l≥3.5t+r。

其中t為材料壁厚,r為打死邊前道工序(如下圖右所示)的最小內折彎半徑。

圖4.6.1 死邊的最小長度l

為保證毛坯在模具中準確定位,防止彎曲時毛坯偏移而產生廢品,應預先在設計時新增工藝定位孔,如下圖所示。特別是多次彎曲成形的零件,均必須以工藝孔為定位基準,以減少累計誤差,保證產品質量。

圖4.7.1 多次折彎時新增的工藝定位孔

圖4.8.1 彎曲件標註示例

如上圖所示所示, a)先沖孔後折彎,l尺寸精度容易保證,加工方便。b)和c)如果尺寸l精度要求高,則需要先折彎後加工孔,加工麻煩。

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