鈑金設(shè)計(jì)制程

1、目 次1范圍和簡(jiǎn)介11.1范圍11.2簡(jiǎn)介11.3關(guān)鍵詞12規(guī)范性引用文件13沖裁13.1沖裁件的形狀和尺寸盡可能簡(jiǎn)單對(duì)稱，使排樣時(shí)廢料最少。13.2沖裁件的外形及內(nèi)孔應(yīng)避免尖角。13.3沖裁件應(yīng)避免窄長(zhǎng)的懸臂與狹槽13.4沖孔優(yōu)先選用圓形孔，沖孔有最小尺寸要求23.5沖裁的孔間距與孔邊距23.6折彎件及拉深件沖孔時(shí)，其孔壁與直壁之間應(yīng)保持一定的距離33.7螺釘、螺栓的過(guò)孔和沉頭座33.8沖裁件毛刺的極限值及設(shè)計(jì)標(biāo)注43.8.1沖裁件毛刺的極限值43.8.2設(shè)計(jì)圖紙中毛刺的標(biāo)注要求44折彎54.1折彎件的最小彎曲半徑54.2彎曲件的直邊高度54.2.1一般情況下的最小直邊高度要求54.2.2特

2、殊要求的直邊高度64.2.3彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度64.3折彎件上的孔邊距64.4局部彎曲的工藝切口74.4.1折彎件的彎曲線應(yīng)避開(kāi)尺寸突變的位置74.4.2當(dāng)孔位于折彎變形區(qū)內(nèi)，所采取的切口形式74.5帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開(kāi)變形區(qū)84.6打死邊的設(shè)計(jì)要求84.7設(shè)計(jì)時(shí)添加的工藝定位孔84.8標(biāo)注彎曲件相關(guān)尺寸時(shí)，要考慮工藝性94.9彎曲件的回彈94.9.1折彎件的內(nèi)圓角半徑與板厚之比越大，回彈就越大。94.9.2從設(shè)計(jì)上抑制回彈的方法示例95拉伸105.1拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑大小要求105.2拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑105.3圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑105.4矩形拉伸件相鄰兩壁間

3、的圓角半徑105.5圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)，其高度與直徑的尺寸關(guān)系要求115.6拉伸件設(shè)計(jì)圖紙上尺寸標(biāo)注的注意事項(xiàng)115.6.1拉伸件產(chǎn)品尺寸的標(biāo)準(zhǔn)方法115.6.2拉伸件尺寸公差的標(biāo)注方法116成形116.1加強(qiáng)筋116.2打凸間距和凸邊距的極限尺寸126.3百葉窗126.4孔翻邊137附錄147.1附錄A：高碳鋼、低碳鋼對(duì)應(yīng)的公司常用材料牌號(hào)列表147.2附錄B 壓印工藝、壓花工藝簡(jiǎn)介157.2.1壓印工藝157.2.2壓花工藝158參考文獻(xiàn)1617鈑金結(jié)構(gòu)件可加工性設(shè)計(jì)規(guī)范1 范圍和簡(jiǎn)介1.1 范圍本規(guī)范規(guī)定了鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要注意的加工工藝要求。本規(guī)范適用于鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵守的加工

4、工藝要求。1.2 簡(jiǎn)介我司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件主要是由鈑金材料經(jīng)過(guò)沖壓加工而成，這些沖壓件的幾何形狀、尺寸和精度對(duì)沖壓工藝影響很大。沖壓件具有良好的加工工藝性有利于節(jié)省材料、減少工序、提高模具使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)，可以有效的降低產(chǎn)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(guī)范通過(guò)闡述每一種加工方式所要注意的工藝要求，提出對(duì)鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制。 1.3 關(guān)鍵詞鈑金、沖裁、折彎、拉伸、成形、排樣、最小彎曲半徑、毛邊、回彈、打死邊2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然

5、而，鼓勵(lì)根據(jù)本規(guī)范達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。3 沖裁沖裁分為普通沖裁和精密沖裁，由于加工方法的不同，沖裁件的加工工藝性也有所不同。目前我司通信產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件一般只用到普通沖裁。下面介紹沖裁的工藝性，是指普通沖裁的結(jié)構(gòu)工藝性。3.1 沖裁件的形狀和尺寸盡可能簡(jiǎn)單對(duì)稱，使排樣時(shí)廢料最少。圖3.1.1 沖裁件的排樣3.2 沖裁件的外形及內(nèi)孔應(yīng)避免尖角。在直線或曲線的連接處要有圓弧連接，圓弧半徑R0.5t。（t為材料壁厚）圖3.2.1 沖裁件圓角半徑的最小值3.3 沖裁件應(yīng)避免窄長(zhǎng)的懸臂與狹槽沖裁件的凸出或凹入部分的深度和寬度，一般情況

6、下，應(yīng)不小于1.5t(t為料厚)，同時(shí)應(yīng)該避免窄長(zhǎng)的切口與和過(guò)窄的切槽，以便增大模具相應(yīng)部位的刃口強(qiáng)度。見(jiàn)圖3.3.1。 圖3.3.1 避免窄長(zhǎng)的懸臂和凹槽3.4 沖孔優(yōu)先選用圓形孔，沖孔有最小尺寸要求沖孔優(yōu)先選用圓形孔，沖孔最小尺寸與孔的形狀、材料機(jī)械性能和材料厚度有關(guān)。圖3.4.1 沖孔形狀示例表一：沖孔最小尺寸列表材料圓孔直徑b矩形孔短邊寬b高碳鋼1.3t1.0t低碳鋼、黃銅1.0t0.7t鋁0.8t0.5t* t為材料厚度，沖孔最小尺寸一般不小于0.3mm。* 高碳鋼、低碳鋼對(duì)應(yīng)的公司常用材料牌號(hào)列表見(jiàn)第7章附錄A。3.5 沖裁的孔間距與孔邊距零件的沖孔邊緣離外形的最小距離隨零件與孔的

7、形狀不同有一定的限制，見(jiàn)圖3.5.1。當(dāng)沖孔邊緣與零件外形邊緣不平行時(shí)，該最小距離應(yīng)不小于材料厚度t；平行時(shí)，應(yīng)不小于1.5t。圖3.5.1 沖裁件孔邊距、孔間距示意圖3.6 折彎件及拉深件沖孔時(shí)，其孔壁與直壁之間應(yīng)保持一定的距離折彎件或拉深件沖孔時(shí)，其孔壁與工件直壁之間應(yīng)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3.7 螺釘、螺栓的過(guò)孔和沉頭座螺釘、螺栓過(guò)孔和沉頭座的結(jié)構(gòu)尺寸按下表選取取。對(duì)于沉頭螺釘?shù)某令^座，如果板材太薄難以同時(shí)保證過(guò)孔d2和沉孔D，應(yīng)優(yōu)先保證過(guò)孔d2。 表1 用于螺釘、螺栓的過(guò)孔 表2 用于沉頭螺釘?shù)某令^座及過(guò)孔 *要求鈑材厚度th。

8、表3 用于沉頭鉚釘?shù)某令^座及過(guò)孔3.8 沖裁件毛刺的極限值及設(shè)計(jì)標(biāo)注3.8.1 沖裁件毛刺的極限值沖裁件毛刺超過(guò)一定的高度是不允許的，沖壓件毛刺高度的極限值(mm)見(jiàn)下表。材料壁厚材料抗拉強(qiáng)度 （N/mm2）100250250400400630630f mgfmgfmgfmg0.7 1.00.120.170.230.090.130.170.050.070.10.030.040.051.0 1.60.170.250.340.120.180.240.070.110.150.040.060.081.6 2.50.250.370.50.180.260.350.110.160.220.060.090.1

9、22.5 4.00.360.540.720.250.370.50.20.30.40.090.130.18* f級(jí)（精密級(jí)）適用于較高要求的零件；m級(jí)（中等級(jí)）適用于中等要求的零件；g級(jí)（粗糙級(jí)）適用于一般要求的零件。3.8.2 設(shè)計(jì)圖紙中毛刺的標(biāo)注要求圖3.8.2.1 鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中毛刺的標(biāo)注示例* 毛邊方向：BURR SIDE。* 需要壓毛邊的部位：COIN或COIN CONTINUE 。一般不要整個(gè)結(jié)構(gòu)件斷口全部壓毛邊，這樣會(huì)增加成本。盡量在下面情況使用：暴露在外面的斷口；人手經(jīng)常觸摸到的銳邊；需要過(guò)線纜的孔或槽；有相對(duì)滑動(dòng)的部位。4 折彎4.1 折彎件的最小彎曲半徑材料彎曲時(shí)，其圓角

10、區(qū)上，外層收到拉伸，內(nèi)層則受到壓縮。當(dāng)材料厚度一定時(shí)，內(nèi)r越小，材料的拉伸和壓縮就越嚴(yán)重；當(dāng)外層圓角的拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的極限強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫和折斷，因此，彎曲零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)避免過(guò)小的彎曲圓角半徑。公司常用材料的最小彎曲半徑見(jiàn)下表。序號(hào)材 料最小彎曲半徑108、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T20.4t215、20、Q235、Q235A、15F0.5t325、30、Q2550.6t41Cr13、H62(M、Y、Y2、冷軋)0.8t545、501.0t655、601.5t765Mn、60Si

11、Mn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS3022.0tl 彎曲半徑是指彎曲件的內(nèi)側(cè)半徑,t是材料的壁厚。l t為材料壁厚，M為退火狀態(tài)，Y為硬狀態(tài)，Y2為1/2硬狀態(tài)。 表4 公司常用金屬材料最小折彎半徑列表4.2 彎曲件的直邊高度4.2.1 一般情況下的最小直邊高度要求彎曲件的直邊高度不宜太小，最小高度按（圖4.2.1）要求：h2t。 圖4.2.1.1 彎曲件的直邊高度最小值4.2.2 特殊要求的直邊高度如果設(shè)計(jì)需要彎曲件的直邊高度h2t,，則首先要加大彎邊高度，彎好后再加工到需要尺寸；或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后，再折彎（

12、如下圖所示）。圖4.2.2.1 特殊情況下的直邊高度要求4.2.3 彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度當(dāng)彎邊側(cè)邊帶有斜角的彎曲件時(shí)（圖4.2.3），側(cè)面的最小高度為：h=（24）t3mm圖4.2.3.1 彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度4.3 折彎件上的孔邊距孔邊距：先沖孔后折彎，孔的位置應(yīng)處于彎曲變形區(qū)外，避免彎曲時(shí)孔會(huì)產(chǎn)生變形?？妆谥翉澾叺木嚯x見(jiàn)表下表。表5 折彎件上的孔邊距 4.4 局部彎曲的工藝切口4.4.1 折彎件的彎曲線應(yīng)避開(kāi)尺寸突變的位置局部彎曲某一段邊緣時(shí)，為了防止尖角處應(yīng)力集中產(chǎn)生彎裂，可將彎曲線移動(dòng)一定距離，以離開(kāi)尺寸突變處（圖4.4.1.1 a)，或開(kāi)工藝槽（圖4.4.1.1 b)，或

13、沖工藝孔（圖4.4.1.1 c) 。注意圖中的尺寸要求：SR ；槽寬kt；槽深L t+R+k/2。 圖4.4.1.1 局部彎曲的設(shè)計(jì)處理方法4.4.2 當(dāng)孔位于折彎變形區(qū)內(nèi)，所采取的切口形式當(dāng)孔在折彎變形區(qū)內(nèi)時(shí)，采用的切口形式示例（圖4.4.2.1）圖4.4.2.1 切口形式示例4.5 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開(kāi)變形區(qū) 圖4.5.1 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開(kāi)變形區(qū)4.6 打死邊的設(shè)計(jì)要求 打死邊的死邊長(zhǎng)度與材料的厚度有關(guān)。如下圖所示，一般死邊最小長(zhǎng)度L3.5t+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(nèi)折彎半徑。圖4.6.1 死邊的最小長(zhǎng)度L4.7 設(shè)計(jì)時(shí)添加的工藝定位孔為保證毛

14、坯在模具中準(zhǔn)確定位，防止彎曲時(shí)毛坯偏移而產(chǎn)生廢品，應(yīng)預(yù)先在設(shè)計(jì)時(shí)添加工藝定位孔，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(zhǔn)，以減少累計(jì)誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。圖4.7.1 多次折彎時(shí)添加的工藝定位孔4.8 標(biāo)注彎曲件相關(guān)尺寸時(shí)，要考慮工藝性 圖4.8.1 彎曲件標(biāo)注示例 如上圖所示所示， a）先沖孔后折彎，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，則需要先折彎后加工孔，加工麻煩。4.9 彎曲件的回彈影響回彈的因素很多，包括：材料的機(jī)械性能、壁厚、彎曲半徑以及彎曲時(shí)的正壓力等。4.9.1 折彎件的內(nèi)圓角半徑與板厚之比越大，回彈就越大。4.9.2 從設(shè)計(jì)上抑制回

15、彈的方法示例彎曲件的回彈，目前主要是由生產(chǎn)廠家在模具設(shè)計(jì)時(shí)，采取一定的措施進(jìn)行規(guī)避。同時(shí)，從設(shè)計(jì)上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu)促使回彈角簡(jiǎn)少如下圖所示：在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，不僅可以提高工件的剛度，也有利于抑制回彈。圖4.9.2.1 設(shè)計(jì)上抑制回彈的方法示例5 拉伸5.1 拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑大小要求如下圖所示，拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚，即r1t 。為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r1=(35)t，最大圓角半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r18t。圖5.1.1 拉伸件圓角半徑大小5.2 拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚的2倍，即r22t，為了使拉伸進(jìn)行得更

16、順利，一般取r2=(510)t，最大凸緣半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r28t。（參見(jiàn)圖5.1.1） 5.3 圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑應(yīng)取D d+10t，以便在拉伸時(shí)壓板壓緊不致起皺。（參見(jiàn)圖5.1.1）5.4 矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑應(yīng)取r3 3t，為了減少拉伸次數(shù)應(yīng)盡可能取r3 H/5，以便一次拉出來(lái)。圖5.4.1 矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑5.5 圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)，其高度與直徑的尺寸關(guān)系要求圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)，高度H和直徑d之比應(yīng)小于或等于0.4，即H/d 0.4，如下圖所示。圖5.5.1 圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形

17、時(shí)，高度與直徑的尺寸關(guān)系5.6 拉伸件設(shè)計(jì)圖紙上尺寸標(biāo)注的注意事項(xiàng)拉伸件由于各處所受應(yīng)力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度發(fā)生變化。一般來(lái)說(shuō)，底部中央保持原來(lái)的厚度，底部圓角處材料變薄，頂部靠近凸緣處材料變厚，矩形拉伸件四周圓角處材料變厚。 5.6.1 拉伸件產(chǎn)品尺寸的標(biāo)準(zhǔn)方法在設(shè)計(jì)拉伸產(chǎn)品時(shí)，對(duì)產(chǎn)品圖上的尺寸應(yīng)明確注明必須保證外部尺寸或內(nèi)部尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外尺寸。5.6.2 拉伸件尺寸公差的標(biāo)注方法拉伸件凹凸圓弧的內(nèi)半徑以及一次成形的圓筒形拉伸件的高度尺寸公差為雙面對(duì)稱偏差，其偏差值為國(guó)標(biāo)(GB)16級(jí)精度公差絕對(duì)值的一半，并冠以±號(hào)。6 成形6.1 加強(qiáng)筋在板狀金屬零件上壓筋，

18、有助于增加結(jié)構(gòu)剛性，加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)及其尺寸選擇參見(jiàn)表6。表6 加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)及尺寸選擇6.2 打凸間距和凸邊距的極限尺寸打凸間距和凸邊距的極限尺寸按下表選取。表7 打凸間距和凸邊距的極限尺寸6.3 百葉窗百葉窗通常用于各種罩殼或機(jī)殼上起通風(fēng)散熱作用，其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切開(kāi)，而凸模的其余部分將材料同時(shí)作拉伸變形，形成一邊開(kāi)口的起伏形狀。百葉窗的典型結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖6.3.1。 圖6.3.1 百葉窗的結(jié)構(gòu)百葉窗尺寸要求：a4t；b6t；h5t；L24t；r0.5t。6.4 孔翻邊孔翻邊型式較多，本規(guī)范只關(guān)注要加工螺紋的內(nèi)孔翻邊，如圖6.4.1所示。 圖6.4.1 帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊結(jié)構(gòu)示意圖螺

19、紋材料厚度t翻邊內(nèi)孔D1翻邊外孔d2凸緣高度h預(yù)沖孔直徑D0凸緣圓角半徑RM30.82.553.381.61.90.613.251.62.20.53.381.81.93.5221.23.381.9220.63.52.161.51.53.52.41.70.75M413.354.4622.30.51.24.351.922.70.64.52.162.34.652.41.51.54.462.42.50.754.652.71.824.562.22.41M51.24.255.62.430.61.55.462.42.50.755.62.735.7532.525.533.22.415.753.62.72.55

20、.7543.11.25M61.55.17.033.60.7526.73.24.217.03.63.67.342.52.57.042.81.257.34.5337.04.83.41.5表8 帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊尺寸參數(shù)7 附錄7.1 附錄A：高碳鋼、低碳鋼對(duì)應(yīng)的公司常用材料牌號(hào)列表序號(hào)材料種類圖紙標(biāo)注牌號(hào)實(shí)際可使用的材料牌號(hào)材料規(guī)格（mm）材料大類1耐指紋電鍍鋅鋼板DX2SECC-N2 MSE-CC-U 0.8 , 1.0 , 1.2 ,1.5 , 2.0 , 2.5 低碳鋼2熱浸鋅板DX2GI St02Z低碳鋼3覆鋁鋅板DX2CS （TAPE A） 低碳鋼4耐指紋電鍍鋅鋼板DX2SECC低碳鋼5

21、磷化鍍鋅鋼板DX2SECC-P； BLCE+Z-P低碳鋼6冷軋鋼板08SPCC低碳鋼7磷化鍍鋅鋼板08SECC-P低碳鋼8韓國(guó)鍍鋅鋼板08SECC 低碳鋼9冷軋鋼板0808F低碳鋼10冷軋鋼板0808低碳鋼11冷軋鋼板0810F低碳鋼12冷軋鋼板0810低碳鋼13冷軋鋼板0815F低碳鋼14熱軋鋼板Q235AQ235A3.0 ，4.0 ，6.0 低碳鋼15熱軋鋼板Q235A20低碳鋼16熱軋鋼板Q335A35低碳鋼17熱軋鋼板Q235A25低碳鋼18鍍錫鋼板（馬口鐵）E1-T52SPTE 2.8/2.8 T-2.50.4低碳鋼19彈簧鋼板（熱軋）65Mn65Mn0.1高碳鋼20彈簧鋼板（熱軋）65Mn60Si2Mn0.1高碳鋼21不銹鋼板 (冷軋)1Cr18Ni9SUS3020.2 , 0.3 低碳鋼22不銹鋼板/帶 (冷軋)1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti0.2 , 0.3低碳鋼23不銹鋼板/帶 (冷軋)1Cr18Ni90Cr18Ni90.2 , 0.3低碳鋼24不銹鋼帶 (冷軋)1Cr17Ni7-YSUS3010.06，0.08，0.1高碳鋼25不銹