《常见钣金的设计规范》
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摘 要：钣金件常见的加工方式主要是冲裁、折弯、成形,每个步骤都有对应的工艺要求.目的：为了保证钣金件的加工质量,方法：根据冲裁、折弯、成形的工艺要求,制定了钣金结构设计规范,结果：使设计的钣金件符合加工要求,结论：符合工艺要求的钣金设计是零件品质的保证.
关键词：钣金;工艺要求;设计规范
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.035
1 引言
由于钣金件的加工成本较低、结构相对简单,所以仪器设备多采用钣金作为结构件.但钣金件的加工精度不高,若是设计不合理,即使加工出来,零件质量也不高,从而影响产品的整体质量.为了避免这种情况,制定一套钣金设计常用的设计规范,以保证加工工艺.
2 加工过程的分析
钣金件的基本加工方式,主要有冲裁、折弯、成形等.其中冲裁和折弯是加工过程中最常用的工序,也是最重要的工序.冲裁是板材加工的第一道工序,板材的幾何形状、尺寸和精度对后续的工艺影响很大.折弯通常是板材加工的第二道工序.钣金在折弯的过程中材料会发生变形,折弯内侧的材料被压缩,折弯外侧的材料被拉伸,板材的中性线保持不变,折弯的质量直接影响模具使用寿命[1].
3 钣金设计规范
3.1 冲裁
钣金冲裁的孔不能距离零件的外边沿太近,而且不同形状的孔距离边沿的尺寸也不同.当孔的边沿与零件的外边沿不平行时,最小距离a≥t,平行时,最小距离b≥1.5t[2].
3.2 毛刺高度极值和压毛边位置
钣金件在冲裁的过程中会产生毛刺,毛刺高度必须控制在一定的范围内,毛刺高度的极值与材料厚度和材料的抗拉强度有关,具体参考GB/T33217-2016.毛边会划伤操作工人或消费者的手,所以对于操作工人和消费者容易触碰的边要进行压毛边处理,而且在钣金件设计时就要标识清楚.压毛边的位置通常是零件外边沿的切口、容易触碰到的锐角边、穿过管路或线路的孔等位置.
3.3 折弯
钣金在进行折弯时,折弯边外侧受拉伸作用,内侧则被压缩.假设材料厚度t不变,折弯内侧圆角半径越小,折弯边内外两侧受到的作用力越大,当外侧受到的作用力大于材料本身的拉伸极限时,容易发生断裂.折弯处的弯曲半径与材料属性、板材厚度t直接相关,在设计钣金件结构时要防止过小的弯曲半径.常用材料折弯半径的设计规范如表1所示.
其中表1 M表示退火状态、Y表示硬状态、Y2表示1/2硬状态.
3.4 冲压加强筋
当平板面积过大时,零件的刚性不高,在平板上冲压出凸起的筋,可以有效的提高结构刚性.常用的加强筋有打筋和打凸2种,对应的尺寸如表2所示.
4 总结
根据钣金加工的工艺要求,制定了一套钣金加工常用的设计规范,避免了不合理的结构设计可能会导致的加工缺陷,有利于节省材料、减少工序、提高产品质量.
参考文献：
[1]王孝培.冲压手册[M].北京：机械工业出版社,2012.
[2]刘华刚.冲压工艺与模具[M].北京：化学工业出版社,2007.
[3]许国红,刘荣,赵静等.冲压工艺与模具设计[M].北京：清华大学出版社,2016.
[4]马朝兴.冲压模具设计手册[M].北京：化学工业出版社,2009.
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设计规范引用文献:
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