钣金工艺流程的优化设计与分析-1.doc

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1、 本科毕业设计（论文）钣金工艺流程的优化设计与分析学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 17机电5WD 学 号： 姓 名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 工程师/副教授 二一九 年 六 月江苏理工学院毕业设计说明书（论文）钣金工艺流程的优化设计与分析摘 要：钣金既是一种特殊的加工工艺也是对各种变形一类铁件的总称，通常其具有薄铁和冷加工以及加持外力作用下变形的相似特点，从而成型出非标目标产品或者简单的规则目标产品。本次的课题设计以日常用到的京东方曲面显示器背部铁板的钣金件为研究背景，通过分析工站模具的每个工位的加工特点和过程，并依靠学习的机械加工优化经验对此钣金

2、加工过程进行优化设计，最后总结分析出钣金工艺如何进行优化设计。该课题的研究与分析一方面在依靠实际案例的情况下学习到了如何编制和优化钣金工艺，另一方面也扩充了机械设计制造在钣金领域的知识，让机械设计及其自动化课程得到更进一步的深化学习和了解。关键字：钣金；优化设计；工艺流程Optimization design and analysis of sheet metal processAbstract：Sheet metal is not only a special processing technology is also a general term for a variety of defo

3、rmation of iron parts, usually it has thin iron and cold processing and the addition of external forces under the deformation of similar characteristics, so as to form non-standard target products or simple rules of the target products. This topic design to the daily use of the Beijing Oriental surf

4、ace display back plate sheet metal for the research background, through the analysis of the station mold each station processing characteristics and process, and rely on learning the machining optimization experience of this sheet metal processing process to optimize the design, this paper compiles

5、the best processing technology and assists in the defects and inadequacies encountered in other sheet metal actual case process, and finally summarizes and analyzes how to optimize the design of sheet metal process. On the one hand, the research and analysis of this subject has learned how to compil

6、e and optimize sheet metal technology under the condition of relying on actual cases, on the other hand, it has also expanded the knowledge of mechanical design and manufacturing in the field of sheet metal, so that mechanical design and its automation course can be further deepened to learn and und

7、erstand.Keywords：Sheet metal; Optimized design; Clutch; Process designedII江苏理工学院毕业设计说明书（论文）目 录绪论1第1章 钣金加工工艺的分类21.1模具加工钣金工艺21.2非模具加工钣金工艺4第2章 钣金工艺的优化设计72.1 钣金工艺设计准则82.2钣金冲压模具设计常见问题18第3章 BOE左右盖板的钣金工艺流程213.1 京东方面板钣金件概述223.2 京东方FHD款盖板钣金工艺流程22总结25参考文献31致谢.32III第 1 页 共 32 页江苏理工学院毕业设计说明书（论文）绪论钣金工艺的历史可以追溯到20

8、世纪以前，人们在从远古时期冶炼提取的的铜类件和铁器件等开始并对其进行纯手工加工得到一些简易满足生活需求的器皿，后来随着提取金属器件技术的逐步提升开始能冶炼出一些板状的铁器和铜器，在这个阶段主要是依靠手工作业得到钣金的雏形，为手工钣金阶段。20世纪后随着西方国家重工业技术的提升和发展，研发出了专门生产制作钣金的机器及冲压机床和一些专门的冷冲模具，这些冲压设备和冷冲模具的性能在人们不断的优化改善下愈发完善，此时期的钣金发展阶段因为人们的需求提高所以钣金件的产品多样性得到了较大的发展生产技术也逐渐成熟；1980年后随着计算机技术的飞速发展，钣金件的加工也应用在了人机结合的数控机床和其他一些的自动化设

9、备的上，在钣金数控冲床和多功能自动化设备的辅助下，钣金克服了诸多的冷工艺时期的技术难题，其产品的多样性和便捷性也并被广泛地应用在人们的日常生活的各种器材中。随着中国经济在20世纪80年代后的飞速发展和生活水平不断的提高，制造业又是这个阶段国家重点发展的产业，制造业中最基础的就是塑料件和铁件等的制造和生产，因此塑胶模具和冲压模具以及其工艺流程在这个阶段得到了飞速的发展，塑料件的刚性以及强度远不及冲压件，冲压件的塑形和便捷性以及在成本上的考虑下又不能完全地用冲压件直接生产出人们需要的大部分生活产品，此时两种相辅相成的工艺流程都同时得到优化提升，并随着引进国外技术和自己国家技术人员的不断钻研让许多的

10、钣金加工企业和特殊应用钣金单位都研发出了先进钣金件，也同时研发出了先进的钣金工艺流程，其中最主要应用在汽车行业，汽车钣金已然成为一门专门的学科让学习者不断的研发改善。整个钣金的生产工艺产业链可以分为将原材料通过锻造机和锻造模具等首先进行钣金原料的加工的上游产业链，钣金的原材料主要包含的薄状的钢材和有色金属以及合成的有色金属板，这些原材料在整个的钣金加工产业链中占据白费之四十的成本，故而原材料的性能研发和如何降低成本而且又能保证性能才是钣金工业的重中之重；除此之外就是将原材料变为钣金件的大型锻压机械和各种高精度的高性能的模具成为上游链中除原材的研发外最重要的部分。钣金加工的下游产业链就是钣金件被

11、广泛地应用在日常生活中的各种器材中，例如电子产品中的防护罩和保证刚性和保护作用的SGCC生产制品等，除了显示器所属的电子行业外，钣金还被广泛地应用在上述中的汽车行业、航空行业、仪器行业和其他的各种能见到的金属板状金属零部件等，因为钣金的冲压模具非常适合大批量的生产，其连续工站模从板状的原材料到生产出的成品整个UPH已经能达到很高的效果；另一方面在数控钣金工业中，其生产的钣金件已经具有非常高的精度，适合用于精密行业中。本次的毕业设计主要是通过在钣金实际生产过程中通过了解研究各种工艺流程的局限性和如何将其优化改善将，并提前了解国家的标准和规范以及有关政策，深化实践运用理论知识到实际生活，掌握具体的

12、设计步骤和方法，为今后走上工作岗位从事相关设计和施工等打下基础。第1章 钣金加工工艺的分类1.1模具加工钣金工艺模具加工钣金工艺即通过专制固定的钣金模具对钣金进行加工，因为一套钣金模具的生产寿命可达到几万次甚至十万次以上的生产，故被企业用于大批量生产的钣金产品中，生产成本较低，维修公用便捷性高。钣金模具首先需要置入专门且对应吨位的冲压机床中，钣金的机床加工为传统的且目前应用最为广泛的加工方式（如图1.1所示），需要专门的钣金加工技术人员把握枢钣金技术，熟悉钣金工艺的每一道流程，传统的钣金加工包括下料切割准备、冲压及裁剪加工、冲压弯曲变形等过程，每个阶段包含的相关技术参数需要严格掌握控制。对于大

13、批量的复杂钣金件对应的专业冷冲模具的相关工艺参数也起到绝对性的作用。在钣金工艺流程中的一些专业技术手段例如铆接、折弯、成型、落料、攻牙、抽空、沉孔等的每个工艺都有对不同的钣金件具有可变性，这样才能生产出各种性能和目的的钣金件。图1-1.传统冲压机床钣金工艺流程中的铆接又可以分为涨铆接、压铆接、拉铆接等，涨铆接就是在被加工钣金件需要加工铆接的位置先行进行沉孔处理，再在沉孔位置用冲床或则油压机等把涨铆螺母在冲压机的高压下牢牢地铆接在加工钣金件上，实现涨铆的工艺过程；压铆即使用冲压机在被加工钣金件对应的位置将专门的压铆螺母、螺钉和螺母柱等冲压在钣金件上，相比较涨铆接则不要对其加工的钣金件首先进行的沉

14、孔处理的工艺；拉铆则需要使用专门的拉铆接枪并将专门的拉钉被加工的钣金件和需要搭接的钣金件进行铆接处理，这种工艺可以将两种或两种以上的钣金件铆接在一起，具有较强的可靠性和快捷性。图1-2 钣金经典折弯工艺除此之外钣金工艺流程中的折弯工艺（如图1-2所示）则是较为重要的部分，被加工钣金件在冲压机和折弯机的作用下折弯承90度或则其他的一些目的曲面的角度，由于钣金件在表面处理后具有较强的塑性且一般为薄状金属原材料，通过折弯工艺就能达到希望的形状和尺寸，这样就直接减少了其他机械加工和焊接等过程，降低加工成本以及加工工艺流程，其中最为常见的又是汽车外壳的钣金件等。钣金成型工艺则被用在大批量的钣金生产过程中

15、，其需要特别的钣金模具和冲压模具，根据已经设计出的3D图面开模试模后再逐步进行优化改善，最后达到理想的设计尺寸和实物。相对于数控加工钣金工艺的下料工艺在一般的传统机床上就称之为落料工艺，落料工艺过程即为使用普通冲床或则其他的普通设备让钣金件在模具中加工得到需要形状的产品的过程。钻孔和攻丝两个工艺过程为钣金件需要锁附螺丝的必要过程，不同的螺丝直径需要首先加工出不同的孔径，例如直径为3和4毫米的螺丝则需要首先冲出直径为3.5和4.3毫米的抽牙孔，冲出的螺丝孔后面再经过翻边处理后继续对该空进行攻丝工艺，使用对应的攻丝钻得到对应螺丝的直径，此两种工艺的过程一般还伴随着钣金工艺的扩孔工艺，即为在第一步开

16、始制作定位孔时是先行用铣刀或者钻头制作出一个小型的孔，再用专门的工具将此孔进行扩大到需要尺寸的过程。1.2非模具加工钣金工艺 非模具加工钣金工艺为新型的钣金加工过程，一般包括激光切割钣金工艺、数控冲床加工钣金工艺、数控折床加工钣金工艺等高自动化生产技术手段，能用于高精度的钣金样品制作等。激光切割钣金技术就是利用激光的所产生的高能量密度的集束光集照射到钣金原材料的表面，通过高度的能量将钣金材料进行气化或者钣金材料颜色发生的变化的一种加工过程，以及使加工钣金的表面需要被加工照射的部分材料被迅速融化以及达到加工金属材料的燃点，同时可以借助辅助设备产生的高速气体伴随高能量密度的激光将被加工钣金件表面的

17、熔融物质进行清理，从而实现将钣金件切开。根据钣金原材料激光的加工差异其工艺流程分别分为钳工、焊接、下料等方式，每种方式又可以细分为多种加工方式。图1-3 激光切割机床细分出的钳工的工艺流程包含了对加工钣金进行盲孔、攻丝、钻孔、扩孔等工艺，翻边工艺在钣金加工流程中又是必要而且重要的部分，因为大部分的钣金件都需要在其上锁附螺丝，但是对于相对厚度较薄的钣金件又不能直接在原材料上进行攻丝工艺，直接攻丝出来的牙纹因为不能达到其他锁附零件的强度要求。当有翻边工艺后该钣金件的螺丝孔螺纹深度就能够满足螺丝的锁附要求，当加工的钣金件的挤压薄边超过50%时，就可以得到最大的翻边高度，加工的钣金件肉厚超过2.0mm

18、时则不用做翻边工艺处理，则能直接攻丝就能满足螺丝锁附的要求。激光切割钣金机器的工作台面长度一般在2500mm至3500mm间，宽度在1500至2000mm之间，所以加工的原材料尺寸在1500至2500mm的之间的钣金件几乎被标准化。激光切割机一般加工的钣金原材料叶比较丰富，包含冷轧钢板SPCC、点解镀锌钢板SECC、热浸锌钢板SGCC、冷轧钢板SPCC和不锈钢SUS等，激光切割机一般不适宜加工金属铜件和铝件等，因为铜和铝的物理性能强于钢材料，铜铝钣金件一般用数控机床、冲床和剪床进行加工，激光切割机不仅具有高度自动化控制的特点，而且加工精度相对较高，X和Y轴的加工精度一般可以达到0.01mm，最

19、大的运行速度可以在150m/min以上，提升了大批量量产的时间。加工的对象目前也不仅仅在于是一般简单的钣金件，还可对日常生活中的厨具、工艺礼品、金属制品和汽车配件进行加工。激光切割机的全自动化封闭控制系统和监控系统能够及时反馈并处理在加工过程中出现的异常，观察每一个环节的加工进度和优化加工流程等，而且一般还具有全防护的安全封闭式设计，避免激光或则有害气体等伤害到操作人员。机床床身的主体结构在经过退火工艺消除多余内应力和其他的一些特殊工艺强化床身结构后，床身的延展性和稳定性在钣金加工过程中能够成分地体现其优点。处了床身的主体高性能的结构外，激光切割机的主体横梁也被经过了人工时效性处理和固溶性质处

20、理后在钣金的传送过程中会增加其精度，横梁的钢材硬度也可以达到T6的高强度，同时激光激光切割机也具有抗腐蚀性、抗氧化性、高精度性和平稳性等优异特点，故被广泛地应用在各种复杂的精度要求高的钣金加工中。如图1-3所示的激光切割机为万瓦级光纤激光切割机H4型，该切割机的功率可以选择的范围在6000瓦12000瓦之间，其最大的优势在于机床的运动部件横梁和Z轴采用的是航空性铝材铸造，高刚性和轻重量的特点与整个传动配合起来较为合理；机床在高速170m/min和加速度在2G的运行状态下都能够保持机身的稳定和不抖动所以该型号的激光切割机的动态性能达到了一个最佳的状态，除此之外该型号的激光切割机还具有耐切割防护、

21、抗高温高热技术、气压自动报警技术和分区除尘技术等，让整个加工环境在无烟尘下工作，气压自动报警技术会让镭射气体压力在不足不能够支持机床完成工作的情况下自动报警从而及时停止工作，避免废料的产生，提升了切割钣金材料的利用率和大幅提高产品的质量。自动化数控加工即是传统的冲压技术加上自动化数控技术的结合，故其具备传统冲压钣金技术的经验优点并在此基础上又具有自动化设备的高精度和高自动化的特点，依靠计算机自动控制系统对其进行自动化管理控制，极大地提高了钣金件加工的效率和产品的质量。自动化数控加工钣金机床不仅能够加工复杂和要求高的钣金件，而且在批量生产上远远地超过了传统的冲压加工钣金的方法，节省了大量的模具成

22、本和人力成本，具有很强的应用功能性和实用性。数控机床对钣金件的加工主要是有单次性的加工、连续性加工及工站模、阵列成型加工等方式，单次性的加工主要是用于较为简单的钣金件以及圆弧状分布、散热孔状分布等规格的形状孔类，其类似于传统的钣金加工方式，一次冲压工艺只能完成一道工序，完成一道工序后只能重新装夹钣金件到对应的位置进行下一步的加工；连续性加工钣金工站模能够让钣金的原材料从板状的原材料经过自动化程序的设定一次性完成多步加工工序，不需要人工进行多次的装夹和调整，其广泛地应用在较小的模具且较多的孔特点的钣金件中。阵列钣金加工工艺顾名思义被加工的钣金件具有阵列的特点，例如阵列性的孔或者凸包等，在数控机床

23、的多个冲头的同时作用下能够一步完成排布均匀的阵列特征，而传统的冲压模具则需要多次的重复性加工，相比较下数控机床就节约了大量的时间和人力成本。在钣金的实际生产过程中，根据所设计的钣金零件的设计图纸进行编程就能连续完成加工孔、折弯和不同尺寸特征的加工。但是对于一些特别复杂的特征数控钣金机床也存在一定的局限性，只能在机床加工完成后取出零件进行传统工艺的加工。与传统钣金加工工艺比较数控冲床对于钣金件的加工其设计的模具相对较为简单，但是工作的能力和范围却大大的增强，因为其加工效率高、大批量生产性和生产加工企业的成本明显降低等优点对于提高企业的经济效应来说是非常有利的。其次，数控冲压机床加工钣金的稳定性较

24、强和加工精度高，对于钣金件最为重要的平面度高要求能够得到满足，在机床剪切的过程中由于高速和高压力冲剪出的钣金件的毛边也会相比较传统加工方式较少，不需要后续的对其进行大量的压毛边等工艺，节约生产成本和人力成本。最后，数控冲压钣金机床通过计算机自动化控制和反馈以及监视的优点是传统冲压工艺无法达到的效果，档连续工站模冲压的过程中出现异常时计算机控制系统和监视系统就会第一时间反馈到人机界面并发出警报提醒操作的技术人员，一般的小型故障自动化控制系统还会自动地处理解决，不需要较多的人力成本，如果是出现了较大的异常时，自动化控制系统会自动控制各个工站停止工作以避免造成更大的损失，在出现异常的地方也会反馈在人

25、机界面中方面操作人员清除地了解原因，不需要传统冲压工艺仍需要技术人员耗费大量的时间去排除问题从而找到问题才能解决。因此，数控自动化冲压钣金机床在每个环节上的优化设计改造都极大地丰富了钣金工艺，钣金的生产效率得到有效的提高，生产成本得到了下降，从而提高钣金器材在整个市场的竞争力。第2章 钣金工艺的优化设计2.1钣金工艺设计准则钣金件的加工工艺设计过程中的设计准则需要熟悉钣金工艺的每一道工艺流程，一般大体上需要分别注意的问题是考虑钣金的冲压工艺、钣金中途的焊接铆接工艺、钣金件后续的装配工艺和喷漆油漆进行防护的工艺等。钣金的冲压工艺大类又可以分为包含切断、冲孔、落料、切边等的分离工序工艺和包含翻边、

26、折弯、成型、扩孔、拉深等的成型工序工艺；钣金中途的焊接铆接工艺则需要考虑到定位治具和夹具专业配合性的设计，主要定位和次要定位需要提前设计完成，因为其影响到两个相互铆接的钣金件的加工精度，同样焊接时也要考虑到焊接机的设计要求和钣金件的焊接要求，焊点的处理方式和焊点力的运用，以及焊接的以后是否具有可机械性操作的能力都会影响到整个钣金加工工艺最后的效果。钣金的防锈蚀工艺在钣金件日后的使用过程中是尤为重要需要考虑的地方，防锈蚀设计一般在钣金设计时需要给钣金的空白位置预留下电泳漆的通道和出气孔，以便多于气体的排除和增加电泳漆的流动性。锈蚀的主要原因是由于灰尘、油污和灰尘等引起钣金件本体的氧化反应从而修饰

27、钣金本体的金属，所以需要在钣金外层渡上一层保护油漆防止和减慢钣金器材在使用过程中的修饰以致增加其使用寿命。每个钣金件的使用功能不同也是设计前需要考虑到的问题，不同的功能需求会影响的钣金件的整体结构和设计要求，最后就是需要符合人们一定的审美观念需求，特别是设计的钣金件是外观件的时候，考虑到如何成型便捷和可靠性强度要求满足需求时也要满足审美工艺。钣金冲孔的设计标准：钣金冲压孔的设计标准首要的是孔径需要在满足一定的设计要求下能够尽量设计出适合钣金加工的尺寸，如图2-1所示，该孔径由于过小从而不适宜大批量的生产，当大批量生产时极易造成冲头的损坏：图2-1 板材3D图这种情况下最简单的解决办法就是增加冲

28、压孔的直径，具体需要增加到什么尺寸见表2-1，图2-2所示的设计规格：图2-2 冲压空直径表2-1 冲压孔直径T(料厚)T1.00.5T1.0T0.5X2T优先选用2.0mm(最小2T)优先选用2.0mm(最小1.0)冲压孔第二点需要注意的设计准则是孔边距，即冲压孔距离钣金材料板边的距离，此设计尺寸可大但是不能过小，当此距离即尺寸过小时，冲头的剪应力就会带动钣金边缘的材料一起向下运动从而可能会造成板边材料撕裂的状况发生，从而导致整个冲孔工艺过程失败告终，一般的板边距离设计要求准则如图2-3，图2-4，表2-2所示：图2-3 板材3D图图2-4 标准设计参数图表2-2 标准设计参数T(料厚)T1

29、.00.5T1.0T0.5L10T(方孔）X2TX2TX2T（最小0.5mm)L10T(方孔）X4TX5TX6T（最小0.8mm)X（圆孔）X1.5TX2TX2.5T（最小0.5mm)如图2-3，图2-4，表2-2所示的钣金件设计准则中冲压方形孔和圆形孔的工艺时距离钣金件板边的X与钣金件本的料厚以及冲孔的形状尺寸有关，钣金件的板厚越厚时，其孔距离板边的距离可以更小，具体的数据参考上面的设计准则，当同样的钣金件板子的厚度一致时，所需要冲压孔径的尺寸越大钣金的材料就会剪切得更多，导致板边的强度变肉，则需要更大的板边距离。以上的都是为最小的设计尺寸，当冲压空板边距离超过此尺寸时则可以不用考虑此项设计

30、准则。冲压钣金件的冲孔处和折弯处的圆角也会是钣金加工工艺流程中必须考虑的一环，当所需要的钣金件裁剪处为尖角时，相对应的模具冲头也会是一个尖角，这样对于模具冲头的损害将会非常大，极易造成冲头的断裂和钝化的现象产生，从而大批量生产时则会出现经常更换模具冲头的现象，不仅增加了成本也浪费了加工的时间，如图2-5，2-6所示两种最为常见的尖角处最易损坏模具：图2-5 钣金剪裁处直角尖角图2-6 钣金折弯处的尖角上述的两种情况下解决的办法就是在直角尖角处和折弯尖角处增加R角，即倒圆角工艺，通过倒圆角工艺不经能够保护冲压模具的冲头也会让设计出的钣金件的强度增加，不会出现冲裂的情况，另一方面也会保护加工和使用

31、人员，因为钣金件都是高强度的铁件，避免在使用过程中受伤的情况出现。所以设计钣金件时所有的尖角都会尽量地倒圆角。倒圆角的设计参数如下表所示，尽量按照下表中的设计要求进行生产，不能出现倒圆角过小和不倒圆角的情况出现：表2-3.标准设计参数T(料厚)T1.00.5T1.0内孔rr0.3mmr0.3T材料外缘R0.5mmR0.5T从表2-3所示中可以看出被加工的钣金件料厚越厚时，圆角的参数尺寸需要更大的圆角，而且钣金件的内圆角出和外圆角的尺寸也会不一样，需要根据实际的情况进行设计，因为最后一刀刀具与料件干涉，此时一般的需要焊接一块或者折弯成右边的形状太概折60度左右，然后用木锤去敲，如果此料件只需要一

32、俩个钣金公司可能会敲，但是如果太多了，钣金公司不会愿意敲或者提高加工成本，如果需要拆图，尽量开工艺缺口方便焊接。钣金凸包设计准则：凸包在钣金件的器材中应用得非常广泛，因为钣金材料具有较强的可变形塑形，在设计的不同冲头的作用下冲出不同形状的凸包，凸包的作用既可用于定位也可以用于限位等，当能够冲出凸包时就会尽量用凸包进行设计，从而不用螺柱等额外的加工环节和节约螺柱的成本，从原材料上节约整个钣金件的加工制造成本，出了凸包不能满足设计的刚性需求和国家标准安规需求时，则才会考虑使用其他的代替物进行替代凸包的设计。凸包的设计也会因为钣金件原材料的尺寸差异而限制，首先是凸包的高度不能超过钣金件的最大塑性变形

33、量，否则就会冲破钣金原材料，其次钣金凸包也会同样存在距离钣金板边距离的太近而不易操作的情况，具体的设计准则参见如图2-7，2-8所示：图2-7 利用钣金原材料的塑形进行冲压凸包图2-8 利用钣金的边缘进行冲压凸包以上两种情况即为钣金凸包的最常见的形式，图一在整个钣金的原材料的内部进行凸包的加工，具有较高难度的加工和需要考虑较多的因素，而图二则是较为薄的钣金件进行凸包的加工方式，该方式的凸包更易进行操作，对钣金原材料的要求也没有图一的要求高，影响凸包的冲压的各个因素如表2-4所示：表2-4 影响凸包的冲压的各个因素T（料厚）X（凸包成形方向与冲切方向一致时）X（凸包成形方向与冲切方向相反时）T1

34、.0X3TX3.0mm0.5T1.0X3.0mmX2.5mmT0.5X3.0mmX2.0mm当凸包高度H0.5mm时，及长度L10.00mm时，具体X值依凸包形状大小和模具大小情况而定当凸包距离钣金板边的X值过小时，冲压的刀口强度则会不足，冲压模具则会容易损坏，从上图及设计准则表中可以看出，其一凸包的高度值H在3毫米以下时，钣金件的板厚值可以在1毫米以下，当所需要的凸包高度值超过3毫米时，则加工的钣金凸包高度就和钣金件的料厚呈现正比的关系，当所需要的凸包高度达到5毫米和长度达到10毫米时，此时的设计就应该出了考虑板边的尺寸参数还应该考虑到冲压模具的状况和钣金原材料的物理性能等，此时就应该根据实

35、体情况而定，而不能完全依靠以上的设计准则。钣金折弯设计准则：钣金的折弯高度会受钣金料厚和折弯高度的影响，当钣金料厚值太大和钣金折弯高度太低时，钣金的折弯工艺就会受到很大的影响以致很难进行折弯工艺操作。过于厚的钣金原材料其金属的物理刚性越强，需要的折弯力就会越大，以及折弯的长度和高度过小时，折弯短边的抗折弯力一方面加大折弯工艺难度，另一方面出现折弯皱裂和不均匀的现象发现，如图2-9，表2-5所示为一般钣金件的折弯时的设计准则：图2-9 钣金件折弯示意图表2-5 钣金件的折弯时的设计准则T（料厚）T1.00.5T1.0T0.5HH3TH2.5TH1.0mm从表2-5中可以看出钣金件的折弯只受钣金原

36、材料的厚度和折弯高度H值的影响，当被加工的钣金件肉厚达到1毫米以上时，钣金的折弯高度H值必须大于三倍的钣金厚度，在钣金厚度一致的情况下，最简易的解决对策就是增加钣金的折弯高度值，让冲压模具的能够更好地进行操作以致保护冲压模具和冲压零件。钣金抽芽设计准则：绝大部分的钣金件上面都需要进行锁附螺丝，所以钣金件的抽芽工艺在整个钣金工艺过程中是最常见的部分，一般的都为在钣金的大平面上进行翻边处理后再进行抽芽，另一种则是特殊的在过桥凸包上进行抽芽工艺，该工艺的操作性需要严格准守相关的设计准则，否则就会导致抽芽失败，图2-10 钣金件过桥类抽芽如图2-10所示的就是在钣金件的过桥上进行的抽芽操作，该抽芽孔距

37、离板边的距离X和折弯处的距离都不能太小，当X值过小时，就会出现没有足够的面积让抽芽设备进行操作，根据设计准则该板边距离X值应该大于或者等于3个毫米才能保证抽芽孔的顺利进行。抽芽的常见规格如表2-6所示：表2-6 抽芽的常见规格从表2-6中可以看出相关联的参数分别为：抽芽的高度值、芽孔的外直径和内直径、钣金原材料的料厚值和芽孔外径与钣金材料之间的R圆角值，这些参数都会影响到抽芽的工艺过程，必须保证每项参数的设计值的合理性才能保证抽芽工艺的顺利进行和合格的芽孔。2.2钣金冲压模具设计常见问题冲压模具的冲压过程就是利用专门架设在冲床上的冲压模具利用压力对钣金原材料进行加压和压缩的工艺过程，其最大的特

38、点就是快速性和便捷性，能够大批量地生产出所设计的钣金零件。冲压模具的简单原理图如图2-11所示:图2-11 冲压模具的简单原理图如图2-8所示的绿色部分就是冲压机床的有呀机，黄色部分就是专门设计的冲压模具，在冲压机床外部动力的不断加持下，冲压机床就会不停地向下对被加工钣金件进行冲压操作，时钣金件达到设计的外观和尺寸。冲压机床最为核心的部分就是黄色的冲压模具，冲压模具可以按照不同的使用加工用途和简易程度分为单工序冲压模具、复合型冲压模具、连续冲压模具。单工序冲压模具又可以分为专门加工边和孔的冲裁模具，加工折弯的折弯模具，加工凸包的拉深模具和较少使用的冷挤压模具等。复合模具又可分为冲孔弯曲模具、落

39、料拉深模具和落料冲孔模具，每种复合模具对应的是加工不同钣金件，具体每种冲压模具的特点和使用的情况如表2-7所示：表2-7 冲压模具的特点和使用的情况单工序模复合模连续模模具结构较简单一般通常较为复杂制造成本周期较短低，较短较高，较长模具制造精度低较高很高材料利用率高高低加工效率较低一般高维修方便率方便较方便较困难适合零件类型不限制不限制小型，中型工件制造精度可做得很高高一般工件品质稳定性不太稳定较稳定稳定使用自动化差一般较安全生产自动化几乎不可能工件简单时可能较方便对机床性能要求低低高从表2-7中可以看出对于传统的冲压模具加工钣金件一般来说都是较为简易的单工序模具精度要求不高，生产效率低，对冲

40、压机床的要求低，所以生产的都是一般的简单的钣金件，与之相对应的就是生产效率高的连续模具，其具有很安全的自动化系统和较为方便的生产自动化特点，但是缺点是生产和制造的成本较高，生产周期长，材料的利用率不高，而且只能加工小型和中型的钣金件，而复合模具在一些性能上介于简易单工序模具和连续模具之间，当生产企业对于加工的钣金件要求不是很高而且需要大批量自动化生产时，这时就可以设计使用复合模具。冲压模具的结构原理：一般的冲压模具上模具都包含上模座、上脚垫、上垫板、上夹板、上模板，下模具包含的是下垫板、下模座、下脚垫、下托板和脱料板等，每个模块都可以根据不同的加工模具进行标准型号的选型使用，首先需要对冲压钣金

41、件设计时进行展开还原得到最初的板子形状，并且在加工前对该设计的钣金件图纸进行工艺的可行性分析以及优化设计，例如如何处理加工过程中产生的毛边，工艺切口处的强度，是否要进行抽要等可行性的分析，其次需要进行必要的工艺计算，例如计算出确定的搭接边的长度值参数，计算出送料布局与条料的宽度值，计算出材料的利用率等。二是必须计算出该冲压钣金件的所需要的冲压力的参数，以及卸料力，冲裁力，推件力和挤压力的初步计算等。第三步就是进行料带图的设计计算，第四部计算好冲压力后就需要确认该冲压模具的冲压吨位，从而选择合适的冲床，第五步需要确认结构图的方案，最后一步则是绘制冲压模具的总体图，组立图档和零件图面以及所选用的国

42、家标准件的选型。在连续模具的设计中需要特别注意的点是：1.对于较为复杂钣金件的模具其凸模公模的设计应该尽可能简单化，因为凸模为动模，在较为简易的情况下才能连续大量地生产。2.钣金件成型的地方如果附件有冲孔或则其他凸包结构时应该特别注意这些结构在成型时是否会受影响而导致变形的现象发现。3.N型折弯时由于是连续的折弯此时就需要可能地设计成两次成型，不要将折弯模具设计为一体，否则当进行第二次折弯操作是第一次的折弯就会受到其影响。4.有相同特征和结构的钣金件加工时，由于同时加工但是加工的特征又不是对称特征时需要考虑不对称因素导致的变形的影响。5.对于精度要求高的特征加工时，同时又是关联性的尺寸时，尽可

43、能同时同步加工，否则会受到累计公差带来的影响导致冲压出来的钣金件特征精度达不到要求。6.模具型腔内需要预留空步。冲压加工的材料主要是SECC,SGCC,SPCC和SUS等，一般的特殊加工金属需要进行退火处理，退火处理为将金属加热到一定温度保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的：降低硬度，改善切削加工性，消除应力，加工的材料从大类上可以分为冷轧钢板和热轧钢板，其主要是根据后续的工艺进行划分，热轧：已板为原料，经加热后由粗轧机和精轧机组制作而成的带钢。从最后一台精轧机出来的热刚带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，这些钢带卷冷却后再根据客户的不同需求加工成平整、矫直、横切或纵切等（即钢板、

44、平整卷及纵切钢带产品）。冷轧：已热轧钢卷为原料，经过酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，从而制成轧硬卷。 1.轧硬卷由于连续冷变形引起冷作硬化使其强度、硬度上升、韧性塑性降低，所以冲压性能降低。2.轧硬卷可以作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。冲裁时材料有弹性变形存在,冲裁结束后,由于材料弹性变形的恢复,使得工件尺寸与冲裁上下模刃口尺寸之间产生一定尺寸偏差。工件断面质量没有严格要求时,选用较大间 隙,以提高模具寿命和减小冲裁力，工件断面质量及制造公差要求较高时,选用较小间隙，确定模具上下刃尺寸时,考虑模具在使用中磨损会使刃口间隙变大。间隙小时冲裁件与刃口摩擦力大刃口磨损大,寿命变短间隙大

45、时冲裁件与刃口摩擦力小刃口磨损小,寿命延长。第3章 BOE左右盖板的钣金工艺流程3.1京东方面板钣金件概述京东方面板目前是国内最大的面板生产商家，在2018年全球液晶电视面板出货量排名傍上，BOE、LGD、群创光电、三星和华星光电位列全球前五，其中BOE（京东方）出货量全球第一，BOE出货达5430万片、LGD出货4860万片、群创光电出货4510万片、三星出货3940万片和华星光电出货3870万片。2018年，京东方多条生产线满产满销，大尺寸、超高清显示屏出货量占比持续提升，65英寸/75英寸显示屏已向国内外品牌客户供货，四季度国内市场占比超60%，并与多家彩电厂商在8K领域展开合作。同时，京东方加快技术升级，实现液晶显示技术全新突破。据了解，通过采用百万级像素分区技术，京东方4K显示屏实现了十万级超高动态对比度，色深达12bit，让液晶显示屏完美展现了“不只是黑”的超高清显示效果。此外，根据群智咨询数据显示，2018年全球液晶电视面板的出货数量为2.84亿片，同比增长8.4%，出货面积为1.51亿平方米，同比增长9.5%，出货数量及出货面积均达历史新高。但受整体经济影响，消费者购买力受限，TV面板出货结构阶段性向小尺寸化逆行、需求面积的增幅小于产能供应的增幅带动供需失衡，面板价格下跌，厂商获利再次面临严峻挑战。显示器面板中的钣金件主要是背部保护面板的铁板件和