钣金加工工艺设计流程.doc

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1、WORD格式可编辑钣金加工工艺流程1 简介1.1 简介按钣金件的根本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。本标准阐述每一种加工方式所要留意的工艺要求。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 下料下料依据加工方式的不同，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2.0mm2.2 冲孔有最小尺寸要求冲孔最小尺寸与孔的外形、材料

2、机械性能和材料厚度有关。材料图2.2.1冲孔外形例如圆孔直径b矩形孔短边宽b高碳钢1.3t1.0t低碳钢、黄铜1.0t0.7t铝0.8t0.5t* t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于1mm。* 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外形不同有肯定的限制，见图2.3.1。当冲孔专业技术学问共享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。图1.4图2.3.1 冲裁件孔边距、孔间距示意图2.4 折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁与直壁之间应保持肯定的距离折弯

3、件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持肯定的距离图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构造尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，假设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th。表3 用于沉头螺钉的沉头座及过孔*要求钣材厚度th。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，加工机敏.缺点是无法

4、加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工本钱高！3 折弯3.1 折弯件的最小弯曲半径序号材料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。当材料厚度肯定时，内r越小，材 料的拉伸和压缩就越严峻；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，弯曲零件的构造设计，应避开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。108、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0.4t1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2215、20、Q235、Q235A、15F0.5t325、30、Q2550.6t41Cr

5、13、H62(M、Y、Y2、冷轧)0.8t545、501.0t655、601.5t765Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、2.0t0Cr18Ni9、SUS302l 弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。l t为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。表5 公司常用金属材料最小折弯半径列表3.2 弯曲件的直边高度3.2.1 一般状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要求：h2t。t 2h图1.10图4.2.1.1 弯曲件的直边高度最小值3.2.2 特别要求的直边高度假设设计需

6、要弯曲件的直边高度h2t,，则首先要加大弯边高度，弯好后再加工到需要尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯如以下图所示。2t h压槽(图1.11图4.2.2.1 特别状况下的直边高度要求3.2.3 弯边侧边带有斜角的直边高度当弯边侧边带有斜角的弯曲件时图4.2.3，侧面的最小高度为：h=24t3mm图4.2.3.1 弯边图侧1.边12带有斜角的直边高度3.3 折弯件上的孔边距孔边距：先冲孔后折弯，孔的位置应处于弯曲变形区外，避开弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边的距离见表下表。3.4 局部弯曲的工艺切口表6 折弯件上的孔边距工艺孔kL3.4.1 折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置局部弯曲某一段

7、边缘时，为了防止尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线移动肯定距离，以离开尺寸突变处图4.4.1.1 a)，或开工艺槽图4.4.1.1 b)，或冲工艺孔图4.4.1.1 c) 。留意图中的尺寸要求：SR ；槽宽kt；槽深L t+R+k/2。图4.4.1.1 局部弯曲图的1设.1计3处理方法3.4.2 当孔位于折弯变形区内，所实行的切口形式WORD格式可编辑图1.14图4.4.2.1 切口形式例如3.5 带斜边的折弯边应避开变形区专业技术学问共享3.6 打死边的设计要求图4.5.1 带斜边的折弯边应避开变形区当孔在折弯变形区内时，承受的切口形式例如图4.4.2.1弯曲线弯曲线打死边的死边长度与材料的

8、厚度有关。如以下图所示，一般死边最小长度L3.5t+R。其中t为材料壁厚，R为打死边前道工序如以下图右所示的最小内折弯半径。图4.6.1 死边的最小长度L3.7 设计时添加的工艺定位孔为保证毛坯在模具中准确定位，防止弯曲时毛坯偏移而产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，如以下图所示。特别是屡次弯曲成形的零件，均必需以工艺孔为定位基准，以削减累计误差，保证产品质量。工艺孔图图4.7.1 屡次折弯时添加的工艺定位孔3.8 标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性图4.8.1 弯曲件标注例如如上图所示所示， a先冲孔后折弯，L尺寸精度简洁保证，加工便利。b和c)假设尺寸L 图1.19精度要求高，则需要先

9、折弯后加工孔，加工麻烦。3.9 弯曲件的回弹影响回弹的因素很多，包括：材料的机械性能、壁厚、弯曲半径以及弯曲时的正压力等。3.9.1 折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。3.9.2 从设计上抑制回弹的方法例如弯曲件的回弹，目前主要是由生产厂家在模具设计时，实行肯定的措施进展躲避。同时，从 设计上改进某些构造促使回弹角简少如以下图所示：在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度， 也有利于抑制回弹。WORD格式可编辑专业技术学问共享4 拉伸图4.9.2.1 设计上抑制回弹的方法例如4.1 拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求如以下图所示，拉伸件底部与直壁之间的圆角半径应大于板厚，即r

10、1t 。为了使拉伸进展得更顺当，一般取r1=(35)t，最大圆角半径应小于或等于板厚的8倍，即r18t。Dd图图5.1.1 拉伸件圆角半径大小4.2 拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径应大于板厚的2倍，即r22t，为了使拉伸进展得更顺当， 一般取r2=(510)t，最大凸缘半径应小于或等于板厚的8倍，即r28t。参见图5.1.14.3 圆形拉伸件的内腔直径圆形拉伸件的内腔直径应取D d+10t，以便在拉伸时压板压紧不致起皱。参见图5.1.14.4 矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径应取r3 3t，为了削减拉伸次数应尽可能取r3 H/5， 以便一次

11、拉出来。图1.21图5.4.1 矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径4.5 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圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度H和直径d之比应小于或等于0.4，即H/d 0.4，如以下图所示。图5.5.1 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度与直径的尺寸关系4.6 拉伸件设计图纸上尺寸标注的留意事项拉伸件由于各处所受应力大小各不一样，使拉伸后的材料厚度发生变化。一般来说，底部中心保 持原来的厚度，底部圆角处材料变薄，顶部靠近凸缘处材料变厚，矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。4.6.1 拉伸件产品尺寸的标准方法在设计拉伸产品时，对产品图上的尺寸应明确注明必需保证外部尺寸或内

12、部尺寸，不能同时标注内外尺寸。4.6.2 拉伸件尺寸公差的标注方法拉伸件凹凸圆弧的内半径以及一次成形的圆筒形拉伸件的高度尺寸公差为双面对称偏差，其偏差值为国标(GB)16级精度公差确定值的一半，并冠以号。5 成形5.1 加强筋在板状金属零件上压筋，有助于增加构造刚性，加强筋构造及其尺寸选择参见表6。表7加强筋构造及尺寸选择5.2 打凸间距和凸边距的极限尺寸打凸间距和凸边距的极限尺寸按下表选取。5.3 百叶窗表8 打凸间距和凸边距的极限尺寸百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上起通风散热作用，其成型方法是借凸模的一边刃口将材料切开，而凸模的其余局部将材料同时作拉伸变形，形成一边开口的起伏外形。百叶窗的典

13、型构造参见图6.3.1。WORD格式可编辑图6.3.1图百1.叶25窗的构造百叶窗尺寸要求：a4t；b6t；h5t；L24t；r0.5t。5.4 孔翻边孔翻边型式较多，本标准只关注要加工螺纹的内孔翻边，如图6.4.1所示。图6.4.1 带螺图纹1.孔26的内孔翻边构造示意图螺 纹材料厚度t翻边内孔D1翻边外孔d2凸缘高度h预冲孔直径D0凸缘圆角半径R0.83.381.61.90.63.251.62.213.381.81.90.5M32.553.5221.23.383.51.922.1621.50.61.53.52.41.70.75专业技术学问共享14.4622.30.54.351.922.71

14、.24.52.162.30.6M43.354.652.41.51.54.464.652.42.72.51.80.7524.562.22.411.25.62.430.65.462.42.51.55.62.730.75M54.255.7532.525.535.753.23.62.42.712.55.7543.11.251.57.033.60.756.73.24.227.03.63.61M65.17.342.52.57.07.344.52.831.2537.04.83.41.5表9 带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数6 焊接6.1 焊接方法的分类焊接方法主要有电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、熔化焊、压力焊、钎焊，钣金产品焊接主要为电弧焊、气焊。6.2 电弧焊具有机敏、机动，适用性广泛，可进展全位置焊接；所用设备简洁、耐用性好、维护费用低等优点。但劳动强度大，质量不够稳定，打算于操作者水平。适用焊接3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等非铁合金6.3 气焊火焰温度和性质可以调整，于弧焊热源比热影响区宽，热量不如电弧集中，生产率低 应用于薄壁构造和小件的焊接，可焊钢，铸铁，铝，铜及其合金，硬质合金等。