经典钣金件设计规范方案

1、金属板结构可加工性设计规范目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723865 前言5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723866 1范围和简介6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723867 1.1范围6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723868 1.2简介6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723869 1.3关键词6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723870 2规范性引用文件6 HYPERLIN

2、K l _RefHeading_Toc46723871 3冲裁6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723872 3.1冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723873 3.2冲裁件的外形及内孔应避免尖角。6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723874 3.3冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723875 3.4冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46

3、723876 3.5冲裁的孔间距与孔边距8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723877 3.6折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁与直壁之间应保持一定的距离8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723878 3.7螺钉、螺栓的过孔和沉头座8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723879 3.8冲裁件毛刺的极限值及设计标注9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723880 3.8.1冲裁件毛刺的极限值9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723881 3.8.2设计图纸中毛刺的标

4、注要求9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723882 4折弯10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723883 4.1折弯件的最小弯曲半径10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723884 4.2弯曲件的直边高度10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723885 4.2.1一般情况下的最小直边高度要求10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723886 4.2.2特殊要求的直边高度11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723887 4.2.

5、3弯边侧边带有斜角的直边高度11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723888 4.3折弯件上的孔边距11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723889 4.4局部弯曲的工艺切口12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723890 4.4.1折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723891 4.4.2当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723892 4.5带斜边的折弯边应避开变形区13 HYP

6、ERLINK l _RefHeading_Toc46723893 4.6打死边的设计要求13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723894 4.7设计时添加的工艺定位孔13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723895 4.8标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723896 4.9弯曲件的回弹14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723897 4.9.1折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。14 HYPERLINK l _RefHeading_To

7、c46723898 4.9.2从设计上抑制回弹的方法示例14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723899 5拉伸15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723900 5.1拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723901 5.2拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723902 5.3圆形拉伸件的内腔直径15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723903 5.4矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径15 H

8、YPERLINK l _RefHeading_Toc46723904 5.5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16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723905 5.6拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723906 5.6.1拉伸件产品尺寸的标准方法16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723907 5.6.2拉伸件尺寸公差的标注方法16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723908 6成形16 HYPERLINK l _RefHea

9、ding_Toc46723909 6.1加强筋17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723910 6.2打凸间距和凸边距的极限尺寸17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723911 6.3百叶窗17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723912 6.4孔翻边18 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723913 7附录19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723914 7.1附录A：高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表19 HYPERLINK l _RefHeadi

10、ng_Toc46723915 7.2附录B 压印工艺、压花工艺简介20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723916 7.2.1压印工艺20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723917 7.2.2压花工艺20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc46723918 8参考文献21序本规范的其他系列规范:无与相应国际标准或其他文件的一致性:无。其他文件的全部或部分被替换或作废:无。与其他规范或文件的关系:无与上一版本的规范相比，升级的内容发生了变化:第一个版本，没有升级变化信息。本规范由整机工程部结构造型设计部提出。本规范主要

11、起草和解释部门:结构造型设计部。标准数主要起草专家主要评估专家金属板结构可加工性设计规范和范围介绍。范围本规范规定了钣金结构设计中应注意的加工工艺要求。本规范适用于钣金结构设计中必须遵守的加工工艺要求。简介我们产品的结构件主要由钣金材料通过冲压而成，这些冲压件的几何形状、尺寸和精度对冲压工艺有很大的影响。好的冲压件加工工艺有利于节约材料，减少工序，提高模具使用寿命和产品质量，同时有效降低产品成本。本规范根据钣金零件的冲裁、弯曲、拉伸、成形等基本加工方法，通过阐述各种加工方法应注意的工艺要求，提出了对钣金零件结构设计的限制。关键字钣金，下料，弯曲，拉伸，成型，排样，最小弯曲半径，毛边，回弹，杀边

12、。规范性引用文件通过引用本规范，下列文件中的条款成为本规范的条款。凡是注明日期的参考文件，其随后的所有修改(不包括勘误表)或修订版均不适用于本规范。但是，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。所有未注明日期的参考文件的最新版本适用于本规范。序列号数字名字一个DKBA0.400.0023过程审计规范1.0版作者:邓在明，周有光使消失冲裁分为普通冲裁和精密冲裁。由于加工方法不同，冲裁件的加工工艺也不同。目前我们通讯产品的结构件一般都只是普通冲压。下面介绍冲裁的工艺性，是指普通冲裁的结构工艺性。冲裁件的形状和尺寸尽量简单对称，以尽量减少排样时的浪费。图3.1.1冲裁件的布局

13、冲裁件的形状和内孔应避免尖角。直线或曲线的连接处应有圆弧连接，圆弧半径r 0.5t，(t为材料的壁厚)图3.2.1冲裁件圆角半径的最小值下料应避开狭窄的悬臂和槽。一般情况下，冲裁件凸部或凹部的深度和宽度应不小于1.5t(t为材料厚度)，同时应避免窄而长的切口和过窄的凹槽，以增加模具相应部位的刃口强度。参见图3.3.1。图3.3.1避免狭窄的悬臂和凹槽打孔首选圆孔，打孔要求最小尺寸。打孔首选圆孔，打孔的最小尺寸与孔的形状、材料的力学性能、材料的厚度有关。图3.4.1冲压形状示例材料圆孔b的直径矩形孔b的短边宽度高碳钢1.3t1.0t低碳钢、黄铜1.0t0.7t铝0.8t0.5t* t为材料的厚度

14、，冲孔的最小尺寸一般不小于0.3mm.*高碳钢和低碳钢的常用材料品牌列表见第7章附录A。最小冲压尺寸列表下料孔间距和孔边零件的冲压边缘和形状之间的最小距离受零件和孔的形状限制，如图3.5.1所示。当冲压边缘与零件的形状边缘不平行时，最小距离不应小于材料厚度t；平行，不应小于1.5t.图3.5.1冲裁件孔边和孔距示意图冲压弯曲和拉伸零件时，孔壁与直壁之间应保持一定的距离。冲压弯曲或拉伸工件时，孔壁与工件直壁之间应保持一定距离(图3.6.1)。图3.6.1弯曲件和拉伸件的孔壁与工件直壁之间的距离螺钉和螺栓用通孔和埋头座螺钉、螺栓通孔和沉头座的结构尺寸按下表选取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄，

15、无法同时保证通孔d2和沉孔D，则优先考虑通孔d2。螺钉和螺栓的通孔*要求板材厚度th。沉头螺钉用沉头座和通孔*要求板材厚度th。沉头铆钉用沉头座和通孔冲裁毛刺的极限值及设计标注冲裁毛刺的极限值不允许下料毛刺超过一定高度。冲压件毛刺高度的极限值(mm)见下表。材料壁厚材料的抗拉强度(N/mm2)100250250400400630630fmgfmgfmgfmg0.7 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 2.50.25

16、0.370.50.180.260.350.110.160.220.060.090.122.5 4.00.360.540.720.250.370.50.20.30.40.090.130.18* F级(精度等级)适用于要求较高的零件；M级(中等级)适用于要求中等的零件；G级(粗级)适用于一般要求的零件。冲压件毛刺高度限值设计图中毛刺的标注要求*毛刺方向:毛刺侧。*需要修剪的部分:硬币或硬币继续。一般不需要把所有的毛刺都压在整个结构的断口上，这样会增加成本。尽量在以下情况下使用:暴露骨折；人的手经常碰到的锋利的边缘；电缆需要穿过的孔或槽；有相对滑动部分。图3.8.2.1钣金结构设计图纸中毛刺标注示例

17、弯曲弯曲零件的最小弯曲半径当材料弯曲时，外层被拉伸，内层在圆角区域被压缩。当材料厚度不变时，内R越小，材料的拉伸和压缩就越严重。当外圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会出现裂纹和断裂。因此，弯曲件的结构设计应避免弯曲圆角半径过小。公司常用材料的最小弯曲半径见下表。序列号材料最小弯曲半径08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T20.4t15、20、Q235、Q235A、15F0.5t25、30、Q2550.6t1Cr13，H62(M，y，Y2，冷轧)0.8t45、501.0t55、601.5t6

18、5Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS3022.0t弯曲半径是指弯曲件的内径，t是材料的壁厚。t为材料壁厚，M为退火态，Y为硬态，Y2为1/2硬态。公司常用金属材料最小弯曲半径列表弯曲件的直边高度一般情况下，最小直尺高度要求弯曲件的直边高度不能过小，最小高度应符合图4.2.1的要求:h 2t。图4.2.1.1弯板直边的最小高度需要特殊的直尺高度如果设计要求弯曲部分的直边高度h小于或等于h2t，应先增加弯曲部分的高度，然后将弯曲部分加工到要求的尺寸。或者在弯曲变形区加工出浅槽后，再次弯曲(如下图)。图4.2.2

19、.1特殊情况下的直尺高度要求曲边带斜角的直尺高度当弯边的侧面有带斜角的弯片时(图4.2.3)，侧面的最小高度为:h = (2 4) t 3mm。图4.2.3.1曲线侧带斜角的直尺高度弯曲件上的孔边缘孔边:先打孔，再折弯。孔的位置应在弯曲变形区之外，以避免弯曲时孔变形。从孔到弯边的距离见下表。弯曲件上的孔边缘部分弧形技术切口弯曲件的弯曲线应避开尺寸突变的位置。折弯边缘的某一部分时，为防止尖角处的应力集中造成折弯裂纹，可将折弯线移动一定距离，留出尺寸突变的地方(图4.4.1.1 A)，也可冲压出工艺槽(图4.4.1.1 B)或工艺孔(图4.4.1.1 C)。注意图中的尺寸要求:sr；宽度kt；槽深

20、L t+R+k/2。4.4.1.1局部弯曲的设计及处理方法当孔位于弯曲变形区时，采用切口形式。当孔处于弯曲变形区时，采用切割形式的例子(图4.4.2.1)图4.4.2.1切口形式示例带斜边的弯边应避开变形区。图4.5.1带斜边的弯边应避开变形区。死边的设计要求死边的长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般死边最小长度L 3.5t+R。其中T是材料的壁厚，R是在杀边之前的前一工序的最小内弯曲半径(如下图右侧所示)。图4.6.1死边的最小长度L设计时增加的工艺定位孔为了保证坯料在模具中的准确定位，防止坯料在弯曲过程中发生移位，在设计时应预先增加工艺定位孔，如下图所示。特别是多次折弯的零件，必须以工艺

21、孔为定位基准，减少累积误差，保证产品质量。图4.7.1多次弯曲时增加的工艺定位孔标注弯曲零件的相关尺寸时，应考虑工艺性。如上图所示，a)先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。b)和c)如果尺寸L要求精度高，需要先折弯再加工孔，加工起来比较麻烦。弯曲零件的回弹影响回弹的因素很多，包括:材料的力学性能、壁厚、弯曲半径和弯曲时的正压力等。圆角半径与板厚的比值越大，回弹越大。设计中抑制回弹的方法示例目前，弯曲件的回弹主要是通过制造商在模具设计中采取的一些措施来避免的。同时在设计上改进了一些结构来减小回弹角，如下图所示:在弯曲区域压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，还有助于抑制回弹。图2 4.9.

22、2.1设计中抑制回弹的方法示例拉伸拉伸片底部与直壁之间的圆角半径尺寸要求如下图所示，受拉件底部与直壁之间的圆角半径应大于板厚，即R1 T，为了拉伸更平稳，一般采用r1=(35)t，最大圆角半径应小于等于板厚的8倍，即r18t。图5.1.1拉伸零件的圆角半径尺寸拉伸件法兰和壁之间的圆角半径法兰与拉伸件壁之间的圆角半径应大于板厚的2倍，即r22t。为了使绘图更加流畅，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5.1.1)圆形受拉构件内腔直径圆形拉伸件内腔直径应D d+10t，这样拉伸时压板不会起皱。(参见图5.1.1)矩形零件两个相邻壁之间的圆角半径矩形零件

23、相邻两壁间的圆角半径应r3 3t，尽量取r3 H/5，减少拉伸次数，以便一次性拔出。图5.4.1矩形受拉构件两个相邻壁之间的圆角半径一次成形时圆形无凸缘拉伸件高度和直径尺寸关系的要求高度H与直径d之比应小于等于0.4，即H/d 0.4，如下图所示。图5.5.1圆形无凸缘拉深件一次成形时的高度和直径尺寸关系图纸设计纸上尺寸标注的注意事项被拉伸材料的厚度由于不同位置的不同应力而变化。一般来说，底部的中心保持原来的厚度，底部拐角处的材料变薄，靠近凸缘的顶部的材料变厚，矩形拉伸部分周围的拐角处的材料变厚。绘制产品尺寸的标准方法设计拉伸产品时，产品图上的尺寸应明确表示必须保证外部或内部尺寸，不能同时标注

24、内部和外部尺寸。图纸尺寸公差的标注方法拉延件凹凸圆弧的内半径和一次成型的圆柱形拉延件的高度和尺寸公差为双侧对称偏差，偏差值为国标(GB)16级精度公差绝对值的一半，用加号或减号标注。形成钢筋在板状金属部件上压制肋有助于增加结构刚度。肋的结构和尺寸选择见表6。加强筋的结构和尺寸选择限制冲头间距和凸缘间距的尺寸凸间距和凸边间距的极限尺寸根据下表选择。限制冲头间距和凸缘间距的尺寸天窗百叶窗通常用于各种外壳或机壳中，以通风和散热。成型方法是通过冲头的一边切割材料，而冲头的其余部分会同时拉伸和变形材料，形成一个开口的波浪形。百叶窗的典型结构见图6.3.1。图6.3.1百叶窗的结构百叶窗的尺寸要求:A4t

25、；b6t；h5t；l24t；r0.5t .孔翻边孔翻边有很多种。本规范只针对待加工螺纹的内孔翻边，如图6.4.1所示。图6.4.1带螺纹孔的内孔翻边结构示意图螺旋形图案材料厚度t法兰内孔D1凸缘外孔d2法兰高度h预冲孔直径D0法兰圆角半径rM30.82.553.38一点六1.90.6一个3.25一点六2.20.53.381.81.93.5221.23.381.9220.63.52.161.51.53.52.41.70.75M4一个3.354.4622.30.51.24.351.922.70.64.52.162.34.652.41.51.54.462.42.50.754.652.71.824.5

26、62.22.4一个M51.24.255.62.4三0.61.55.462.42.50.755.62.7三5.75三2.525.533.22.4一个5.753.62.72.55.75四3.11.25M61.55.17.0三3.60.7526.73.24.2一个7.03.63.67.3四2.52.57.0四2.81.257.34.5三三7.04.83.41.5带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数附录附录A:高碳钢和低碳钢对应的公司常用材料牌号列表。序列号物料类型图纸标注商标实际使用的材料等级材料规范书(毫米)材料类别耐指纹镀锌钢板DX2N2 MSE-CC-U0.8 , 1.0 , 1.2 ,1.5 , 2.0 , 2.5低碳钢热浸锌板DX2GI St02Z低碳钢镀铝锌钢板DX2政务司司长(磁带A)低碳钢耐指纹镀锌钢板DX2西贡会展中心低碳钢镀锌钢板DX2SECC-P；BLCE+Z-P低碳钢冷轧钢板08英国防止儿童虐待协会(Society for the Prevension of Cruelty