板金设计的制造工艺准则

板金设计的制造工艺准则

冲压工艺概论

冲压是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具

和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形

状、尺寸和性能的零件。

冲压工序的分类

一般可以分为四类（零件自身曲面较少）

冲裁、弯曲、拉深、成形

复杂零件可以分为（零件自身曲面比较多）

拉延、修边冲孔、翻边整形、侧（冲孔、翻边、整形）

一、冲裁

废料

上面就是使用落料模具冲出工件。

1废料这是零件在板料上的排样图

1.1、冲切弃料最少以减少料的浪费为设计原则

如图，稍稍更改设计，就会得到更多的零件，将大大节约材料。

原设计新设计

1.2、冲孔件的构型原则

最小边距和孔间距。零件上冲孔设计应考虑留有合适的孔边距和孔间距以免

冲裂，最小孔边距和孔间距见下表

筒图

?

勿■"

最小距离C》3.5tC，2tC》3tC>2t

1一材料厚度

1.3、冲切缺口原则

冲切缺口应尽量避免尖角，尖角形式容易减短模具使用寿命，且尖角处

容易产生裂纹，并且缺口是成一定的角度，一般15~30度，这样有利于冲切后废

料的滑落。

R20.5t(l—材料厚度)

二、弯曲件的结构原则

2.1、板件弯曲时，若弯曲处的圆角过小，则外表面容易产生裂纹。若弯曲圆角

过大，因受到回弹的影响，弯曲件的精度不易保任。为此规定最小弯曲半径。

材料最小弯曲半径(R)

冷轧板、电镀锌板、镀锌板K32t

黄铜板RNlt

铝合金板R21.2t

2.2、弯曲的直边高度不宜过小，否则不易成形足够的弯矩，很难得到形状准确

的零件。其值h2R+2t方可。

2.3弯曲边冲孔时，孔边到弯曲半径R中心的距离L不得过小，以免弯曲成型

后会使孔变形。其值L22t方可

2.4当aVR时，弯曲后，b面靠a处仍然有一段残余圆瓠，为了避免残余圆弧,

必须使aeR

2.5在U形弯曲件上，两弯曲边最好等长，以免弯曲时产生向一边移位。如不

允许，可设一工艺定位孔。

2.6防止侧面（梯形）弯曲时产生裂纹或畸形。应设计预留切槽，或将根部改

为阶梯形。槽宽K22t,槽深L2t+R+K/2

2.7防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱,应设计预留切口。如一个零件（上

端、下端）圆角处切口形式。

上端1二端J0

90°±27z

/15~171」8To

B与盖板厚度（t）相等“

2.8防止弯曲后，直角的两侧平面产生褶皱，应设计预留切口。

RF

31.6

63

104.6

208

褶虬3011

4013

5015

2.9防止弯曲后，产红回弹的切口形式。

a>1.5t（t—材料厚度）

2.10防止冲孔后,弯曲产生裂纹的切口形式。

三、拉深（成型）件的构形原则

a,拉深件的形状应尽量简单、对称。

b.拉深件各部分尺寸比例要恰当，尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。

（D凸＞3d,h22d）因为这类零件要较多的拉深次数。

c.拉深件的圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型和减少拉

深次数。

3.1拉深件的圆角半径

底部圆角半着

四、汽车覆盖件设计

汽车覆盖件属于自由曲面比较多的零件，制造工艺除了要满足上面的原

则，而且成型的时候，是比较复杂的变形，包含了拉深、弯曲等各种成型工艺，

采用的是拉延成型。把曲面上的各种特征一次拉延出来，然后通过修边冲孔切除

多余的工艺补充废料，再通过翻边（整形、侧冲（翻边、整形））得到所要的产

品。

由于是一次拉延成型，所以我们在设计产品的时候要考虑以下几方面：

1、设计产品的时候首先确定好冲压方向，这样在我们设计产品上的特

征就不会出现冲压负隹。

2、零件自身在冲压方向上的断差不要过大，这样可以保证在拉延的时

候材料的流入比较均匀，有利于产品的塑性变形。

3、零件上的圆角在边缘尽量把圆角设计大一点，一般8~10个，这样也

有利于材料的流动。

五、提高零件强度的合理构型

5.1对较长的板金件为了提高其强度，应该设计加固筋。筋的形状、

尺寸及适宜间距

尺寸hBrRIR2

匚篁

a最小允许2t7tt3t5t

半圆形筋&

3tlOt4t6t

[R=B/2J一般2t

尺寸hBrrR2

,i

L/Slrtjr最小允许

拂形前2t20tt4t24t

一般3t30t2t5t32t

加国筋之间及

加国筋与边缀

L>3BK2(3-5)t

之间的适宜距

5.2在弯曲件的弯角处再作弯折，能起到筋条的加强作用。角部处加强筋的形

状、尺寸及筋间距

Rl3HPBP笳间距*

⑵9/5。16-60/

15，7，6。4-20〃700

（B—参考值）

六、典型零件的冲压