钣金件设计经验手册课件.ppt
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1、钣金件设计经验手册钣金件设计经验手册前前 言言 随着公司的高速发展,设计项目的增多,部门的队随着公司的高速发展,设计项目的增多,部门的队伍也越来越壮大。为了让新生力量能快速的融入公司的文伍也越来越壮大。为了让新生力量能快速的融入公司的文化氛围,尽快适应部门岗位的要求,弥补经验不足,避免化氛围,尽快适应部门岗位的要求,弥补经验不足,避免重复的出现设计失误,特编制本手册。重复的出现设计失误,特编制本手册。由于经验不足及时间紧迫,难免出现错误,欢迎大由于经验不足及时间紧迫,难免出现错误,欢迎大家批评指正。家批评指正。设计类设计类冲压工艺类冲压工艺类 4-414-41焊接工艺类焊接工艺类42-5742
2、-57涂装工艺类涂装工艺类58-6058-60总装工艺类总装工艺类61-6561-65顾客抱怨类顾客抱怨类111-112111-112强度方面强度方面 65-7265-72刚度方面刚度方面 73-7573-75静态干涉类静态干涉类 7676动态干涉类动态干涉类 77-8277-82系统密封类系统密封类 83-8583-85安装点匹配类安装点匹配类 86-9486-94功能要求类功能要求类 95-10795-107NVHNVH方面方面 108-110108-110工艺类工艺类售后类售后类主要内容主要内容工艺类冲压工艺类冲切件的结冲切件的结构构 冲压工艺性冲压工艺性 前言:钣金件工艺性指零件在冲切
3、、弯曲、拉伸加工中的难前言:钣金件工艺性指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易度。应保证材料消耗少,工序少,模具结构简单,易度。应保证材料消耗少,工序少,模具结构简单,使用寿命高,产品质量稳定。对板金件工艺性影响最使用寿命高,产品质量稳定。对板金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求求冲孔件的结冲孔件的结构构弯曲件的结弯曲件的结构构 拉深件的结拉深件的结构构穿破件的结穿破件的结构构零件加强结零件加强结构构冲压工艺冲压工艺性性 冲压工艺类冲压工艺类 孔的设计孔的设计冲切件的结构冲切件的结构 原则:冲切件的形状应尽量简单,尽量避免
4、冲切件上的过长的悬原则:冲切件的形状应尽量简单,尽量避免冲切件上的过长的悬臂狭槽臂狭槽 对一般钢对一般钢 A1.5tA1.5t对合金钢对合金钢 A2tA2t对黄铜、铝对黄铜、铝 A1.2tA1.2t注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性原则:原则:1 1)两孔边缘之间的距离)两孔边缘之间的距离L L:一般钢板:一般钢板L2tL2t;不锈钢、高强钢板;不锈钢、高强钢板L3tL3t2 2)孔边缘与零件边缘的距离)孔边缘与零件边缘的距离L L:对圆孔直径:对圆孔直径10t5t10t5t时时,L3t,L3t;5t5t时,时,L2tL2t;对方孔:方孔宽度;对方孔:方孔宽度w w10t,L2t
5、10t,L2t;ww1010t t,应是,应是L4t L4t 冲孔件的结构冲孔件的结构最小冲孔直径或方孔的最小边长最小冲孔直径或方孔的最小边长冲切缺口原则冲切缺口原则 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性翻边孔翻边孔 锥形孔锥形孔 冲压工艺类冲压工艺性原则:冲孔时应受到冲头强度的限制,冲孔尺寸不能太小,原则:冲孔时应受到冲头强度的限制,冲孔尺寸不能太小,否则易损坏冲头否则易损坏冲头冲孔件的结构冲孔件的结构最小冲孔直径或方孔的最小边长最小冲孔直径或方孔的最小边长冲切缺口原则冲切缺口原则 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性原则:冲切缺口应尽量避免尖角,尖角形式容易减短模具
6、使原则: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。用寿命,且尖角处容易产生裂纹。冲孔件的结构冲孔件的结构最小冲孔直径或方孔的最小边长最小冲孔直径或方孔的最小边长冲切缺口原则冲切缺口原则 要求:要求:1 1)R0.5tR0.5t;wtwt;2 2)缺口长度)缺口长度L L:直缺口:直缺口 L5WL5W;V V形形缺口缺口 L2WL2W;3 3)缺口与平行面上翻边距离)缺口与平行面上翻边距离D:D:D8t+RD8t+R。4)4)缺口与垂直面上翻边距离缺口与垂直面上翻边距离D3T+R;D3T+R;5)5)缺口与缺口间的距离缺口与缺口间的距离8t8ttt材料厚度材料厚
7、度LW冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构翻边孔翻边孔要求:最大翻边高度按公式要求:最大翻边高度按公式H Hmax=0.5D(1-max=0.5D(1-Kfmin)+0.43rKfmin)+0.43rd d+0.72t+0.72t注:注:tt材料厚度材料厚度锥形孔锥形孔 冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构翻边孔翻边孔要求:要求:1 1)最大深度最大深度L L沿着硬件的角度方向满足,沿着硬件的角度方向满足,L3.5TL3.5T。2 2)硬件与锥形孔的接触必须在)硬件与锥形孔的接触必须在50%50%以上。以上。3 3)两锥形孔边缘之间的距离)两锥形孔边缘之间的距离L L:L8TL
8、8T。4 4)锥形孔边缘与弯曲、翻边部分之间的距离)锥形孔边缘与弯曲、翻边部分之间的距离L L:L4T+R L4T+R 注:注:tt材料厚度材料厚度锥形孔锥形孔 冲压工艺类冲压工艺性弯弯曲曲件件的的结结构构 板件最小弯曲板件最小弯曲半径半径 侧面弯曲侧面弯曲圆角弯曲圆角弯曲 直角弯曲直角弯曲冲孔后弯曲冲孔后弯曲弯曲回弹弯曲回弹弯曲收缩弯曲收缩直角弯曲搭直角弯曲搭接接 凸部的弯曲凸部的弯曲 弯曲面上孔弯曲面上孔变形变形 弯曲的直边弯曲的直边高度高度 避免残余圆弧避免残余圆弧 U U形弯曲件形弯曲件 弯曲边冲孔弯曲边冲孔 原则:原则:1 1)弯曲变形部位成直线,有反弹问题。)弯曲变形部位成直线,有
9、反弹问题。翻边变形部位是平面或空翻边变形部位是平面或空间曲线,存在多料或少料问题,但少有反弹问题间曲线,存在多料或少料问题,但少有反弹问题2 2)同一平面有多重弯曲时)同一平面有多重弯曲时,应设置相同的弯曲方向应设置相同的弯曲方向3 3)避免在大钣金件上设置小弯曲)避免在大钣金件上设置小弯曲冲压工艺类冲压工艺性原则:弯曲时,若弯曲处的圆角过小,则外表面容易产生裂原则: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证精度不易保证 注:注:tt材料厚度材料厚度弯曲件的结构弯曲件的结构 板件最小弯曲
10、板件最小弯曲半径半径 冲压工艺类冲压工艺性原则:弯曲的直边高度不宜过小,否则不易成形足够的弯矩,原则: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很难得到形状准确的零件要求:要求:hR+2thR+2t 注:注:tt材料厚度材料厚度弯曲件的结构弯曲件的结构 弯曲的直边高度弯曲的直边高度冲压工艺类冲压工艺性原则:孔边到弯曲半径原则:孔边到弯曲半径R R中心的距离中心的距离L L不得过小,以免弯曲成不得过小,以免弯曲成型后会使孔变形型后会使孔变形要求:要求:1 1)先冲孔后折弯:则)先冲孔后折弯:则L2t L2t(离(离成型结构距离则成型结构距离则L3t L3t)2 2)先
11、折弯后冲孔:)先折弯后冲孔:Lt Lt(离成(离成型结构距离则型结构距离则L1.5t L1.5t)注:注:tt材料厚度材料厚度弯曲件的结构弯曲件的结构 弯曲边冲孔弯曲边冲孔冲压工艺类冲压工艺性要求:当要求:当a aR R时,弯曲后,时,弯曲后,b b面靠面靠a a处仍然有一段残余圆弧,为了处仍然有一段残余圆弧,为了 避免残余圆弧,必须使避免残余圆弧,必须使aRaR注:注:tt材料厚度材料厚度弯曲件的结构弯曲件的结构 避免残余圆弧避免残余圆弧冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 U U形弯曲件形弯曲件原则:两弯曲边最好等长,以免弯曲时产生向一边移位。如原则:两弯曲边最好等长,以免弯曲时产
12、生向一边移位。如不允许,可设一工艺定位孔不允许,可设一工艺定位孔 冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 侧面弯曲侧面弯曲原则:防止侧面(梯形)弯曲时产生裂纹或畸形。应设计预原则: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留切槽,或将根部改为阶梯形要求:槽宽要求:槽宽K2tK2t,槽深,槽深Lt+R+K/2Lt+R+K/2 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 圆角弯曲圆角弯曲原则:原则:防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱,应设计预防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱,应设计预留切口留切口注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺
13、类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 直角弯曲直角弯曲原则:原则:防止弯曲后,直角的两侧平面产生褶皱,应设计预留切口防止弯曲后,直角的两侧平面产生褶皱,应设计预留切口冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 弯曲回弹弯曲回弹原则:防止弯曲后回弹,应该设计一些切口原则:防止弯曲后回弹,应该设计一些切口要求:要求:a1.5ta1.5t 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 冲孔后弯曲冲孔后弯曲原则:防止冲孔后,弯曲产生裂纹,应该设计一些切口原则:防止冲孔后,弯曲产生裂纹,应该设计一些切口冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 弯曲收缩弯曲收缩原则:防止
14、弯曲时一边向内产生收缩,可设计工艺定位孔,或两边同时原则:防止弯曲时一边向内产生收缩,可设计工艺定位孔,或两边同时折弯,还可用增加幅宽的办法来解决折弯,还可用增加幅宽的办法来解决冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 直角弯曲搭接直角弯曲搭接冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 凸部的弯曲凸部的弯曲原则:应避免原则:应避免a a图那样弯曲线和阶梯线一致,有时会在根部开裂变形。所图那样弯曲线和阶梯线一致,有时会在根部开裂变形。所以使弯曲线让开阶梯线如图以使弯曲线让开阶梯线如图b b,或设计切口如,或设计切口如c c、d d那样那样 要求:要求:m2t k1.5t Lt+R+k/2
15、r2t n=rm2t k1.5t Lt+R+k/2 r2t n=r注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性弯曲件的结构弯曲件的结构 弯曲面上孔变形弯曲面上孔变形原则:防止弯曲时,弯曲面上的孔受力后会变形,孔边距(至底根部)原则:防止弯曲时,弯曲面上的孔受力后会变形,孔边距(至底根部)其值其值A4A4要求:要求:A4 A4 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构拉深件的圆角半径拉深件的圆角半径 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构拉深件冲孔拉深件冲孔注:注:tt材料厚度材料厚度原则:拉深件冲孔应该离圆角一定的距离否则会
16、产生变形原则:拉深件冲孔应该离圆角一定的距离否则会产生变形冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构拉深扭曲拉深扭曲要求:要求:A A、B B宽度应相等(对称)即宽度应相等(对称)即A=BA=B 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构凹点凹点要求:要求:1 1)最大半径)最大半径R Rmaxmax6T,6T,其最大深度其最大深度H0.5RH0.5R内内;2 2)凹点与孔的距离)凹点与孔的距离L:L3T+RL:L3T+R内内;3 3)凹点与材料边缘的距离)凹点与材料边缘的距离L:L4T+RL:L4T+R内内;4 4)凹点边缘与弯曲的距离)凹点边缘与弯曲的距离L
17、:L2T+RL:L2T+R内内+R+R弯弯5 5)两凹点之间的距离)两凹点之间的距离L:L4T+RL:L4T+R内内1+R1+R内内2 2注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构凸座凸座要求:要求:1 1)最大半径)最大半径R Rmaxmax6T,6T,其最大深度其最大深度H0.5RH0.5R凸内。凸内。2 2)凸点与孔的距离)凸点与孔的距离L:L3T+RL:L3T+R凸内。凸内。3 3)凸点与材料边缘的距离)凸点与材料边缘的距离L:L4T+RL:L4T+R凸内。凸内。4 4)凸点边缘与弯曲的距离)凸点边缘与弯曲的距离L:L2T+RL:L2T+R凸内凸内+R+R
18、弯弯5 5)两凸点之间的距离)两凸点之间的距离L:L4T+RL:L4T+R凸内凸内1+R1+R凸内凸内2 26 6)V V形凸座的最大高度形凸座的最大高度H:H3T H:H3T 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构加强筋加强筋要求:要求:1 1)最大)最大R R内内3t,3t,最大高度最大高度HRHR内内2 2)中线与孔边缘的最小距离)中线与孔边缘的最小距离L L 3t+R3t+R内内3 3)中线与垂直面边缘之间的最小距离)中线与垂直面边缘之间的最小距离L4t+RL4t+R内内4 4)与平行面边缘之间的最小距离应)与平行面边缘之间的最小距离应L8t+RL8t
19、+R内内5 5)与垂直于筋间的翻边的最小距离)与垂直于筋间的翻边的最小距离L2t+RL2t+R内内R R翻翻6 6)两平行筋之间的最小距离)两平行筋之间的最小距离L10t+RL10t+R内内注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性拉深件的结构拉深件的结构拔模角拔模角要求:在功能性允许的情况下尽量增大拔模要求:在功能性允许的情况下尽量增大拔模斜度,以利于产品成型和使拔模方便易斜度,以利于产品成型和使拔模方便易行。减少卡模的可能性,也减少表面擦行。减少卡模的可能性,也减少表面擦伤。具体说明见图伤。具体说明见图1.21.2。两个。两个B B是推荐的是推荐的方式,工艺性均优于方式,工艺性均优于
20、A A方式方式 冲压工艺类冲压工艺性穿破件的结构穿破件的结构原则:当搭接在一道工序中用冲切法制成原则:当搭接在一道工序中用冲切法制成9090的弯边时,选材的弯边时,选材要注意材质不宜太硬,否则易在直角弯折处破裂。应在要注意材质不宜太硬,否则易在直角弯折处破裂。应在弯边位置设计工艺切口,防止折角处破裂弯边位置设计工艺切口,防止折角处破裂 要求:要求:A3A3;A-B0.5 A-B0.5;Lt+R+K/2Lt+R+K/2;K2tK2t 注:注:tt材料厚度材料厚度冲压工艺类冲压工艺性零件加强结构零件加强结构较长的零件的较长的零件的加固筋 弯曲件的弯角弯折弯曲件的弯角弯折 原则:对较长的板金件为了提
21、高其强度,应该设计加强筋原则:对较长的板金件为了提高其强度,应该设计加强筋 注:注:T T材材料料厚厚度度冲压工艺类冲压工艺性零件加强结构零件加强结构较长的零件的较长的零件的加固筋 弯曲件的弯角弯折弯曲件的弯角弯折 原则:在弯曲件的弯角处再作弯折,能起到加强作用原则:在弯曲件的弯角处再作弯折,能起到加强作用 注:注:T T材料厚度材料厚度冲压工艺类孔的设计凸焊螺栓孔的设计凸焊螺栓孔的设计 孔的设计孔的设计 凸焊螺母孔的设计凸焊螺母孔的设计自攻螺钉孔的设计自攻螺钉孔的设计 多层钣金孔的设计多层钣金孔的设计翻边孔的设计翻边孔的设计冲压工艺类孔的设计凸焊螺栓孔的凸焊螺栓孔的设计设计 孔的设计孔的设计
22、 原则:孔的直径比螺栓公称直径大原则:孔的直径比螺栓公称直径大0.5mm0.5mm冲压工艺类孔的设计凸螺母孔的设凸螺母孔的设计计 孔的设计孔的设计 原则:孔的直径比凸焊螺母、螺母座的公称直径大原则:孔的直径比凸焊螺母、螺母座的公称直径大1mm1mm冲压工艺类孔的设计自攻螺钉孔的自攻螺钉孔的设计设计 孔的设计孔的设计 冲压工艺类孔的设计多层钣金孔的多层钣金孔的设计设计 孔的设计孔的设计 冲压工艺类孔的设计翻边孔的设计翻边孔的设计 孔的设计孔的设计 工艺类焊接工艺类点焊通用点焊通用要求要求 焊接工艺类焊接工艺类 定位定位焊接空间焊接空间 凸焊凸焊 弧焊弧焊点焊点焊 植焊植焊搭接边搭接边 焊点直径及
23、间距焊点直径及间距板厚及层数板厚及层数定位原则定位原则 定位精度定位精度定位孔定位孔焊接工艺类焊接空间焊接空间焊接空间 点焊点焊 要求:要求:1 1)焊接面尽可能是平面焊接面尽可能是平面2 2)有足够的焊钳进出零件的空间有足够的焊钳进出零件的空间3 3)能够实现点焊面与焊钳极臂垂直能够实现点焊面与焊钳极臂垂直4 4)有电极焊接时的运动空间有电极焊接时的运动空间5 5)有足够的可视空间,至少能看见一个极臂与板件的接触有足够的可视空间,至少能看见一个极臂与板件的接触点点6 6)零件不能与焊钳钳身、悬挂钢缆、焊钳转盘相干涉)零件不能与焊钳钳身、悬挂钢缆、焊钳转盘相干涉焊接工艺类焊接空间焊接空间焊接空
24、间 凸焊凸焊 u对凸焊零件要求:对凸焊零件要求:1 1)焊接面必须为平面,螺母沿轴向旋转不会与)焊接面必须为平面,螺母沿轴向旋转不会与R R角或翻边干涉角或翻边干涉2 2)外表件不建议采用凸焊)外表件不建议采用凸焊3 3)零件重量超过)零件重量超过10kg10kg,不建议采用凸焊,不建议采用凸焊u对螺母凸焊、螺栓凸焊孔径和局部形状、尺寸要求:对螺母凸焊、螺栓凸焊孔径和局部形状、尺寸要求:焊接工艺类焊接空间焊接空间焊接空间 凸焊凸焊 要求:要求:1 1)最小尺寸)最小尺寸a a小于焊机喉深(我公司最大为小于焊机喉深(我公司最大为480480520mm520mm)2 2)最大尺寸)最大尺寸b b小
25、于焊机喉宽单臂最大尺寸(我公司最大活动尺寸为小于焊机喉宽单臂最大尺寸(我公司最大活动尺寸为230230280mm280mm)3 3)凸焊位置点沿轴线方向)凸焊位置点沿轴线方向4040空间内无结构型面,如图尺寸空间内无结构型面,如图尺寸c1c1、c2c24 4)螺母、螺钉轴线方向可焊接最小空间高度为)螺母、螺钉轴线方向可焊接最小空间高度为60mm60mm,如图尺寸,如图尺寸d d焊接工艺类焊接空间焊接空间焊接空间 弧焊弧焊 要求:要求:1 1)在弧焊焊角正对方向上无结构、视线遮挡)在弧焊焊角正对方向上无结构、视线遮挡2 2)部分可能存在搭接不良、或搭接间隙大的位置要有可供铁锤)部分可能存在搭接不
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