冷作（铆工）通用工艺

二、冷作（铆工）通用工艺 1 范围 本 守则 员工守则公司员工守则企业员工守则办公室安全用电规定加油站员工保密守则 规定了冷作（铆工）加工的工艺规划，适用于本公司的冷作加工。 引用规范：JB/T 5109-2001 金属板料压弯工艺设计规范 2 放样与展开 2.1 放样 构件放样是冷作加工的第一道工序。通过对构件进行放样，确定各零件的实际尺寸后才能进行下料、 加工成形、组装和焊接等工序。 2.1.1准备工作 构件放样原则上在放样工作台上进行，对大件放样在垫平的钢板上进行。放样还要求光线充足，放 样前准备好手剪刀、划针、粉线、角尺、直尺、圆规和样冲等工具。 2.1.2 放样基准 放样前首先应仔细研究图样，找出放样基准，确定哪些零件尺寸可按已知尺寸直接划出，哪些尺寸 要按相关连接条件确定划出。放样基准一般按下列三种类型选择： a) 以两个互相垂直的平面为基准 b) 以两条中心线为基准 c) 以一个平面和一条中心线为基准 2.1.3放样程序 放样时首先划基准线，再划其他直线、弧线、相贯线。 2.1.4样板和样杆的制作 2.1.4.1 构件放样后应制作样板或样杆，样板一般用 0.5-2mm 钢板制作，样杆一般用扁钢、角钢、 圆钢制作。样板按用途有三种： a) 划线（号料）样板：用于零件号料，切口，开洞，展开等； b) 弯曲样板：用于零件折弯，卷圆时的找正等； c) 检验样板：用于零件成型后的检查。 2.1.4.2 对于零件以中心线对称的，划线（号料）样板应在中心线两端剪出三角切口用于在工件上 划中心线；对在零件中要开孔，精度要求不高的在孔中心所在位置样板上打上样冲眼，对精度要求高的 在孔中心所在位置样板上钻上 2-3mm孔用于在工件上打样冲眼。 2.1.4.3 为保证零件下料尺寸，在样板或样杆制作时应处理切（割）缝。对剪切下料的一般不放剪 切余量，但对剪切下料后需铣或刨边要留 3-4mm加工余量；气割下料会产生割缝，沿线外气割的不留气 割余量，沿线中心气割的应留气割余量，气割间隙见下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 。此外，气割下料后需铣，刨边的还应留 3-4m 铣或刨加工余量。 气割间隙尺寸 材料厚度 （mm） 割炬 气割 型号 割嘴 手工 自动，半自动 10 以下 G01-30 1-2 3 2 12-30 G01-30 2-4 4 3 2.1.4.4 折弯、卷圆、展开和相贯零件的样板制作应按中心层进行板厚处理。 2.1.4.5 样板或样杆制作时可根据构件实际放样对零件图尺寸作修正。但必须满足下列前提： a) 构件外形尺寸； b) 零件几何中心尺寸； c) 零件头部连接强度不小于母材。 2.1.4.6 确定样板或样杆尺寸时还应考虑焊接收缩量。一般横向焊接收缩量为每条 1.5-2mm，纵向 焊接收缩量不考虑。通过首件组装焊接根据焊接实际收缩量再作调整。 2.1.4.7 样板或样杆制作后用色漆写明零件图号、名称、材质、规格。 2.1.5放样划线的基本规则和常用符号 2.1.5.1为保证质量，放样划线必须遵循下列规则： a) 垂直线必须用作图法划，不能用量角器和直尺作，更不能目测作； b) 用圆规划圆或圆弧，否则应先垫平或矫正。 2.1.5.2 划线常用符号 根据样板或样杆在材料上按规定划出切割、折弯和号料线。划线常用符号,如下： 序号 名称 符号 序号 名称 符号 1 板缝线 5 斜料切线 2 中心线 6 弯曲线 3 R 曲线 7 结构线 4 切断线 8 刨边加工 2.2 展开 2.2.1中性层 由材料力学可知，板料折弯时折弯角内侧受压，尺寸变短，外侧受拉，尺寸变长，而中性层长度不 变，但是中性层要向内侧偏移。因为板料展开长度既中性层长度，所以板料展开长度计算即计算中性层 长度。 2.2.2中性层位置 板料折弯的中性层位置，与其相对折弯半径 r/t＇有关，当 r/t＇≥5 时，中性层位于板厚的 1/2 处，即板的中心层就是板的中性层，中性层半径 r＇=r+0.5t ；当 r/t＇＜5 时，中性层位置将向内侧 偏移，则中性层半径 r＇由下式计算： r＇= r+χt＇ 式中 r＇—— 中性层半径（mm）； r —— 弯板内弧半径（mm）； t＇—— 实际板厚（mm）； χ —— 中性层位置系数，如下： 中性层位置系数 r/t＇ 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 χ 0.18 0.22 0.24 0.25 0.26 0.28 0.29 0.30 0.32 0.33 r/t＇ 1.3 1.4 1.5 1.6 1.8 2.0 2.5 3.0 4.0 ≥5 χ 0.34 0.35 0.36 0.37 0.39 0.40 0.43 0.46 0.48 0.50 2.2.3折弯系数 影响展开长度计算精度的因素有：折弯内弧半径 r ,下模 V型槽宽 V ，板料实际厚度 t＇和弯曲角 度α。 自由折弯板料在展开长度计算时，没有明确的公式来计算折弯系数，只能查到不同折弯内弧半径的 折弯系数。而内弧半径与加工工艺有关，使用不同的下模 V型槽宽，内弧半径也不相同，导致无法确定 折弯系数的准确性。一般是凭经验确定折弯系数，不同的人确定的折弯系数也不相同。 当 r＜0.5t 时，展开长度可以按经验公式进行计算。经验公式中所使用的折弯系数 k,见表。当要 求的展开长度比较精确时，需要询问工厂或实际测试得到准确的折弯系数。 当 r≥0.5t（图纸上明确规定或已知内弧半径 r）时，展开长度可以按公式进行计算。 经验公式折弯系数 k 理论板厚 t 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 下偏差值 tΔ 0.06 0.07 0.09 0.10 0.12 0.15 0.16 0.18 实际板厚 t＇ 0.44 0.73 0.91 1.10 1.38 1.85 2.34 2.82 折弯系数 k≈2t＇ 0.9 1.5 1.8 2.2 2.7 3.6 4.6 5.6 2.2.4 常用折弯展开长度计算公式 常用折弯展开长度计算公式 简 图 计 算 公 式 单角压弯（直角） 当 r＜0.5t 时，经验公式：L= l1 +l2–k 当 r≥0.5t 时，公式：L= l1 +l2 +1.57（r+χt＇）-2（r+t＇） 单角压弯（钝角） 当 r＜0.5t 时，经验公式：L= l1 +l2–k/2 当 r≥0.5t 时，公式：L= l1 +l2 +0.01745α（r+χt＇）-2（r+t＇）tan（α/2） 单角压弯（锐角） 当 r＜0.5t 时，经验公式：L= l1 +l2–k 当 r≥0.5t 时，公式：L= l1 +l2 +（3.14159-0.01745α）（r+χt＇）-2（r+t＇） 单角压弯（压死边） 经验公式：L= l1 +l2–0.43t＇ n 角压弯 当 r＜0.5t 时，经验公式：L= l1 +l2 + …… ln+1–nk 当 r≥0.5t 时，公式：L= l1 +l2 + …… ln+1–1.57n（r+χt＇）-2n（r+t＇） 半圆压弯 公式：L= l1 +l2 +3.14159（r+χt＇）-2（r+t＇） 2.2.5 常用钣金展开图画法 2.2.5.1圆柱管展开图画法 圆柱管的展开周长以中径（中性层直径）为准进行计算，即 L=π（d-t），如下： 圆柱管展开图画法 2.2.5.2圆柱管斜切展开图画法 1) 用已知尺寸画出主视图和俯视图； 2) 16 等分俯视图中性层圆周，在主视图上作出从等分点引出的与轴线平行的平行线 1-1、2-2、 3-3、…… 9-9 ； 3) 作一直线段使其长度等于中性层的周长，即 L=π（d-t）； 4) 16 等分作出的直线段，自等分点作垂线，从主视图上 1、2、3 …… 9 点向右作平行线且与各 垂线按顺序相交，得 1、2、3 …… 9 各点，并连接所得的各交点，即得所求的展开图。 圆柱管斜切展开图画法 2.2.5.3截顶圆锥管展开图画法 1) 用已知尺寸画出主视图和俯视图； 2) 作 O1c直角线； 3) 取板厚中心 bb＇并与 O1连接，取大口半径 r、小口半径 r＇(均以中心为准)； 4) 以 O1为圆心画弧展开，量取πr、πr＇各等于 1/2中性层周长，即得所求的 1/2展开图。 截顶圆锥管展开图画法 2.2.5.4截顶四棱锥管展开图画法 1) 用已知尺寸画出主视图和俯视图； 2) 以下口内侧尺寸 a、上口内侧尺寸 b和高度 h为准画出中性层单线图，并作辅助线 1、3； 3) 作直角三角形图分别求出俯视图上 1、2、3、4投影线的展开实长线 1＇、2＇、3＇、4＇； 4) 作三角形 bc=a ,cc′=2′,c′b=3′,b′c′=b ,b′b=2′。以 b 为圆心，bc′为半径作圆弧， c 点为圆心，cc′为半径作圆弧交于 c′点。再以 c′为圆心，c′b′为半径作圆弧，以 b 点为圆心， bb′为半径作圆弧交于 b′点，则三角形 b c c′及三角形 c′b b′求得。三角形 a b a′及 b b′a′ 同样作法。三角形 c c′d′及 c d d′同样作法。六个小三角形组成三个等腰梯形，即得所求的展开图。 4′线为接缝线，另外半只展开图的展开方法相同。 截顶四棱锥管展开图画法 2.2.5.5上圆下方渐变管展开图画法 1) 用已知尺寸画出主视图和俯视图； 2) 以下口内侧尺寸 a、上口中性层尺寸 d和高度 h为准画出中性层单线图，并 12等分俯视图中性 层圆周，得各点 1、2、3、4…… ，分别与 A、B、C、D连接； 3) 作直角三角形图分别求出俯视图上 1、2、3、4、a 投影线的展开实长线 1＇、2＇、3＇、4＇、a＇； 4) 画展开图 a. 作 OO′=a ； b. 以 O点为圆心，1′线为半径作弧，以 O′为圆心，1′线为半径作圆弧交于 1＂点，成为展开三 角形 O O′1＂； c. 以 O、O′点为圆心，2′、3′、4′线为半径作圆弧，与以 1＂、2＂、3＂为圆心，俯视图中 ⌒ 12=πd/12 为半径作弧相交，得 2＂、3＂、4＂各点； d. 以 4＂点为圆心，a′线为半径作圆弧,与以 O、O′为圆心，a/2为半径作圆弧相交于点 5； e. 连接各点即得所求的 1/2展开图。 上圆下方渐变管展开图画法 2.2.5.6正螺旋面展开图画法 正螺旋面近似展开图的内外弧长分别等于内外螺旋线的长度。 1) 根据俯视图上内外弧投影线长和螺旋线上升高度，作直角三角形图分别求出展开实长线 l1 、l2 ； 2) 作竖线段 AB=(d2-d1)/2，分别过 AB作横线 AE= l1和 BF= l2 ； 3) 连接 FE交 BA的延长线于 O点； 4) 以 O点为圆心，OA、OB为半径作圆弧，量取 l1 和 l2 ，即得所求的展开图。 正螺旋面展开图画法 3 矫正 3.1矫正方法分冷矫正和热矫正两种。 冷矫正是在常温下进行矫正。适用于矫正塑性较好的钢板。对弯形严重或脆性很大的钢材，如合金 钢及长期放在露天生锈钢板等，因塑性差不能用冷矫正。 当钢板弯曲较大，钢板塑性差，在缺少足够动力设备情况下需采用加热至 700-900℃左右的温度进 行矫正。 3.2 板料薄板中间凸时的矫正。 矫正时锤击中间凸板的四周，从周围开始逐渐向内锤击。矫正薄钢板宜用手锤或木锤。 3.3 型钢的矫正。 3.3.1 扭曲扁钢的矫正 在扁钢的一端用虎钳或其他工具夹住，用叉形板手夹持扁钢的另一端进行 反方向扭转，待扭曲变形消除后再用锤击将其进行精矫正。 3.3.2 角钢矫正 角钢的变形有外弯、内弯、扭曲、角变形等多种。矫正内、外弯曲时，用锤击或 调直机矫正。矫正扭曲时，采用矫正扁钢扭曲的方法；角变形若角度大于 90°，矫正时将角钢置于 V 形槽铁内用大锤或机械打击外倾部分来矫正使其夹角变小，角钢角变形小于 90°时，将角钢仰放在平 台上，然后在角钢的内侧垫上型锤，再锤击或机械压型，使其角度扩大。 3.3.3 槽钢矫正 大尺寸的槽钢的刚性较大，必须用机械矫正。槽钢的弯形有直弯、旁弯和扭曲。 矫正方法：直弯和旁弯采用调直机上矫正，对于矫正略有扭曲的槽钢，其方法与矫正扭曲的扁钢一样， 可在压力机平台上使扭曲翘起的部分伸出平台外，将槽钢压紧，边锤击边使槽钢向平台移动，然后再调 头，同样锤击直至矫直为止。 3.4各零件下料后弯（扭）曲不符合要求时必须矫正，冷矫正时应缓慢加力，室温不宜低于 5°。 3.4.1 热矫正时加热温度应控制在 750°-900°，同一部位加热次数不得超过二次，并应形成慢冷 却。 4 弯曲 4.1卷板 4.1.1 卷板由预弯（压头）、对中和卷弯三个过程组成。 4.1.2 预弯（压头）在三棍卷板机或预弯压力机上进行。当预弯板厚不超过 20mm 的情况下，可采 用预弯一块钢板作为弯模，其厚度不应大于板厚的两倍，长度应比板略长，将弯曲模放入辊筒中，将板 料置于弯模上，压下上辊并使弯模来回滚动使板料边缘达到所要求的弯曲半径。同时采用弯模预弯时， 必须控制弯曲功率不超过设备能力 60%，操作时应严格控制上辊的压下量，以防过载损坏设备。在压力 机上用模具预弯适用于各种板厚，用长度比板料短的通用模具，预弯时必须分段进行，预弯两端，预弯 尺寸根据工件卷圆卷板机种类而定。如 20*2000卷板机端面预弯尺寸是 250-300；8*2000卷板机端面预 弯尺寸是 150-200。 4.1.3 对中，将预弯的板料置于卷板机上滚弯时，为防止产生扭曲将板料对中，要使板料的纵向中 心线与辊筒轴线保持平行。对中方法有几种： a) 在三辊卷板机上利用挡板使板边靠紧挡板； b) 将板料抬起使板边靠紧侧辊，然后再放平； c) 把板料对准侧下辊的直槽； d) 用目视观察辊筒的中间位置，上辊的外形线与板边是否平行调整对中。 4.1.4 圆柱的卷弯，将板料位置对中后，一般采用多次进行滚弯，调节上辊，逐步压下上辊并来回 滚动，使板料的曲率半径逐渐减小直至达到规定的要求，在卷弯过程中，应不断地用样板检验弯板两端 的曲率半径。卷弯半圆（瓦片）时也应卸载后测验量其曲率。 4.1.5 圆筒卷弯焊接后会发生焊后变形，所以必须进行矫圆。矫圆分加载、滚圆和卸载三个步骤。 先根据经验或计算，将上辊筒调节到所需的最大矫正曲率的位置，使板料受弯。板料在卷板机辊筒的矫 正曲率下来回滚卷 1-2圈，着重在滚卷焊缝区附近用卡样板检查，使整圈曲率均匀一致，然后在滚卷的 同时，逐渐退回辊筒，使工件在逐渐减少矫正载荷下多次滚卷至要求，也可用手矫圆。 圆锥面的卷弯过程与圆柱面制作工艺相似。 4.1.6 卷板质量 卷板质量问题包括外形缺陷、表面压伤和卷裂三个方面。 a) 外形缺陷 卷弯圆柱形筒体时外形出现过弯、锥形、束腰、边缘歪斜和棱角等现象是应及时处 理，发现过弯时用大锤锤击筒体的边缘可使直径扩展，过弯就可以消除，卷圆时在每次调节辊筒后用样 板检查其弯曲度。 b) 表面压伤 钢板或辊筒表面的氧化皮及粘附的杂质会造成板料表面压伤。防止措施：① 在卷板 前，必须清除板料表面的氧化皮；② 卷板设备必须保持干净，辊筒表面不得有锈、毛刺、棱角或其它 硬性颗料；③ 在卷板时应不断地吹扫内外侧剥落的氧化皮；④ 矫圆时应尽量减少反转次数等。 c) 卷裂 板料在卷板时，由于变形太大，材料的冷作硬化以及应力集中等因素都有使材料的塑性 变坏而造成裂纹。防止措施：① 应采取限制变形率，并对钢板进行正火处理；② 对缺口敏感性大的钢 材，最好将材料预热到 150-200℃后卷制；③ 使板料的纤维方向与弯曲线垂直，拼接焊缝需经修磨。 4.2折弯 4.2.1 对于大批量和零件尺寸不是太大的钣金件，可以考虑开冲压模具加工，以提高效率。过小的 弯边高度，即使使用折弯模具也不利于成形，一般弯边高度 L≥3t（包含板厚）。 4.2.2 折弯机对钣金件进行折弯和成形时，折弯下模一般用 V=8t（t为板材厚度）模具开口。 4.2.3 折弯加工顺序的基本原则： a）由内到外进行折弯； b）由小到大进行折弯； c）先折弯特殊形状，再折弯一般形状； d）前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。 4.2.4钣金折弯时，在折弯处需有折弯半径，折弯半径不宜过大或过小，应适当选择。折弯半径太 小容易造成折弯处开裂，折弯半径太大又使折弯易反弹。常用牌号 08F、Q235、201、202、304、316L、 T2、H62、1060、1035、3A21、2A06 在本公司一般不考虑最小折弯半径，牌号 60、65Mn 在加工时需要 考虑最小折弯半径，取 r=2t 。 4.2.5一次折弯的最小折弯边的计算 L形工件的折弯时的起始状态，如下: L形工件的折弯 由于要考虑到折弯效果和模具强度，不同厚度的材料所需要的模口宽度存在一个最小值。小于该数 值时，会出现折弯不到位或损坏模具的问题。最小模口宽度和材料厚度的关系为：Vmin=kt 。 Vmin为最小模宽，t为材料厚度，计算最小模口宽度时 k=8。 根据上面的关系式就可以确定不同的材料厚度在折弯时所需下模模口宽度的最小值。例如：1.5mm 厚的板材折弯时，V=8x1.5=12对照模宽参数可以选择相应模口宽度的下模。 从折弯的起始状态图可以看出折弯的边不能太短，结合上面的最小模口宽度，得到最短折弯边的计 算公式：Lmin=（Vmin+Δ）/2+0.5 ，如图所示。 Lmin为最短折弯边，Vmin为最小模口宽，Δ为板材的折弯系数。 例如：1.5mm厚的板材折弯时，最短折弯边 Lmin＝（12+3）/2+0.5=8mm 。 最小模口宽 4.2.6 Z形折弯的最小折弯高度 Z形折弯的折弯时的起始状态，如图所示。 Z 形折弯和 L形折弯的工艺非常相似，也存在着最小折弯边问题，由于受下模的结构限制，Z形折 弯的最短边比 L形折弯时还要大，Z形折弯最小边的计算公式为：Lmin=（Vmin+Δ）/2+D+0.5+t 。 Lmin为最短折弯边，Vmin为最小模口宽，Δ为板材的折弯系数，t 为板厚，D 为下模模口到边的结构 尺寸，具体参数根据现有模具定。 Z形折弯 4.2.7 折弯时的干涉现象 对于二次或二次以上的折弯，经常出现折弯工件与刀具相碰出现干涉，如图所示，黑色部分为干涉 部分，这样就无法完成折弯，或者因为折弯干涉导致折弯变形。 折弯的干涉 4.2.8孔边距离 如图所示折弯处孔边离折线太近，折弯时料无法带起，产生孔形状变形。因此孔边与折弯线要求大 于最小孔边距，既 x≥r+2t （r一般不考虑）。 圆孔距折弯边最小距离 4.2.9孔靠近折弯时的特殊加工处理 当靠近折弯线的孔距折弯线小于上述的最小距离时，折弯后会产生变形， 此时可根据产品不同的 要求，作如下表方式来处理。但是，可以看到这些办法的工艺性较差，结构设计应该尽量避免。 孔靠近折弯时的特殊加工处理 1）折弯前开槽处理。在实际设计中， 因为结构设计的需要，实际距离比上述 距离还要小的情况，采用折弯前开槽处 理。缺点：多一道工序，强度降低，原 则上尽可能避免。 2) 沿折弯线割孔或割线。当折弯线对 工件外观无影响或可以接受时， 则以割 孔改善其工艺性。缺点：影响外观效果， 并且因为割线或者割窄槽时，一般需要 用激光机切割。 3) 折弯后扩孔处理。只有一个或几个 孔到折弯线的距离小于最小孔距， 产品 外观要求严格时， 为了避免折弯时拉 料，此时可以对孔进行缩孔处理，即在 折弯前先割出一小同心圆 (一般为Φ 2.0)，折弯后扩孔至原尺寸。缺点：工 序数多，效率低。 4.2.10 弯曲件的工艺孔、工艺槽和工艺缺口 弯曲件须将弯边弯曲到毛坯内边时，一般应事先在落料后加冲工艺孔、工艺槽或工艺缺口，如图所 示。 工艺孔 工艺缺口 加冲工艺孔、工艺槽或工艺缺口 d－工艺孔的直径，d≥t ； K－工艺缺口的宽度，K≥t 。 止裂槽或切口：一般情况下，对于一条边的一部分折弯，为了避免撕裂和畸变，应开止裂槽或切口。 特别是对于内弯角小于 60度的弯曲，更需要开止裂槽或切口。切口宽度一般大于板厚 t ，切口深度一 般大于 1.5t 。如图所示，图 b较图 a折弯更合理。 图 a 图 b 开止裂槽或切口折弯 工艺槽、工艺孔要正确处理，面板及外观能看得到的工件可不加折弯拼角工艺孔（如面板在加工过 程中，为保持统一风格，均不设工艺缺口），其它应加折弯拼角工艺孔。如图所示。 折弯工艺孔 折弯拼角工艺孔 4.2.11 突变位置的折弯 折弯件的折弯区应避开零件突变的位置，折弯线离变形区的距离 L应大于弯曲半径 r，即 L＞r，如 图所示。 折弯区应避开零件突变的位置 4.2.12一次压死边 一次压死边的方法：如图所示，先用 30度折弯刀将板材折成 30度，再将折弯边压平。 工件 30° 下模 上模 L 上模 下模 打弯 打扁 完成 压死边的方法 压死边的死边长度与材料的板厚有关，一般死边最小长度 Lmin=3.5t 。 压死边一般适用板材：不锈钢板、镀锌板和铝板等。 4.2.13 180度折弯 180度折弯的方法：如图所示，先用 30度折弯刀将板才折成 30度，再将折弯边压平，压平后抽出 垫板。 180度折弯的方法 高度 H 应该选择常用的板材，如 0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0，一般这个高度不宜选择更高的 尺寸。 4.2.14 三重折叠压死边 如图所示，先折形，再折死边。注意各部分尺寸，保证各加工步骤满足最小折弯尺寸，避免不必要 的后期加工。 上模 工件 下模 第三次折弯 工件 下模 上模 下模 上模 工件 30° 第一次折弯 第二次折弯 第三次折弯 压死边 完成 L 三重折叠压死边 最后折弯边压平所需最小承压边尺寸 料厚 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 承压边尺寸 L 4.0 4.0 4.0 4.0 4.5 4.5 5.0 5.0 4.2.15开槽折弯 V 形弯曲成形前，对金属薄板折弯处进行一定深度的 V 形开槽，然后在 V 形开槽处进行弯制成形， 此种加工方法称之为 V形开槽弯曲成形技术。 V形开槽弯曲成形技术的主要特点： 1）弯制零件所需要的折弯力小； 2）弯制的零件弯曲圆角半径小； 3）弯制的零件弯曲圆角棱边色泽变化小； 4）弯制的窄长零件弯曲圆角棱边直线度误差小； 5）用通用模具弯制断面形状复杂或封闭的零件，如图所示。 零件断面形状图 5 冲压 5.1 冷冲模冲孔 钣金冲压模具一般由凸模和凹模组成。凹模一般有：压入式，镶拼式等。凸模一般有：圆形，可更 换；组合式；快装卸型等。最常见的冲模有：冲裁模（主要有：开式落料模，闭式落料模，冲孔落料复 合模，开式冲孔落料连续模，闭式冲孔落料连续模），弯曲模，压延模等。 特点：因为用冷冲模冲孔及落料基本可一次冲压完成，效率高，一致性好，成本低。所以对于产量 较大，零件尺寸不是太大的结构件，一般开专门的冷冲模加工。 5.2 数控冲冲孔 数控冲床采用各种刀具，通过丰富的 NC指令可以实现各种各样的冲孔、切边、成形等形式的加工。 数控冲一般不能实现形状太复杂的冲孔和落料。特点：速度快，省模具。加工灵活，方便。基本上能够 满足样品下料生产中的需要。 注意的问题及要求：薄材(t<0.6)不好加工，材料易变形；加工范围受刀具，夹钳等限制；适中的 硬度和韧性有较好的冲裁加工性能；硬度太高会使冲裁力变大，对冲头和精度都有不好的影响；硬度太 低，使冲裁时变形严重，精度受到很大的限制。 数控冲一般适合冲裁 t=3.5～4mm 以下的低碳钢、镀锌板、铝板、铜板；t=3mm 以下的不锈钢板。 推荐的数控冲床加工的板料厚度为：铝合金板和铜板为 0.8～4.0，低碳钢板为 0.8～3.5mm，不锈钢板 0.8～2.5mm。对铜板加工变形较大，数控冲加工 PC和 PVC板，加工边毛刺大，精度低。 冲压时用的刀具直径和宽度必须大于料厚，比如Φ1.5 的刀具不能冲 1.6mm的材料。 5.3冲裁件的结构工艺性 5.3.1圆角半径 用模具一次冲制完成时，一般圆角半径 R应大于或等于板厚 t 的一半，既 R≥0.5t ，如下： 5.3.2 凸出和凹入尺寸 冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下 B≥1.5t（t为板厚），同时应该避免窄长的切 口和过窄的切槽，如下： 5.3.3孔边距和孔间距 冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离有一定的限制，孔边距 A≥1.5t（t为板厚），孔间距 B ≥1.5t ，如下： 5.3.4冲孔尺寸 零件在冲孔时应该优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关，见 表 冲孔尺寸 材料 高、中碳钢 d≥1.3 t a≥1.2 t a≥1.0 t a≥0.9 t 低碳钢、黄铜 d≥1.0 t a≥0.9 t a≥0.8 t a≥0.7 t 铝、锌 d≥0.8 t a≥0.7 t a≥0.6 t a≥0.5 t 胶纸板、胶布板 d≥0.7 t a≥0.6 t a≥0.5 t a≥0.4 t 5.4冲裁件的注意事项 5.4.1 排板工艺 在不影响使用要求的条件下，零件的形状争取使零件能够在板料上紧密排列，可以节约一定的材 料，无废料排布，如下： 有些零件形状略加改变，就可以大大节约材料。略改设计的省料排部，如下： 不好的设计 改进后的设计 5.4.2 零件的轮廓应避免出现尖（锐）角，以免产生毛刺或塌角，如下： 不好的设计 改进后的设计 5.4.3 零件尽量采用相同的冲剪形状和尺寸。 5.4.4 零件在设计时避免复杂的轮廓，如下： 不好的设计 改进后的设计 5.4.5 切口处应有适当的斜度，以免零件从凹模中退出时舌部与凹模内壁磨擦，如下： 不好的设计 改进后的设计 6 拉伸 6.1常见拉伸的形式和注意事项 常见钣金件的拉伸如下： 带凸缘的圆形拉伸件 不带凸缘的圆形拉伸件矩形件拉伸 r t rd D H d Hr 钣金件的拉伸注意事项： 1）拉伸件的底与壁之间的最小圆角半径应大于板厚，即 r1>t ；为了使拉伸进行得更顺利，一般取 r1=（3～5）t ，最大圆角半径应小于板厚的 8倍，即 r1<8t 。 2）拉伸件凸缘与壁之间的最小圆角半径应大于板厚的 2倍，即 r2>2t ；为了使拉伸进行得更顺利， 一般取 r2=5t，最大圆角半径应小于板厚的 8倍，即 r2<8t 。 3）圆形带凸缘拉伸件的凸缘宽度应该小于或等于 3倍的内径，即 D≤3d ；拉伸高度小于或等于 2 倍的内径，即 H≤2d 。 4）矩形拉伸件相邻两壁间的最小圆角半径应取 r3≥3t ，为了减少拉伸次数，尽可能取 r3≥1/5H， 以便一次拉伸完成。 5）拉伸件由于各处所受应力不同，使拉伸后，材料厚度发生变化。一般，底部中央保持原来厚度， 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。在设计拉伸产品时， 在图纸上明确注明必须保证外部尺寸或内外部尺寸，不能同时标注内外尺寸。 6）拉伸件之材料厚度，一般都考虑工艺变形中的上下壁厚不相等的规律（即上厚下薄）。 7）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。 6.2打凸的工艺尺寸 钣金上打凸 6.2.1 打凸的工艺参数 代号 h D r α° 参数 1.5-2t ≥3h 0.5-1.5t 15-30 6.2.2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 简图 L B D 6.5 10 6 8.5 13 7.5 10.5 15 9 13 18 11 15 22 13 18 26 16 24 34 20 31 44 26 36 51 30 43 60 35 48 68 40 55 78 45 6.3局部冲出凸部 如下图所示，局部冲出凸部变形比正常的拉伸要小的的多，但是对于四周没有折弯或者折弯高度较 小的大面积盖板和底板等零件，还是有一定的变形。凸部高度一般等于 0.4倍的板厚，即 h=0.4t 。 沉凹与压线 6.4加强筋 在板状金属零件上压筋，如图所示，有助于增加结构刚性，加强筋形状及尺寸应按照现有的模具选 用。 加强筋示意结构 6.4.1 加强筋的工艺参数 代号 R h B r 参数 3-4t 2-3t 7-10t 1-2t 6.4.2 加强筋中心之间的距离一般大于或等于 3 倍加强筋宽度，既 a≥3B ；加强筋边缘与板边缘 之间的距离一般大于或等于 3～5倍板厚，既 k≥3～5B ，如下： 加强筋间距及边缘距离 6.5百叶窗 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， 而凸模的其余部分将材料同时作拉伸变形，形成一边开口的起伏形状。 百叶窗的典型结构，如下： （图1.25） 百叶窗的典型结构 百叶窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t；L≥24t；r≥0.5t。 7 组装 7.1组装前，首先应熟悉零部件图样，根据图样和技术要求弄清产品的特性用途，各零件之间的相 对位置、尺寸和连接方法，明确组装基准面和组装工夹具，再定组装方法。 7.2 组装前将零件汇总并经检验合格。 7.3 组装场地的地面应平整、清洁、堆部件堆放要整齐不使损坏。 7.4 对复杂的结构件组装可以分部进行。 7.5 组装定位点焊，必须满足以下规定： 7.5.1 定位点焊所用焊材应与正式焊接所用的焊材一致。 7.5.2 点焊缝的厚度一般不超过设计焊缝厚度的 1/2，其长度 30-40mm为宜。 7.5.3 点焊缝如有裂纹、夹渣等缺陷，在焊接前，必须将其定位焊缝清除干净。 7.5.4 对承力的关键、重要焊缝，焊前必须按图纸和工艺要求检查其坡口尺寸及根部间隙，合格后 方可焊接。 7.5.5 定位点焊的数量应保证焊前起吊不散架。