钣金工艺手册

钣金工艺手册 1　引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类：(1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3)连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2　结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。 2.1　简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1)。 (a)不合理结构  　(b)改进结构 图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。 (a)不合理结构  　(b)改进结构 图2 2.2　节省原料准则（冲切件的构型准则） 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有： (1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。 (a)不合理结构  (b)改进结构 图3 (2)巧妙排列(见图4)。 (a)不合理结构  (b)改进结构 图4 (3)将大平面处的材料取出用于更小的构件(见图5)。 (a)不合理结构    (b)改进结构 图5 2.3　足够强度刚度准则 ⑴、带斜边的折弯边应避开变形区 ⑵.两孔之间的距离若太小，则在切割时有产生裂纹的可能。 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。零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制。当冲孔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。最小孔边距和孔间距见表。 模具制作上以圆孔最坚固好制造维修，唯开孔率较低。 以正方形孔开孔率最高，但因是90度角，角边容易磨损崩塌,造成要修模而停线.而六角形的开孔其大于90度的120度角比正方形孔开孔更坚固但开孔率在边缘比正方形孔差一点。 ⑶.细长的板条刚度低，也易在剪裁时产生裂纹，特别是对刀具的磨损严重。 冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于1.5t(t为料厚)，同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度。见图3.3.1。 对一般钢A≥1.5t；对合金钢A≥2t；对黄铜、铝A≥1.2t；t—材料厚度。 2.4　可靠冲裁准则 图9a所示的半圆切线结构冲裁加工很难。因为这要求准确地确定刀具和工件之间的相对位置。准确测量定位不仅费时，更重要的是，刀具由可磨损和安装的误差，精度通常达不到这么高的要求。这样的结构一旦加工稍有偏差，质量很难保证，且切割外观差。所以应采用图b所示的结构，它可保证可靠的冲裁加工质量。 (a)不合理结构    　(b)改进结构 图9 2.5　避免粘刀准则(穿破件的构型准则) 在构件中间冲裁切割时会出现刀具和构件粘接交紧的问题。解决的办法：(1)留有一定的坡度；(2)切割面连通(见图10和图11)。 (a)不合理结构    　(b)改进结构              (a)不合理结构  　(b)改进结构 图10                                          图11 当搭接在一道工序中用冲切法制成90°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。应在弯边位置设计工艺切口，防止折角处破裂。 2.6　弯曲棱边垂直切割面准则 薄板在切割加工以后，一般还要进一步进行成形加工，比如弯曲。弯曲棱边应垂直于切割面，否则交汇处产生裂纹的危险升高。若因其它限制垂直要求不能满足时，应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个圆角，其半径大于板厚的两倍。 2.7　平缓弯曲准则 陡峭的弯曲需特殊的工具，且成本高。此外，过小的弯曲半径易产生裂纹，在内侧面上还会出现皱折(见图16、图17)。 (a)不合理结构  　(b)改进结构 图16 (a)不合理结构    (b)改进结构 图17 2.8　避免小圆形卷边准则 薄板构件的棱边常用卷边结构,这有多项好处。(1)加强了刚度;(2)避免了锋利的棱边;(3)美观。但卷边应注意两点,一是半径应大于1.5倍的板厚;二是不要完全的圆形,这样加工起来困难,图18b所示的卷边比各自a所示的卷边易加工。 （a）不合理结构    （b）改进结构 图18 2.9　槽边不弯曲准则 弯曲棱边和槽孔棱边要相距一定的距离,推荐值是弯曲半径加上2倍的壁厚。弯曲区受力状态复杂,且强度较低。有缺口效应的槽孔也应排除在这个区域以外。既可以将整个槽孔远离弯曲棱边,也可以让槽孔横跨整个弯曲棱边(见图19)。 （a）不合理结构    （b）改进结构 图19 2.10　复杂结构组合制造准则 空间结构过于复杂的构件,完全靠弯曲成形比较困难。因此尽量将结构设计得简单一些,在非复杂不可的情况下,可用组合构件,即将多个简单的薄板构件用焊接,螺栓连接等方式组合在一起。图20b的结构比其图20a的结构易加工。 （a）不合理结构    （b）改进结构 图20 2.11　避免直线贯通准则 薄板结构有横向弯曲刚度较差的缺点。大平板结构易屈曲失稳。进一步还会弯曲断裂。通常用压槽来提高其刚度。压槽的排列方式对提高刚度的效果影响很大,压槽排列基本原则是避免无压槽区域直线贯通。贯通的低刚度窄带易成为整个板面屈曲失稳的惯性轴。失稳总要围绕一个惯性轴,因此,压槽的排列要切断这种惯性轴,使它越短越好。图21a所示的结构,无压槽区域形成多条贯通的窄条。围绕这些轴,整个板的弯曲刚度没有改进。图21b所示结构没有潜在的连通失稳惯性轴,图22列出了常见的压槽形状和排列方式,从左到右刚度增强效果逐渐加大,不规则排列是避免直线贯通的有效方法。 （a）不合理结构    （b）改进结构 图21 图22 2.12　压槽连通排列准则 压槽的终点疲劳强度低是薄弱环节,如果压槽连通,其部分终点将消灭。图23是一个卡车上的电瓶箱,它受动载作用,图23a结构在压槽端都产生了疲劳破坏。而图23b结构就不存在这一问题。陡峭的压槽端面应避免,可能的情况下压槽延至边界(见图24)。压槽的贯通消除了薄弱的端部。但压槽的交汇处要有足够大的空间,使得各压槽之间的相互影响减少(见图25)。 （a）不合理结构    （b）改进结构 图23 （a）不合理结构    （b）改进结构 图24 （a）不合理结构    （b）改进结构 图25 2.13　空间压槽准则 空间结构的失稳不只限于某一方面,因此,只在一个平面上设置压槽不能达到提高整个结构抗失稳能力的效果。例如图26所示的U型和Z型结构,它们的失稳会发生在棱边附近。解决这个问题的方法是将压槽设计成空间的(见图26b结构。) （a）不合理结构    （b）改进结构 图26 2.14　局部松驰准则 薄板上局部变形受到严重阻碍时会出现皱折。解决的办法是在皱折附近设置几个小的压槽,这样减低局部刚度,减少变形阻碍(见图28)。 （a）不合理结构    （b）改进结构 图28 2.15 冲裁件的构型准则 ⑴.最小冲孔直径或方孔的最小边长 冲孔时，应受到冲头强度的限制，冲孔的尺寸不能太小，否则容易损坏冲头。最小冲孔直径及最小边长见表。 * t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。 ⑵.冲切缺口原则 冲切缺口应尽量避免尖角，如a图所示。尖角形式容易减短模具使用寿命，且尖角处容易产生裂纹。应改为如b图所示。 R≥0.5t(t─材料厚度) a图             b 图 冲裁件的外形及内孔应避免尖角。在直线或曲线的连接处要有圆弧连接，圆弧半径R≥0.5t。（t为材料壁厚） 2.16、弯曲件的结构准则 ⑴、板件最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内半径r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；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，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。为此规定最小弯曲半径。 常用金属材料最小折弯半径列表 序号 材料 最小弯曲半径 1 08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2 0.4t 2 15、20、Q235、Q235A、15 0.5t 3 25、30、Q255 0.6t 4 1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)(铜) 0.8t 5 45、50 1.0t 6 55、60 1.5t 7 65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302 2.0t       l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。 对于如下图所示封闭式弯边零件，其弯边高度h最大不得超过40㎜,若需大于40㎜者，须经校核后方能使用。 ⑵、弯曲的最小直边高度 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h≥R+2t方可。 ①一般情况下的最小直边高度要求 弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按图要求：h＞2t。 弯曲件的直边高度最小值 ②特殊要求的直边高度 如果设计需要弯曲件的直边高度h≤2t,，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。 特殊情况下的直边高度要求 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，侧面的最小高度为：h=（2～4）t＞3mm 弯边侧边带有斜角的直边高度 ⑶、弯曲的直边变形处理 ①、当a＜R时，弯曲后，b面靠a处仍然有一段残余圆弧，为了避免残余圆弧，必须使a≥R。 ②、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。 ③、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K≥2t，槽深L≥t+R+K/2。 ④、防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱，应设计预留切口。如室外机侧板（上端、下端）圆角处切口形式。 B 与盖板厚度（t）相等 ⑤、防止弯曲后，直角的两侧平面产生褶皱，应设计预留切口。 ⑥、防止弯曲后，产生回弹的切口形式。 a≥1.5t（t—材料厚度) ⑦、防止冲孔后，弯曲产生裂纹的切口形式。 ⑧、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收缩问题。 ⑨、弯成直角的搭接形式。 ⑷、凸部的弯曲 若象a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b，或设计切口如c、d那样。 ⑸、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，避免弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边的距离见表。 表折弯件上的孔边距 ①、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A≥4方可。 ②、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L≥2t方可。 ⑹、局部弯曲的工艺切口 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，可将弯曲线移动一定距离，以离开尺寸突变处（图a)，或开工艺槽（图b)，或冲工艺孔（图c) 。注意图中的尺寸要求：S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥t+R+k/2。 ②当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式 当孔在折弯变形区内时，采用的切口形式示例 ⑺、打死边的设计要求 打死边的死边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为材料壁厚，R为打死边前道工序的最小内折弯半径。 ⑻、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，如下图所示。特别是多次弯曲成形的零件，均必须以工艺孔为定位基准，以减少累计误差，保证产品质量。 ⑼、标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性 ⑽、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。 ⑴折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。 ⑵从设计上抑制回弹的方法示例。 弯曲件的回弹，目前主要是由生产厂家在模具设计时，采取一定的措施进行规避。同时，从设计上改进某些结构促使回弹角减小如下图所示：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。 2.16、拉深件的构形准则 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， h≥2d）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。 ⑴、拉深件的圆角半径。 ⑵、拉深件或弯曲件冲孔的合适位置。 ⑶、防止拉深时产生扭曲变形，A、B宽度应相等（对称）即A=B。 ⑷、拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项 拉伸件由于各处所受应力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度发生变化。一般来说，底部中央保持原来的厚度，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。 ⑸、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须保证外部尺寸或内部尺寸，不能同时标注内外尺寸。 ⑹、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级精度公差绝对值的一半，并冠以±号。 2.17、提高零件强度的合理构型准则 ⑴、对较长的钣金件为了提高其强度，应该设计加固筋。 ⑵、在弯曲件的弯角处再作弯折，能起到筋条的加强作用。 ⑶、加强筋 在板状金属零件上压筋，有助于增加结构刚性，加强筋结构及其尺寸选择参见表。 ⑷、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。 ⑸、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。 百叶窗的典型结构参见图。 百叶窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t；h≤5t；L≥24t；r≥0.5t。 2.18、钣金件常用螺钉底孔构型准则 ⑴、孔翻边 孔翻边型式较多，本准则只关注要加工螺纹的内孔翻边，如图所示。 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R M3 0.8 2.55 3.38 1.6 1.9 0.6 1 3.25 1.6 2.2 0.5 3.38 1.8 1.9 3.5 2 2 1.2 3.38 1.92 2 0.6 3.5 2.16 1.5 1.5 3.5 2.4 1.7 0.75 M4 1 3.35 4.46 2 2.3 0.5 1.2 4.35 1.92 2.7 0.6 4.5 2.16 2.3 4.65 2.4 1.5 1.5 4.46 2.4 2.5 0.75 4.65 2.7 1.8 2 4.56 2.2 2.4 1 M5 1.2 4.25 5.6 2.4 3 0.6 1.5 5.46 2.4 2.5 0.75 5.6 2.7 3 5.75 3 2.5 2 5.53 3.2 2.4 1 5.75 3.6 2.7 2.5 5.75 4 3.1 1.25 M6 1.5 5.1 7.0 3 3.6 0.75 2 6.7 3.2 4.2 1 7.0 3.6 3.6 7.3 4 2.5 2.5 7.0 4 2.8 1.25 7.3 4.5 3 3 7.0 4.8 3.4 1.5               表带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数 ⑵、螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果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。 用于螺钉、螺栓的过孔 用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 用于沉头铆钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 2.19、钣金件的尺寸公差 公差是影响产品质量和价格的重要因素之一。在制造零件的时候，经验告诉我们，无论投入多少成本和时间，完全按图纸上标注的尺寸准确地加工出来几乎是不可能的。产品设计无论从性能上还是经济上都要满足用户的需要。从企业本身来说，也必须保持正常的利润。 为此公差必须由产品的性能和经济两方面来决定。所以设计要充分掌握公差的原则。 ⑴、冲切件的尺寸公差。 ⑵、弯曲件的边高h直线尺寸公差。 注：弯曲边长L 直线尺寸公差按表规定。 ⑶、弯曲件的角度公差。 ⑷、拉深件的高度h尺寸公差。 注：拉深边长L 直线尺寸公差按表规定。 ⑹、冲切件的断面粗糙度。 2.20、冲切件的毛刺允许高度 ⑴、冲裁件毛刺的极限值 冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的，冲压件毛刺高度的极限值(mm)见下表。 表冲压件毛刺高度的极限值 材料壁厚 材料抗拉强度 （N/mm2） ＞100～250 ＞250～400 ＞400～630 ＞630 f m g f m g f m g f m g ＞0.7 ～1.0 0.12 0.17 0.23 0.09 0.13 0.17 0.05 0.07 0.1 0.03 0.04 0.05 ＞1.0 ～1.6 0.17 0.25 0.34 0.12 0.18 0.24 0.07 0.11 0.15 0.04 0.06 0.08 ＞1.6 ～2.5 0.25 0.37 0.5 0.18 0.26 0.35 0.11 0.16 0.22 0.06 0.09 0.12 ＞2.5 ～4.0 0.36 0.54 0.72 0.25 0.37 0.5 0.2 0.3 0.4 0.09 0.13 0.18                           * f级（精密级）适用于较高要求的零件；m级（中等级）适用于中等要求的零件；g级（粗糙级）适用于一般要求的零件。 ⑵、设计图纸中毛刺的标注要求 * 毛边方向：BURR  SIDE。 * 需要压毛边的部位：COIN或COIN  CONTINUE。一般不要整个结构件断口全部压毛边，这样会增加成本。尽量在下面情况使用：暴露在外面的断口；人手经常触摸到的锐边；需要过线缆的孔或槽；有相对滑动的部位。 图钣金结构设计图纸中毛刺的标注示例 2.21、钣金表面处理及钣金材料 ⑴、压印工艺、压花工艺简介 压印、压花工艺在钣金件上应用很多，包括标签粘贴位置指示、产品编码、生产日期、版本、厂家代号、甚至图案等，都可以利用这两种工艺进行加工。 ①．压印工艺 压印是使材料厚度发生变化，将挤压的材料充塞在有起伏的模腔内，使零件上形成起伏花纹或字样。 一般情况下是在封闭模中进行，以免金属被挤到模子型腔外面；对于比较大的零件或形状特殊成形后进行切边的零件，可在敞开模中进行。为使零件得到良好的表面质量，成形前应将毛坯进行退火、酸洗、喷砂等处理。 ②．压花工艺 压花工艺与压印类似，只是变形的深度较小，所需的压力也较小。压花的方法，深度h≤(0.3~0.4t)时，在光面凹模上进行；深度h>0.4t时，在带有与凸模配合的相应凹槽的凹模上进行，其凹模的宽度要比凸模上的大一些，深度要比凸模上的浅。 ⑵、高碳钢、低碳钢对应的常用材料牌号列表 材料种类 图纸标注牌号 实际可使用的材料牌号 材料规格（mm） 材料大类 耐指纹电镀锌钢板 DX2 SECC-N2；MSE-CC-U 0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,2.5 低碳钢 热浸锌板 DX2 GI；St02Z 低碳钢 覆铝锌板 DX2 CS（TAPE A） 低碳钢 耐指纹电镀锌钢板 DX2 SECC 低碳钢 磷化镀锌钢板 DX2 SECC-P；BLCE+Z-P 低碳钢 冷轧钢板 08 SPCC 低碳钢 磷化镀锌钢板 08 SECC-P 低碳钢 冷轧钢板 08 08F 低碳钢 冷轧钢板 08 08 低碳钢 冷轧钢板 08 10F 低碳钢 冷轧钢板 08 10 低碳钢 冷轧钢板 08 15F 低碳钢 热轧钢板 Q235A Q235A 3.0，4.0，6.0 低碳钢 热轧钢板 Q235A 20 低碳钢 热轧钢板 Q335A 35 低碳钢 热轧钢板 Q235A 25 低碳钢 镀锡钢板（马口铁） E1-T52 SPTE 2.8/2.8；T-2.5 0.4 低碳钢 弹簧钢板（热轧） 65Mn 65Mn 0.1 高碳钢 弹簧钢板（热轧） 65Mn 60Si2Mn 0.1 高碳钢 不锈钢板 (冷轧) 1Cr18Ni9 SUS302 0.2 , 0.3 低碳钢 不锈钢板/带 (冷轧) 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 0.2 , 0.3 低碳钢 不锈钢板/带 (冷轧) 1Cr18Ni9 0Cr18Ni9 0.2 , 0.3 低碳钢 不锈钢带 (冷轧) 1Cr17Ni7-Y SUS301 0.06，0.08，0.1 高碳钢 不锈钢带 (冷轧) 1Cr17Ni7-Y 0Cr17Ni7Al(沉淀硬化) 0.06，0.08，0.1 高碳钢 不锈钢带 (冷轧) 1Cr17Ni7-DY SUS301 0.08 高碳钢 不锈钢带 (冷轧) 1Cr17Ni7-DY 1Cr17Ni7 0.08 高碳钢 不锈钢带 (冷轧) 1Cr17Ni7-DY 0Cr18Ni9 0.08 高碳钢           ⑶、金属材料 SPCC：一般用钢板，表面需电镀或涂装处理。 SECC：镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理。 SUS301：弹性不锈钢。 SUS304：不锈钢。 镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。 ①.SECC的镀锌方法： 热浸镀锌法：连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中；板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。 ②．镀锌钢板的一般问题点 1.白锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈。(会导致产品质量劣化) 2.红锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红茶色粉末状的锈。 3.烙酸不均匀---黄茶色的小岛形状或线形状的花纹，但耐蚀性没有问题。 4.替代腐蚀保护---在锌面割伤而，露出钢板基体表面的情况下，我们也不必担心镀锌钢板切边生锈问题。 ③．镀锌钢板之烤漆处理 1.前处理 由于锌是一种高活性金属，在烤漆前需要适当的化学转化处理如磷酸盐处理。磷酸盐处理剂有两种，一种是处理铁的，一种是处理锌的。 2.脱脂 采用弱碱，有机溶剂及中性乳液或洗涤剂，避免用酸或强碱脱脂剂。可用水膜试验（Water lreakage test）来确认，观察试验后的水是否受到污染，以及试品表面的水膜是否均匀。 3.烤漆 电镀锌钢片对漆的选择性比冷轧钢片为严。使用水性底漆（Water primer）可以确保有较强的油漆附着性。 2 下料 下料根据加工方式的不同，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2.0mm 2.2  冲孔有最小尺寸要求 冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。 图2.2.1 冲孔形状示例 材料 圆孔直径b 矩形孔短边宽b 高碳钢 1.3t 1.0t 低碳钢、黄铜 1.0t 0.7t 铝 0.8t 0.5t       * 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形状不同有一定的限制，见图2.3.1。当冲孔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一定的距离 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（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 钣金展开图绘图经验 作者Liyue浏览 329 发布时间 14/12/17 钣金件是机械产品中最常见的零件，在此，分享一下钣金展开图绘图经验 一. 图面展开步骤: 审图->建立文件档案->确定图框幅面->零件展开->标注尺寸->审核 二. 图面展开注意事项 1. 展开方式要合理,尽可能减小不必要的工序及考虑加工方便性 考虑实际加工工艺合理安排加工工序(孔与折边距离,压铆.折弯加工工艺.焊接加工工艺等),以上情形要考虑加工顺序的安排. 2. 合理选择间隙及包边方式 间隙及包边关系的选择的一般原则为:长边包短边,折弯展开间隙为0.2~1mm(根据板材板厚不同而取值不同) 3. 必须合理考虑公差 图面公差标注。 4. 对于门板类及盒体必须考虑毛刺方向 对于该类零件的展开,必须要考虑毛刺,达到折弯后毛刺向里.对于一些大门板类零件设计时如未考虑烤漆掉挂工艺孔,而该类零件又无其它孔,在展开时考虑加开掉挂工艺孔. 5. 抽牙,压铆,冲凸,撕裂等位置方向必须明确,画出剖面图 6. 对于图面上不同孔径的孔为了加以区别应在图面上用字母分别标识,不同孔径采用不同的字母. 7. 必须选择合理刀具; 8. 考虑烤漆及喷粉膜厚; 9. 尺寸标注规范化.齐全.清楚,压铆类标注需统一规范化 尺寸标注规范化:在任一图面绘制好尺寸标注前都要对尺寸标注比例进行设置,设置公式为AXP=1(A>0,P>0,P为所设置值既overall scale值为P),尺寸文本字高为3. 10. 材质,板厚要与表处方式相结合; 11. 选择合适的图纸幅面; 12. 特殊角度折弯系数及内R角变化要试验确定; 13. 部分尺寸较多的地方可画出放大图以便清楚表达; 14. 易出错的地方需重点提示,如不对称零件,部分零件可在展开图上画出折弯示意; 15. 对于需保护的地方要加以标示. 16. 拉丝件要标明拉丝方向. 三. 展开图的绘制技巧 1. 采用拼图的方式: ①若有客户提供的有CAD图檔,我们可根据三视图选择适当的视图作为基准,然后将需要的视图移至到基准视图对应位置上,在拼的过程中一定要注意视图方向与板厚的加减.每拼一处使用拉伸命令(STRETCH)减一次折弯系数,完成后都要进行尺寸检查,发现错误及时修正.不要等到拼完后再来计算就很难找出错误的位置,在全部完成后再整体计算一次, 检查展开图时,一般先计算总体外形尺寸,然后按从左至右或从右至左一个一个尺寸的校对,每一处尺寸都不要放过.对于形状较难的图纸可以先用二手纸打印出来后进行检查,不对之处用笔作个记号,检查完后再对计算机数据作修改,修改完一处用笔标识一处,这样就可以减少错误发生的机率.拼图的主要优点是:节约时间,减少错误. ②若客户没有给我们提供图檔时: 我们要先根据三视图确定一个视图作为基准,绘制出所需要部分,然后将其它视图上所需要的边分别绘制出来,再以第①点讲述的拼图方法完成展开. 2. 对于冲网孔较多的料件绘制完展开图后,先不要标注尺寸,根据网孔的位置及数量将总长或总宽减小0.2~0.3㎜(视情况而定),防止孔被拉变形后尺寸会增大,这样可以保证总体尺寸,减小变形量. 3. 对于孔位较多而杂的展开图:可采用分多人绘制,分别用不同的字母和不同的颜色表示,绘制时分别以同一坐标系为基准作参照,绘制完后选中同一基准点将两幅图拼加在一起即可,检查时按同一方向进行校对,可减少错误.如:戴西博的料件,就是采用多人分开绘制,然后拼加在一起. 4. 对于图面用英寸标注尺寸的图面:绘制时外形采用英寸计算,绘制完成后整体放大25.4倍即可,对于圆孔或腰孔可用英寸计算出孔定位尺寸,先画出孔中心线,然后再转换为公制画出孔径大小.这样可以方便编程,减少小数字数. 5. 在校对展开图需作修改时:可采用拉伸命令,先标注出修改前的尺寸,然后再拉伸至所需要位置尺寸,前后对照检查,可以明白是否完成修改. 6. 特殊角度折弯系数及内R角变化要试验确定:对于一些不规则的折弯角度先根据理论值展开后,用试片先试折,以试验结果找出问题的原因所在来调整展开尺寸.另对于一此特殊板厚,不能确定折弯系数时,一定要试折测量,且要多次测量,得出正确结果,方可展开. 钣金加工工艺流程 作者 Lyzsy2005 浏览 5154 发布时间 12/12/29 随着当今社会的发展，钣金业也随之迅速发展，现在钣金涉及到各行各业，对于任何一个钣金件来说，它都有一定的加工过程，也就是所谓的工艺流程，要了解钣金加工流程，首先要知道钣金材料的选用。 一、材料的选用，钣金加一般用到的材料有冷轧板（SPCC）、热轧板（SHCC）、镀锌板（SECC、SGCC），铜（CU）黄铜、紫铜、铍铜，铝板（6061、6063、硬铝等），铝型材，不锈钢（镜面、拉丝面、雾面），根据产品作用不同，选用材料不同，一般需从产品其用途及成本上来考虑。 1．冷轧板SPCC，主要用电镀和烤漆件，成本低，易成型，材料厚度≤3.2mm。 2．热轧板SHCC，材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件，成本低，但难成型，主要用平板件。 3．镀锌板SECC、SGCC。SECC电解板分N料、P料，N料主要不作表面处理，成本高，P料用于喷涂件。 4．铜；主要用导电作用料件，其表面处理是镀镍、镀铬，或不作处理，成本高。 5．铝板；一般用表面铬酸盐（J11-A），氧化（导电氧化，化学氧化），成本高，有镀银，镀镍。 6．铝型材；截面结构复杂的料件，大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。 7．不锈钢；主要用不作任何表面处理，、成本高。 二、图面审核，要编写零件的工艺流程，首先要知道零件图的各种技术要求；则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。 1．检查图面是否齐全。 2．图面视图关系，标注是否清楚，齐全，标注尺寸单位。 3．装配关系，装配要求重点尺寸。 4．新旧版图面区别。 5．外文图的翻译。 6．表处代号转换。 7．图面问题反馈与处埋。 8．材料 9．品质要求与工艺要求 10．正式发行图面，须加盖品质控制章。 三、展开注意事项，展开图是依据零件图（3D）展开的平面图（2D） 1．展开方式要合，要便利节省材料及加工性 2．合理选择间隙及包边方式，T=2.0以下间隙0.2，T=2-3间隙0.5，包边方式采用长边包短边（门板类） 3．合理考虑公差外形尺寸：负差走到底，正差走一半；孔形尺寸：正差走到底，负差走一半。 4．毛刺方向 5．抽牙、压铆、撕裂、冲凸点（包），等位置方向，画出剖视图 6．核对材质，板厚，以板厚公差 7．特殊角度，折弯角内半径（一般R=0.5）要试折而定展开 8．有易出错（相似不对称）的地方应重点提示 9．尺寸较多的地方要加放大图 10．需喷涂保护地方须表示 四、钣金加工的工艺流程，根据钣金件结构的差异，工艺流程可各不相同，但总的不超过以下几点。 1、下料：下料方式有各种，主要有以下几种方式 ①．剪床：是利用剪床剪切条料简单料件，它主要是为模具落料成形准备加工，成本低，精度低于0.2，但只能加工无孔无切角的条料或块料。 ②．冲床：是利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件冲裁成形各种形状料件，其优点是耗费工时短，效率高，精度高，成本低，适用大批量生产，但要设计模具。 ③．NC数控下料，NC下料时首先要编写数控加工程式，利用编程软件，将绘制的展开图编写成NC数拉加工机床可识别的程式，让其根据这些程式一步一刀在平板上冲裁各构形状平板件，但其结构受刀具结构所至，成本低，精度于0.15。 ④．镭射下料，是利用激光切割方式，在大平板上将其平板的结构形状切割出来，同NC下料一样需编写镭射程式，它可下各种复杂形状的平板件，成本高，精度于0.1. ⑤．锯床：主要用下铝型材、方管、图管、圆棒料之类，成本低，精度低。 2．钳工:沉孔、攻丝、扩孔、钻孔 沉孔角度一般120℃，用于拉铆钉，90℃用于沉头螺钉，攻丝英制底孔。 3．翻边：又叫抽孔、翻孔，就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔，再攻丝，主要用板厚比较薄的钣金加工，增加其强度和螺纹圈数，避免滑牙，一般用于板厚比较薄，其孔周正常的浅翻边，厚度基本没有变化，允许有厚度的变薄30-40%时，可得到比正常翻边高度大高40-60%的高度，用挤薄50%时，可得最大的翻边高度，当板厚较大时，如2.0、2.5等以上的板厚，便可直接攻丝。 4．冲床：是利用模具成形的加工工序，一般冲床加工的有冲孔、切角、落料、冲凸包（凸点），冲撕裂、抽孔、成形等加工方式，其加工需要有相应的模具来完成操作，如冲孔落料模、凸包模、撕裂模、抽孔模、成型模等，操作主要注意位置，方向性。 5．压铆：压铆就本公司而言，主要有压铆螺母、螺钉、松不脱等，其是通过液压压铆机或冲床来完成操作，将其铆接到钣金件上，还有涨铆方式，需注意方向性。 6．折弯；折弯就是将2D的平板件，折成功D的零件。其加工需要有折床及相应折弯模具完成，它也有一定折弯顺序，其原则是对下一刀不产生干涉的先折，会产生干涉的后折。 折弯条数是T=3.0mm以下6倍板厚计算槽宽，如：T=1.0、V=6 .0  F=1.8、T=1.2、V=8、F=2.2、T=1.5、V=10、F=2.7、T=2.0、V=12、 F=4.0 折床模具分类，直刀、弯刀（80℃、30℃） 铝板折弯时，有裂纹，可增加下模槽宽式增加上模R（退火可避免裂纹） 折弯时注意事项：Ⅰ图面，要求板材厚度，数量；　Ⅱ折弯方向 Ⅲ折弯角度；Ⅳ折弯尺寸；Ⅵ外观、电镀铬化料件不许有折痕。 折弯与压铆工序关系，一般情况下先压铆后折弯，但有料件压铆后会干涉就要先折后压，又有些需折弯—压铆—再折弯等工序。 7．焊接：焊接定义：被焊材料原子与分子距京达晶格距离形成一体 ①分类：a 熔化焊：氩弧焊、CO2焊、气体焊、手工焊 b压力焊：点焊、对焊、撞焊 c钎焊：电铬焊、铜丝 ②焊接方式：a CO2气体保护焊 b氩弧焊 c点焊接等 d机器人焊 焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定，一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊搠；氩弧焊用于不锈钢、铝板类焊接上，机器人焊接，可节省工时，提高工作效率和焊接质量，减轻工作强度。 ③焊接符号:Δ角焊，Д、I型焊， V型焊接，单边V型焊接（V）带钝边V型焊接（V），点焊（O），塞焊或槽焊（∏），卷边焊（χ），带钝边单边V型焊（V），带钝之U型焊，带钝的J型焊，封底焊，逢焊 ④箭头线和接头 ⑤焊接缺失及其预防措失 点焊：强度不够可打凸点，强加焊接面积 CO2焊：生产率高，能源消耗少，成本低，抗锈能力强 氩弧焊：溶深浅，溶接速度慢，效率低，生产成本高，具有夹钨缺陷，但具有焊接质量较好的优点，可焊接有色金属，如铝、铜、镁等。 ⑥焊接变形原因：焊接前准备不足，需增加夹具 焊接治具不良改善工艺 焊接顺序不好 ⑦焊接变形效正法：火焰效正法 振动法 锤击法 人工时效法 钣金与五金的区别 五金者，指金、银、铜、铁、锡五项金属材料之称，五金为工业之母；国防之基础，五金材料之产品，通常只分为大五金及小五金两大类。大五金指钢板、钢筋，扁铁、万能角钢、槽铁、工字铁及各类型之钢铁材料，小五金则为建筑五金、白铁皮、锁类铁钉、铁丝、钢铁丝网、钢丝剪、家庭五金、各种工具等等。就五金之性质与用途，应分钢铁材料、非铁金属材料、机械机件、传动器材、辅助工具、工作工具、建筑五金、家庭五金等八大类。 钣金是对均厚的板材进行加工。且加工工艺与五金有所区别。主要是剪冲折焊粘等生产步骤。而五金当中自然包括板金。 冲压钣金零件常用材料讲义 钣金件就是薄板五金件,也就是可以通过冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是在加工过程中厚度不变的零件. 相对应的是铸造件,锻压件,机械加工零件等. SPCC 一般用钢板，表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢 镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。 SECC的镀锌方法 热浸镀锌法： 连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中； 板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。 电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。 (1)产品种类介绍 1.品名介绍 材料规格            后处理           镀层厚度 S    A B C      ＊    D   ＊     E S for Steel A: EG （Electro Galvanized Steel）电气镀锌钢板---电镀锌 一般通称 JIS 镀纯锌         EG             SECC  （1） 铅和镍合金     合金EG         SECC  （2） GI  (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌 非合金化         GI， LG             SGCC  （3） 铅和镍合金     GA， ALLOY         SGCC   （4） 裸露处耐蚀性  2>3>4>1 熔接性    2>4>1>3 涂漆性    4>2>1>3 加工性    1>2>3>4 B:所使用的底材 C  (Cold rolled) : 冷轧 H  (Hot rolled):   热轧 C：底材的种类 C：一般用 D：抽模用 E：深抽用 H：一般硬质用 D：后处理 M：无处理 C：普通烙酸处理---耐蚀性良好，颜色白色化 D：厚烙酸处理---耐蚀性更好，颜色黄色化 P：磷酸处理---涂装性良好 U：有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好，颜色白色化，耐指纹性很好 A：有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化，耐蚀性更好 FX：无机耐 指纹树脂处理---导电性 FS：润滑性树脂处理---免用冲床油 E：镀层厚 (2)物理特性 膜厚---含镀锌层，烙酸盐层及有机化学薄膜层，最小之膜厚需0.00356mm以上。测试方法有磁性测试(ASTM B499)，电量分析(ASTM B504)，显微镜观察（ASTM B487）。 表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分。 (3) 盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm，试片需冲整捆或整叠铁材中取下，必须在镀烙酸盐后24小时，但不可超过72小时才可以用于测试，使用5%的盐水，用含盐的水汽充满箱子，试片垂直倒挂在箱子中48小时。 测试后试片的镀锌层不可全部流失，也不能看到底材或底材生锈，但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。 (4) 镀锌钢板的一般问题点 1.白锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈。 (会导致产品质量劣化) 2.红锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红茶色粉末状的锈。 3.烙酸不均匀---黄茶色的小岛形状或线形状的花纹，但耐蚀性没有问题。 4.替代腐蚀保护---在锌面割伤而，露出钢板基体表面的情况下，我们也不必担心镀锌钢板切边生锈问题。 (5) 镀锌钢板之烤漆处理 1.前处理 由于锌是一种高活性金属，在烤漆前需要适当的化学转化处理如磷酸盐处理。磷酸盐处理剂有两种，一种是处理铁的，一种是处理锌的。 2.脱脂 采用弱碱，有机溶剂及中性乳液或洗涤剂，避免用酸或强碱脱脂剂。可用水膜试验（Water lreakage test）来确认，观察试验后的水是否受到污染，以及试品表面的水膜是否均匀。 3.烤漆 电镀锌钢片对漆的选择性比冷轧钢片为严。使用水性底漆（Water promer）可以确保有较强的油漆附着性。