钣金件设计规范

钣金件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规范 11　范围 本设计规范规定了公司钣金件的材料标注、加工工艺要求、多工位冲床及普通冲床的常规模具等，是设计人员进行设计的参考和依据。 本设计规范适用于公司设计的产品图样等技术文件。 12　常用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 下列标准为钣金件设计时经常参考的标准。本规范编写时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规范时应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 5213—2008  深冲压用冷轧薄钢板及钢带 GB/T 13914—2002  冲压件尺寸公差 GB/T 13915-2002  冲压件角度公差 GB/T 13916-2002  冲压件形状和位置未注公差 JB/T 4129-1999    冲压件毛刺高度 GB/T 15055-2007  冲压件未注公差尺寸极限偏差 GB/T 2518-2008    连续热镀锌薄钢板和钢带 GB/T 3280-2007    不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T 1804-2000    一般公差  未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 5185-2005    焊接及相关工艺 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 代号 GB/T 324-2008    焊缝符号 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 示法 GB/T 15675-2008  连续电镀锌冷轧钢板及钢带 GB/T 710-2008    优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带 GB/T 13237-1991  优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带 13　术语和定义 为便于对本规范的理解，应先对钣金件冲压的一些常用术语有一个初步认识： 3.1 落料 落料是将材料沿封闭轮廓分离的一种工序，被分离的材料成为工件或工序件（如图1）。 3.2 切舌 切舌是将材料沿敞开轮廓局部而不是完全分离的一种冲压工序。被局部分离的材料，具有工件所要求的一定轮廓，不再位于分离前所处的平面上。（如图2） 3.3 压凸 压凸是用凸模挤入工序件一面，迫使材料流入对面凹坑以形成凸起的一种冲压工序（如图3）。  3.4 翻孔 翻孔是沿内孔周围将材料翻成侧立凸缘的一种冲压工序（如图4） 3.5 翻边                      翻边是沿外形曲线周围将材料翻成侧立短边的一种冲压工序（如图5） 3.6 整形 整形是依靠材料流动，少量改变工序件形状和尺寸，以保证工件精度的一种冲压工序（如图6） 3.7 弯曲 弯曲是利用压力使材料产生塑性变形，从而被弯成一定角度的形状的一种冲压工序（如图7） 3.8 卷边 卷边是将工序件边缘卷成接近封闭圆形的一种工序。卷边圆形的轴线呈直线形（如图8） 3.9 卷缘 卷缘是将空心件上口边缘卷成接近封闭圆形的一种冲压工艺（如图9） 3.10 冲孔 冲孔是将废料从材料或工序件上分离的一种冲压工序，在材料或工序件上获得需要的孔（如图10）。 3.11 压筋 压筋是起伏成形的一种。当局部起伏以筋形式出现时，相应的起伏成形工序称为压筋（如图11）。 3.12 成形 成形是依靠材料流动而不依靠材料分离使工序件改变形状和尺寸的冲压工序的统称。 3.13 拉深 拉深是将平直毛料或工序件变为空心件，或者把空心件进一步改变形状和尺寸的一种冲压工序。拉深时空心件主要依靠位于凸模底部以外的材料流入凹模而形成（如图12） 14　需要开制冲压模具钣金件结构设计的一般要求 14.1　冲裁件结构设计要求 4.1.1 对于需要开制冲裁模具的钣金件，冲裁件各直线或曲线的连接处，宜有适当圆角，数值见表1。如果冲裁件有尖角，会给冲裁模的制造带来困难，模具也容易损坏，在生产装配过程中也可能对员工造成伤害。只有在采用少废料、无废料排样或镶拼模具结构时不要圆角。 表1  冲裁件最小圆角半径 工序 线段夹角 黄铜、紫铜、铝 软钢 合金钢 备注 落料 ≥90° 0.18t 0.25t 0.35t ≥0.25mm ＜90° 0.35t 0.60t 0.70t ≥0.5mm 冲孔 ≥90° 0.20t 0.30t 0.45t ≥0.3mm ＜90° 0.40t 0.60t 0.90t ≥0.6mm             注：t为材料厚度，当t＜1mm时，均以t=1mm计算。 4.1.2 冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与狭槽（如图13）。尺寸见表2： 表2 尺寸 黄铜、紫铜、铝、软钢 高碳钢 b ≥1.5t ≥2t L - ≤5b       注：t为材料厚度，当t＜1mm时，按t=1mm计算。 4.1.3 冲孔的尺寸不宜过小，并且与孔的形状、材料的机械性能、厚度等有关。冲孔的最小尺寸见表3： 表3  冲孔的最小尺寸 材料 自由凸模冲孔 精密导向凸模冲孔 圆形 矩形 圆形 矩形 硬钢 1.3t 1.0t 0.5t 0.4t 软钢及黄铜 1.0t 0.7t 0.35t 0.3t 铝 0.8t 0.5t 0.3t 0.28t           4.1.4 冲裁件的孔间距，孔与边缘之间的距离a（如图14），受模具强度和冲裁件质量的限制，其值不宜过小，宜取a≥2t。必需时可取a=（1~1.5）t，(t＜1mm时，均以t=1mm计算)但模具寿命因此降低或结构复杂程度增加。 4.1.5 在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔壁与工件直壁之间不小于图15所示： 图13                            图14 图15 4.1.6 冲裁件断面的表面粗糙度见表4： 表4 材料厚度/mm ~1 >1~2 >2~3 >3~4 >4~5 表面粗糙度 Ra，μm             4.1.7 冲裁件断面允许毛刺高度参照JB/T 4129-1999《冲压件毛刺高度》中m级。 4.1.8 精度 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级。精密级是冲压工艺技术上所允许的精度，而经济级是可以用较经济手段达到的精度。冲裁件外形与内孔尺寸公差参照GB/T 13914-2002《冲压件尺寸公差》。 4.1.9 冲裁件的尺寸基准 冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上，切不要与参加变形的部位联系起来。如图16所示，原设计尺寸的标注图（a），对冲裁件图纸不合理的。因为这样标注，尺寸L1、L2必须考虑到模具的磨损而相应给以较宽的公差，结果造成孔心距的不稳定，孔心距公差会随着模具磨损而增大。改用图（b）所示的标注，两孔的孔心距不受模具磨损的影响，比较合理。 图16 14.2　弯曲件结构的设计要求 4.2.1 弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径，以免产生裂纹。但也不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度与圆角半径的精度都不易保证。表5列出了最小弯曲半径数值。 表5 最小弯曲半径 材料 退火状态 冷作硬化状态 弯曲线的位置 垂直状态 平行状态 垂直状态 平行状态 08、10、Q195、Q215-A 0.1t 0.4t 0.4t 0.8t 15、20、Q235-A 0.1t 0.5t 0.5t 1.0t 45、50、Q275 0.5t 1.0t 1.0t 1.7t 60Mn、T8 1.2t 2.0t 2.0t 3.0t           注：1.当弯曲线与辗纹成一角度时，应按角度大小，选用居于其间的数值。 2、表中数值适用于冲件毛刺在弯角内层的弯曲，毛刺在弯角外层时，应放大弯曲半径。 3、在冲裁或剪切后没有退火的毛坯弯曲时，应作为硬化的金属选用。 4、t为材料厚度（mm）。 管料及杆料弯曲件的最小弯曲半径见表 6 表6                  mm 管壁厚度 最小弯曲半径 0.02d 4d 0.05d 3.6d 0.10d 3d 0.15d 2d     注：d——管料及杆料外径 4.2.2 弯曲件的弯边长度不宜过小，其值应为h＞R+2t（如图17）。当h 较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易得到形状准确的零件。 图17                                图18 4.2.3 弯曲件不应位于零件宽度突变处，以避免撕裂。如必须在宽度突变处弯曲，应事先冲工艺孔或工艺槽（如图18） 4.2.4 有孔的毛坯弯曲时，如果孔、槽位于弯曲区附近，弯曲时会使孔变形。为了避免这种缺陷出现，必须使这些孔分布在变形区域之外（如图19）。从孔边到弯曲半径R中心 的距离为：当t＜2mm时，L≥t；当t≥2mm时，L≥2t。 图19                              图20 4.2.5 对称弯曲件，左右弯曲半径应一致，以保证弯曲过程中受力平衡，防止产生滑动（如图20）。 4.2.6 必要时，弯曲件应设计定位工艺孔，这样有利于弯曲件毛坯的精确定位（如图21）。 图21                        图22 4.2.7 切舌和弯曲同时进行时，所弯曲的小脚应设计成带有斜度α，这样零件易于从凹模中脱出（如图22）。 4.2.8 弯曲件的精度 弯曲件的精度与很多因素有关,如弯曲件材料的机械性能和材料厚度、模具结构和模具精度、工序的多少和工序的先后顺序、弯曲模的安装和调整情况，以及弯曲件本身的形状尺寸等。精度要求较高的弯曲件必须严格控制材料厚度公差。 表7为弯曲件的公差等级。表中代号A、B、C表示基本尺寸的部位与三种不同类别的公差等级，A部位尺寸公差与模具公差有关，B部位尺寸公差与模具公差、弯曲件材料厚度偏差有关，C部位尺寸公差与模具公差、材料厚度偏差及展开误差等有关。 表7 材料厚度t/mm A B C A B C 经济级 精密级 ≤1 IT13 IT15 IT16 IT11 IT13 IT13 ＞1~4 IT14 IT16 IT17 IT12 IT13~14 IT13~14               表8为弯曲件角度公差值。必须在工艺上增加校正工序才能达到弯曲件的精密级角度公差。 表8 弯角短边尺寸 ＞1~6 ＞6~10 ＞10~25 ＞25~63 ＞63~160 ＞160~400 经济级 ±1.5°~3° ±1.5°~3° ±50′~2° ±50′~2° ±25′~1° ±15′~30′ 精密级 ±1° ±1° ±30′ ±30′ ±20′ ±10′               4.2.9 弯曲件尺寸的标注应考虑零件制造的工艺性 弯曲件尺寸标注不同，会影响冲压工艺工序的安排。如图23（a）所示的弯曲件尺寸标注，可以先落料冲孔，然后再弯曲成形。图（b）、（c）所示的标注法，冲孔只能安排在弯曲之后进行，增加了工序。 图23 14.3　拉深件结构的设计要求 4.3.1 拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角R1、R2（如图24），特别是R2应尽量放大，因为它们相当于最后一副拉深模的凸模及凹模圆角。放大这些圆角半径，能够减少拉深次数，或使零件容易拉深成形。应取R1≥t，最好R1=〔3～5〕t，应取R2≥2t，最好R2=〔5～10〕t 图24                图25                        图26 4.3.2 矩形拉深件四周的圆角（图25）也应放大。应取R3≥3t，为了减少拉深工序尽可能取R3≥1/5h。 4.3.3 除非在结构上有特殊需要，必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉深件，对于半敞开的空心件，应考虑设计成对的拉深，然后剖切开比较有利。 4.3.4 拉深件的凸缘宽度应尽可能保持一致，而且外轮廓与直壁断面最好形状相似。最好满足d凸≥d ＋12t。 4.3.5 应尽量避免曲面空心零件的尖底形状，尤其高度大时，其工艺性更差。 4.3.6 拉深件、成形件的精度 图26所示拉深件及翻边件。其基本尺寸A、B、C的相应公差等级可参照弯曲件的公差等级 4.3.7 拉深件、成形件的尺寸标注 ①拉深件不允许同时标注内外形尺寸，底部圆角不允许标注外半径（如图27）。对于有配合要求的口部需标注配合部位的深度h，如图28所示。 图27                                    图28 ②阶梯拉深件的高度尺寸，应以底为基准，如图29a所示，反之，若以口部为基准，工艺上不易保证高度尺寸，如图29b所示。 图29                            图30                图31 ③翻孔件一般只标注内形尺寸，如图30所示。 ④冲凸尺寸标注在外形上，如图31所示。 4.3.8 加强筋的形式和尺寸见表9： 表9 名称 图示 R h D或B r α 球形筋 （3~4）t （2~3）t （7~10）t （1~2）t   梯形筋   （1.5~2）t ≥3h （0.5~1.5）t 15~30               4.3.9 平板局部压凸包时的许用成形高度见表10： 表10（h，㎜） 材料 许用凸包成形高度h /mm 软钢 ≤（0.15~0.2）d 铝 ≤(0.1~0.15)d 黄铜 ≤(0.15~0.22)d       4.3.10 矩（方）形零件一次拉深相对极限高度（H/r）见表11 表11 r/B 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 H/r 2~3 2.8~4 4~6 8~12 10~15             4.3.11 带凸缘筒形件第一次拉深的最大相对高度h1/d1见表12，第一次拉深时的拉深系数m1见表13： 表12    带凸缘筒形件第一次拉深的最大相对高度h1/d1 凸缘相对直径d凸/d1 毛坯相对厚度t/D×100% ＞0.06~0.2 ＞0.2~0.5 ＞0.5~1 ＞1~1.5 ＞1.5 ≤1.1 0.45~0.52 0.50~0.62 0.57~0.70 0.60~0.80 0.75~0.90 ＞1.1~1.3 0.40~0.47 0.45~0.53 0.50~0.60 0.56~0.72 0.65~0.80 ＞1.3~1.5 0.35~0.42 0.40~0.48 0.45~0.53 0.50~0.63 0.58~0.70 ＞1.5~1.8 0.29~0.35 0.34~0.39 0.37~0.44 0.42~0.53 0.48~0.58 ＞1.8~2.0 0.25~0.30 0.29~0.34 0.32~0.38 0.36~0.46 0.42~0.51 ＞2.0~2.2 0.22~0.26 0.25~0.29 0.27~0.33 0.31~0.40 0.35~0.45 ＞2.2~2.5 0.17~0.21 0.20~0.23 0.22~0.27 0.25~0.32 0.28~0.35 ＞2.5~2.8 0.13~0.16 0.15~0.18 0.17~0.21 0.19~0.24 0.22~0.27 ＞2.8~3.0 0.10~0.13 0.12~0.15 0.14~0.17 0.16~0.20 0.18~0.22             表13    带凸缘筒形件第一次拉深时的拉深系数m1 凸缘相对直径d凸/d1 毛坯相对厚度t/D×100% ＞0.06~0.2 ＞0.2~0.5 ＞0.5~1 ＞1~1.5 ＞1.5 ≤1.1 0.59 0.57 0.55 0.53 0.50 ＞1.1~1.3 0.55 0.54 0.53 0.51 0.49 ＞1.3~1.5 0.52 0.51 0.50 0.49 0.47 ＞1.5~1.8 0.48 0.48 0.47 0.46 0.45 ＞1.8~2.0 0.45 0.45 0.44 0.43 0.42 ＞2.0~2.2 0.42 0.42 0.42 0.41 0.40 ＞2.2~2.5 0.38 0.38 0.38 0.38 0.37 ＞2.5~2.8 0.35 0.35 0.34 0.34 0.33 ＞2.8~3.0 0.33 0.33 0.32 0.32 0.31             注：拉深系数：每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前毛坯(或半成品)直径的值。 15　开制冲压模具钣金件的常规设计要求 5.1 为便于装配，面板、侧板的折弯圆角R要比底盘弯曲圆角R小3~5mm；如图32； 5.2 内机顶盖板与侧板配合，要求顶盖板边缘与侧板边缘有2mm以上间距，避免顶盖边缘高出侧板，影响外观；如图33； 图32                                        图33 5.3 为避免面板或侧板台阶部位折弯圆角处外凸影响装配质量，应采取工艺压形，如图34： 5.4 顶盖板与面板、侧板配合一般采用如图35所示方式： 图34                                图35 5.5 对类似的零件（图36）应采用对称结构，避免近似对称零件在生产过程中因放反造成报废。 图36 5.6 紧固用通孔的孔径要求见表14： 表14                            mm 螺钉规格 尺寸 材料厚度 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 ST3.9 C 2.9 2.9 3.0 3.2 3.2 3.5 ST4.8 C       4.0 4.0 4.0                 5.7翻边孔的孔径要求见表15 表15                            mm 螺钉规格 尺寸 材料厚度 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 ST3.9 H 2.0 2.1 2.1 2.2 2.4 2.5 D 4.1 4.35 4.7 4.95 5.6 5.8 C 3.2 3.2 3.2 3.2 3.3 3.5 ST4.8 H     2.3 2.4 2.6 2.8 D     5.5 5.85 6.3 6.5 C     4.0 4.0 4.0 4.0                 注：表14、表15仅供参考，对于自攻螺钉规格与通孔或翻孔的选择原则是：板厚越厚，选择的孔径越大；一般应保证自攻螺钉规格比孔径大0.6~0.8mm；对孔与螺栓配合要求较高的情况，孔径的选择原则一般应遵循：非喷涂件按螺栓的公称直径，喷涂件按螺栓的公称直径+0.5mm确定。 5.8 为便于装配，底盘与阀板固定应有限位结构，结构根据具体实际情况确定，以简单、实用为宜。 5.9 为避免螺栓根部的应力集中，造成螺栓断裂，泵脚螺栓、电机螺栓的设计应保证螺柱与法兰的过渡圆角R0.4~R0.5，如图37。 图37                    图38                      图39 5.10 泵脚螺栓的设计高度应保证减震垫与平垫圈的间隙在0.5~3mm之间，如图38。 5.11固定螺钉设计间距的确定原则：顶盖板的固定孔位应避免间距过大引起面板、侧板凹陷；面板、侧板接缝处的固定螺钉应尽量靠近接缝处，同时应保证与配管的距离大于20mm，如因结构或空间限制，不能满足间距要求，应采取相应措施。 16　不需要制作冲压模具钣金件的设计要求 6.1 剪切尺寸要求 6.1.1 剪切口无毛刺、凸凹不平、拉断、变形现象。 6.1.2 长、宽、对角尺寸应符合图纸或表16规定公差范围内。 表16  剪、切、冲长度公差                    单位：mm 项目 公差 0.35<δ≤3.0 δ>3.0 剪、切、冲长度 02400 ±1.6         6.1.3目前多工位冲床的模具规格请参照公司《钣金加工工艺标准》 6.2 目前我司现有普通冲模的规格请参照公司《钣金加工工艺标准》 6.3 冲切尺寸要求 6.3.1 冲切口无毛刺、凸凹不平、拉断、变形现象。 6.3.2长、宽、对角尺寸应符合图纸或表17规定公差范围内。 表17  冲切尺寸公差                          单位：mm 项目 公差 0.35<δ≤3.0 δ>3.0 冲切长度 02400 ±1.6 冲孔直径 φ≤4 -0.08≤T≤0 φ>4 -0.16≤T≤0 所有冲孔中心距 ±0.2         6.4 折弯尺寸及公差要求： 6.4.1折弯边宽度最小极限尺寸请参照公司《钣金加工工艺标准》 6.4.2 折弯尺寸公差要求见表18： 表18  折弯尺寸公差                    单位：mm 项目 公 差 0.35<δ≤3.0 δ>3.0 折弯尺寸 ±1 ±1.5 折弯角度 ±10       6.5 自攻螺钉翻边孔 6.5.1 新设计的钣金件，需要打自攻螺钉的孔，钣金厚度≤1.0mm的，必须设计成翻边孔，板厚＞1mm的，根据需要设计翻边孔，可设计具体尺寸参考表15。 钣金厚度＞2mm的，不采用自攻螺钉固定，采用螺栓、螺母固定方式。 如受结构及工艺限制，无法开翻边孔的，允许开成φ2.9通孔。 6.5.2 螺钉孔单边翻边，其两孔圆心间最小间距L1≥15mm；上下翻边时，其两孔圆心间最小间距    L2≥25mm。 图40                                      图41 6.6 钣金M4孔攻丝的工艺，：包括板料2mm以下（不包括2mm）的翻边孔和2mm以上的通孔均可攻丝。