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钣金设计规范


钣金设计规范 材料 力学性能

折弯件的最小弯曲半径. 螺钉、螺栓的过孔和沉头座.. 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 8 1) 90 度直角外圆角系列半径为r2.0,r3.0、r5.0,r10, 2) 135 度的斜角的外圆角半径统一为 R5.0,: 冲裁件的孔与孔之间、 孔与边缘之间的距离不应过小, 其值见图 1-10:

图 1-10 冲裁件的孔与孔、孔与边缘之间的距离 冲裁件的搭边最小尺寸 图1-14 冲裁件孔中心距的公差:

表1-7 孔中心距的公差表 单位:mm 普通冲孔精度 高级冲孔精度 公称尺寸L 公称尺寸L 12 图1-14 冲裁件孔中心距的公差: 表1-7 孔中心距的公差表 单位:mm 普通冲孔精度 高级冲孔精度 公称尺寸L 公称尺寸L 材料厚度 <50 50~150 150~300 <50 50~150 150~300 <1 ±0.1 ±0.15 ±0.20 ±0.03 ±0.05 ±0.08 1~2 ±0.12 ±0.20 ±0.30 ±0.04 ±0.06 ±0.10 2~4 ±0.15 ±0.25 ±0.35 ±0.06 ±0.08 ±0.12 4~6 ±0.20 ±0.30 ±0.40 ±0.08 ±0.10 ±0.15 注:使用本表数值时所有孔应是一次冲出的。 图1-15 孔中心距与边缘距离公差: 图 1-15 孔中心与边缘距离的公差 冲压件设计尺寸基准的选择原则 1) 冲压件的设计尺寸基准尽可能与制造的定位基准相重合,这样可 以避免尺寸的制造 误差。 2)冲压件的孔位尺寸基准,应尽可能选择在冲压过程中自始至终不

参加变形的面或线 上,且不要与参加变形的部位联系起来。 3)对于采用多工序在不同模具上分散冲压的零件,要尽可能采用同 一个定位基准。 表1-8 孔中心与边缘距离的公差表 尺寸b 材料厚度 ≤50 50<b≤120 120<b≤220 220<b≤360 <2 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.7 ≥2~4 ±0.3 ±0.5 ±0.6 ±0.8 >4 ±0.4 ±0.5 ±0.8 ±1.0 注:本表适应于落料后才进行冲孔的情况。 铆接螺母 铆接螺母常见的形式有压铆螺母柱、 压铆螺母、 涨铆螺母、 拉铆螺母、 浮动压铆螺母 1.4.1.7 影响铆接质量的因素 影响铆接质量的因素很多,总结下来,主要有以下几个:基材性能, 底孔尺寸,铆接方 式。 1)基材性能。基材硬度适当时,铆接质量较好,铆接件的受力较好。 2)底孔尺寸。底孔尺寸的大小直接影响铆接的质量,开大了,基材 和铆接件的间隙大,

对于压铆来讲,不能有足够的变形来填满铆接件上的沟槽,使剪切受 力不足,直接 影响压铆螺母(钉)的抗推力。对于涨铆螺钉来讲,底孔太大,铆接 过程中由塑性 变形而产生的挤压力变小,直接影响涨铆螺钉(母)的抗推力和抗扭 力。对拉铆相 同,底孔太大,使塑性变形后两件之间的有效摩擦力减小,影响铆接 的质量。底孔 尺寸小,虽然在一定程度上可以增加铆接的承力,但是容易造成铆接 外观质量差, 铆接力大,安装不便、易造成底板变形等缺点,影响铆接工作的生产 效率和铆接的 质量。 3)铆接方式。在上一节中已经有所介绍。 铆装螺钉、螺母在使用的过程中要非常注意其所在的场合,不同的场 合,不同的受力要 求,就要采用不同的型式。如果采用的不合适,就会降低铆装螺钉、 螺母的受力范围,造成 连接的失效。下面举几个例子来说明正常情况下的正确使用方法。 1) 不要在铝板阳极氧化或表面处理之前安装钢或不锈钢铆装紧固 件。 2)同一直线上压铆过多,被挤压的材料没有地方可流动,会产生很

大的应力,使工件 弯曲成弧形 3)尽量保证在板的表面镀覆处理后再安装铆装紧固件。 4)M5、M6、M8、M10 的螺母一般要点焊,太大的螺母一般要求强度 较大,可采用弧焊, M4(含M4)以下尽量选用涨铆螺母,如是电镀件,可选用未电镀的涨 铆螺母。 5) 当在折弯边上铆压螺母时, 为保证铆压螺母的铆接质量, 需注意1、 铆孔边到折弯 边的距离必须大于折弯的变形区。2、铆装螺母中心到折弯边内侧的 距离L 应大于铆装螺母 外圆柱半径与折弯内半径之和。即L>D/2+r。 1.4.3.1 常用粗牙螺纹翻孔尺寸

--加强筋 --加工余量

常用材料和镀覆层相互接触时的接触腐蚀等级

注:①钢镀铬为铜、镍、铬复合镀层 ②钢镀镍为铜、镍复合镀层 ③ 钢指碳素钢和低合金钢 接触偶等级:0 级——不引起接触腐蚀可安全使用; 1 级——引起接触腐蚀,但影响不严重,在多数场合下可以使用,热 带海洋环 境例外。(需进行涂装); 2 级——引起严重的接触腐蚀, 除在有空调的干燥室内或密封良好的 条件下, 一般不宜采用。(必须用绝缘垫片隔离)。 接触偶设计过程中,应尽量避免大阴极小阳极现象出现。

7.1.3.4 镀覆层设计原则 镀覆层设计时须考虑以下各项因素: 1) 零件的材料、结构、形状、配合公差,如M3 的螺纹镀层厚度超 过6 微米,就会影响形 状和旋合; 2) 零件储存和使用环境条件特征; 3) 金属镀覆层的特性和分类、应用范围、厚度系列与选择原则; 4) 金属材料接触偶级别; 5) 镀覆的目的和各种性能要求 6) 镀覆层的表示方法。 7.1.3.5 几个特定的注意事项 1) 电化学特征,结构设计中尽量避免两端盲孔等溶液无法进入或流 动的区域和结 构,当孔较小、较深时,要增加工艺横孔,以提高溶液流动性和改善 电场分布, 提高镀层均匀性和可镀性; 2) 由于前处理和电镀溶液很容易在组合件缝隙中残留,带有螺纹连 接、压合、搭 接、铆接、点焊、单面焊等组件,因存在缝隙,原则上不可以进行镀 覆。 3) 焊接整体机柜电镀难度很大,良率较低,机柜外部和内部镀层厚 度差别较大,

设计中应尽量避免整机电镀; 4) 黑色金属电镀后会不同程度的产生氢脆抗疲劳性能下降,需要受 力的高强度钢 和薄壁零件,要注意氢脆、疲劳和应力集中等; 5) 镀层组合不可随意设计,必须经过试验验证性能满足各项要求的 镀层组合才可 以采用; 6) 应注意镀覆层的使用温度范围,超过允许的使用范围时,不仅会 导致性能无法 达到,甚至可能引起基体金属的开裂和脆断。 7) 电镀铬的深度能力很差,形状复杂的工件,仅装饰性的外表面可 以保证镀层完 整,凹槽和孔内很难镀到。 8) 在密闭情况下,应考虑有机挥发气氛对锌镉镀层的腐蚀作用。 7.1.4 几种常用零件电、化学处理推荐 表 7-4 几种常用零件电、化学处理推荐

喷漆原理 采用专用的喷漆枪,利用压缩空气喷出的气流,与连接贮漆罐的管内 形成气压差,从而 Q/ZX XX.XXX.XX–2005 72 把漆液从贮漆罐里吸上来,被压缩空气的气流带到喷嘴,吹成细雾均 匀的喷涂于被涂表面。 通过不同的喷嘴和调整喷嘴位置,可以调成圆形、扇形、水平、垂直 等不同形状的漆流。对 于大而简单的表面,一般采用扁平漆流;小而复杂的表面,则通常采 用圆形漆流。 7.2.1.2 喷粉原理 采用专用的静电喷枪,涂料借压缩空气气体送入喷枪后,在静电喷枪

的电晕放电电极附近 带上了负电荷,因而产生了静电力和偶极力。然后在输送气压力的推 动下,涂料微粒飞离喷 枪后,沿着电力线方向飞向带正电性的工件,并按工件表面电力线的 分布密度排列,从而涂 料就牢牢地涂敷(吸附)在工件表面。 粉末涂料的静电喷涂称为喷粉或喷塑。一般膜层较厚,只需几秒种就 得到50~100?m 的涂层厚度。涂敷后的工件送到烘箱内烘烤,粉末经过受热熔融、流 平、交联,固化成膜。 根据粉末涂料中流平剂的多少可分别得到平光、桔纹、砂纹效果的涂 层。

7.2.2 表面效果选择原则 为保证较高的外观合格率,在涂覆设计时应优先考虑采用美术效果。 喷漆选用撒点,喷 粉选用桔纹、砂纹(注意:喷漆没有桔纹、砂纹,喷粉没有撒点), 平均合格率可达到90% 以上,不论喷漆或者喷粉,原则上应该避免采用平光效果,尤其是高 质量平光等级的设计(如 电镀亮银漆),这些涂层平均合格率一般仅为50—70%左右。 7.2.3 喷粉、喷漆设计注意事项 根据零件的使用功能和使用环境气候条件特征, 设计不同部位适当的 外观要求等级。尽量 减少除正视外观装饰面以外部分采用要求较高的外观等级。 1) 角锐边必须倒钝、倒圆。倒角的圆弧半径在可能条件下应愈大愈 好,以便降低粉末在固 化时的边缘效应。金属加工在折弯处棱角应圆滑无龟裂。 2) 由于静电作用引起密孔透漆,一般密孔部位单面喷涂时,密孔背 面应允许少量溢漆(飞 漆)。要尽量减少单面喷涂、密孔背面不允许有漆层的结构设计。对 于单面喷涂背面不 允许有漆层(需要导电)的钣金件,不要设计φ2 及以下的小孔,否 则孔易堵塞。 3) 局部喷漆和喷粉的工件,不喷漆的表面需要进行保护,为降低局

部保护难度,在设计喷 Q/ZX XX.XXX.XX–2005 73 涂范围时须注意一些原则:钣金件断面没有导电接触要求时,应将断 面(所有切边和孔) 包含在喷涂加工范围内。如图 7-1 所示,喷漆方式一,要求喷涂时 保护钣金端面A、C, 在贴保护胶带时,薄壁端面不易贴牢,喷涂时容易脱落,如果改为喷 漆方式二,则喷涂 操作简单。 7.3.3 丝印设计注意事项 1)面板丝印字体的颜色 丝印颜色应选择公司的《结构设计规范——颜色要求》规定的几种颜 色,同一零件上, 要尽量减少丝印的颜色,而且丝印颜色尽量统一。 2)丝印距障碍物的最小距离 当丝印字符周围有其它突起物时,突起物的高度不得大于1mm,否则 丝印字符与突起物 之间要保留一定的距离。要求丝印字符与障碍物的距离一般大于 20mm,可用普通的丝印框 完成丝印,当空间位置限制,可以采用较小的铝合金丝印框,丝印字 符与障碍物的距离至少

大于12mm,这种情况丝印稍微困难,只有结构特别需要时,才按照这 个尺寸设计,如图7-5。 当上述要求不能满足时,使用不干胶标签。

一般情况丝印距障碍物的最小距

特殊情况丝印距障碍物的最小距离

3)避免在光亮的表面设计丝印 避免在光亮的表面(如电镀装饰铬、光亮镍、光亮阳极氧化和导电氧 化层)设计丝印, 在镀层和化学处理层表面丝印时,只能在非装饰性光亮表面(镀锌) 和较粗糙表面(如珍珠 铬等哑光镀层)进行。必要时要将底材粗化(如喷砂、拉丝等处理)。 4)图案很复杂时不宜丝印 图案很复杂,面积很大,内容很多,线条很细、很密的图形,丝印难 度很大,良率难以保 证,这种情况不太合适丝印,最好采用标贴或其他表达形式。 1.2.1.3 密孔冲冲孔: 密孔冲可以视为数控冲的一种,对于有大量密孔的零件,为提高冲孔 效率,精度等, 专门开可一次冲大量密孔的冲孔模对工件进行加工。如:通风网板, 进出风挡板等。见图

1-1 所示。 图中阴影部分为密孔模, 零件的密孔靠密孔模可快速冲出。 比一个一个的冲孔, 大大的提高效率。 密孔设计注意的问题及要求: 产品上密孔的设计应考虑密孔冲模具的加工特点是重复多次冲裁, 这 样在设计密孔的 排布的时候应采用这样的原则: 1)设计密孔排布时首先考虑借用《钣金模具手册》上规划的密孔模, 以减少模具成本; 2)同一类型的密孔排布时应统一,行间距规定一个不变的数值,列 间距也规定一个不 变的数值,这样同一类型的密孔模具可以通用,减少开模数量,降低 了模具的成本; 3)同一类型的孔的尺寸应一致,如六方孔可以统一为内切圆Φ5 的 六方孔,此六方孔 为公司六方孔的常用尺寸,占六方密孔的90%以上。 4) 采用错位排布两行孔数不等时, 必须满足两个要求, 孔距较大, 1, 两孔的边缘距 离大于2t(t 为材料厚度);2,总排数应该为偶数排,如图1-2 所

示; 5)如果密孔的孔距很小,每排孔的数量必须为为偶数。如图 1-3 所 示,两个密孔之间的 距离D 小于2t 时(t 为材料厚度),因为模具的强度问题,则密孔 模要间隔设置,图中阴影 部分为密孔模。 可以看出, 每排孔的数量必须为为偶数。 如果图1-2 中 的孔距也是这样很 小时,因为每排的孔数不等(7 空、8 孔两种),则无法用密孔模一 次性冲出。

设计密孔的排布时尽量按照上述要求设计, 并且连续和有一定的规律 性,便于开密孔 模具, 降低冲压成本, 否则只能采用数冲或开很多套模具来完成加工。 如图1-6 所示,图a, 交错孔,行数不是偶数;图b,中间缺孔;图c,密孔距离太近,每行 孔数和每列孔数都是 奇数;图d、e,密孔距离太近,密孔的每行孔数不相等,这些不能仅 靠密孔模冲孔一次完 成加工,还须用其它补加工方法才能完成。图f,如果用密孔模加工, 也需要用其它补加工 方法才能完成, 即使开落料模, 也需要多副冲孔模完成, 工艺性很差。


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