钣金基础细节概述
钣金加工技术简介
1简介
1.1简介
根据钣金零件的基本加工方法，如下料、弯曲、拉伸、成形和焊接。本规范描述了每种加工方式应注意的工艺要求。
1.2关键词
钣金、下料、弯曲、拉伸、成形、布局、最小弯曲半径、毛刺、回弹、死边和焊接。
2消隐
根据加工方法的不同，下料可分为普通冲孔、多次冲孔、剪板机切割、激光切割和气割。由于加工方法不同，冲裁的加工工艺也不同。钣金的下料方式主要有冲孔和激光切割。
2.1冲孔采用数控冲床加工。板材厚度加工范围为冷轧板、热轧板小于等于3.0mm、铝板小于等于4.0mm、不锈钢小于等于2.0 mm。
2.2打孔有最小尺寸要求。
冲孔的最小尺寸与孔的形状、材料的力学性能和材料的厚度有关。
图2.2.1冲孔形状示例
材料b的圆孔直径矩形孔b的短边宽度
高碳钢1.3t1.0t。
低碳钢和黄铜1.0t0.7t
铝0.8t0.5t
* t为材料厚度，最小冲孔尺寸一般不小于1mm。
*参见第7章附录A中对应于高碳钢和低碳钢的常用公司材料清单。
表1最小冲压尺寸列表
2.3几个冲头的孔距和孔边
冲孔边缘与零件形状的最小距离是根据零件和孔的形状来限定的，如图2.3.1所示。当冲压边缘与零件的形状边缘不平行时，最小距离不应小于材料厚度t；平行，不应小于1.5t。
图2.3.1冲裁件孔边和孔距示意图
2.4冲压弯曲件和拉伸件时，孔壁与直壁之间应保持一定距离。
冲压弯曲或拉伸零件时，孔壁与工件直壁之间应保持一定距离(图2.4.1)。
图2.4.1弯曲件和拉深件孔壁与工件直壁的距离
2.5螺钉和螺栓的通孔和埋头座
螺钉、螺栓孔和埋头座的结构尺寸根据下表选择。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄，无法同时保证通孔d2和沉头孔D，则应先保证通孔d2。
表2螺钉和螺栓的通孔
*要求钣金厚度t ≥ h
表3埋头螺钉的埋头座和通孔
*要求钣金厚度t ≥ h
表4埋头铆钉的埋头座和孔
2.6激光切割是用激光机进行的飞行切割过程。板厚加工范围为冷轧板小于等于20.0mm，不锈钢小于10.0 mm..其优点是加工板厚大，工件形状切割速度快，加工灵活。它的缺点是不能加工成型，网状零件不应该这样加工，加工成本高！
3弯曲
3.1弯曲部分的最小弯曲半径
弯曲材料时，外层被拉伸，内层在圆角区域被压缩。当材料厚度不变时，内部R越小，材料的拉伸和压缩就越严重。当外圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会出现裂纹和断裂。因此，弯曲件的结构设计应避免弯曲圆角半径过小。公司常用材料的最小弯曲半径如下表所示。
序列号材料的最小弯曲半径
108、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T20.4t
215、20、Q235、Q235A、15F0.5t
325、30、Q2550.6t
41Cr13，H62(M，Y，Y2，冷轧)0.8t
545、501.0t
655、601.5t
765Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS3022.0t
弯曲半径是指弯曲部分的内半径，t是材料的壁厚。
t是材料的壁厚，M是退火态，Y是硬态，Y2是1/2的硬态。
表5公司常用金属材料最小弯曲半径列表
3.2弯曲部分的直边高度
3.2.1一般情况下最小直边高度要求
弯曲部分的直边高度不能过小，最小高度按(图4.2.1): h > 2t。
图4.2.1.1弯曲部分直边的最小高度
3.2.2有特殊要求的直尺高度
如果设计要求弯曲部分的直边高度h小于h≤2t，应先增加弯曲边高度，弯曲后再加工到要求的尺寸；或者在弯曲变形区加工一个浅槽后，进行弯曲(如下图)。
图4.2.2.1特殊情况下直尺的高度要求
3.2.3弯边侧带斜面的直尺高度
当弯边的侧面有带斜角的弯片时(图4.2.3)，侧面的最小高度为:h = (2 ~ 4) t > 3 mm。
图4.2.3.1弯边侧有斜角的直边高度
3.3弯曲部件上的孔边
孔边:先冲孔后弯曲，孔的位置应在弯曲变形区之外，避免弯曲时孔变形。从孔壁到弯曲边缘的距离见下表。
表6弯曲零件上的孔边缘
3.4局部弯曲工艺切口
3.4.1弯曲部位的弯曲线应避开尺寸突然变化的位置。
局部折弯某一边缘时，为防止尖角处的应力集中开裂，可将折弯线移动一定距离，留出尺寸突变处(图4.4.1.1 a)，或开工艺槽(图4.4.1.1 b)，或打工艺孔(图4)。注意图中尺寸要求:s≥r；槽宽k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。图4.4.1.1局部弯曲设计处理方法
3.4.2当孔位于弯曲变形区时，采用切口形式。
当孔处于弯曲变形区时，采用切割形式的示例(图4.4.2.1)。
图4.4.2.1切口形式示例
3.5带斜边的弯边应避开变形区。
图4.5.1带斜边的弯边应避开变形区。
3.6杀边的设计要求
死边的长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般情况下，死边最小长度L≥3.5t+r..
其中t为材料的壁厚，r为前道工序的最小内弯半径(如下图右图所示)。
图4.6.1死边最小长度L
3.7设计时增加的工艺定位孔
为了保证坯料在模具中的准确定位，防止坯料在弯曲过程中发生偏差而产生废品，在设计时应提前增加工艺定位孔，如下图所示。特别是多次折弯的零件，要以工艺孔为定位基准，减少累积误差，保证产品质量。
图4.7.1多次折弯过程中增加的工艺定位孔。
3.8标注弯曲件相关尺寸时，应考虑工艺性。
图4.8.1标记弯曲零件的示例
如上图所示，a)先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。b)和c)如果要求尺寸L的精度高，需要先折弯再加工孔，加工起来比较麻烦。
3.9弯曲零件的回弹
影响回弹的因素很多，包括材料的力学性能、壁厚、弯曲半径和弯曲时的正压力。
3.9.1圆角半径与板厚的比值越大，回弹越大。
3.9.2抑制设计回弹的方法示例。
目前，制造商在设计模具时主要避免弯曲件的回弹。同时在设计上对一些结构进行了改进，以减小回弹角，如下图所示:在弯曲区域压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，还有助于抑制回弹。
图4.9.2.1设计中抑制回弹的方法实例。
4拉伸
4.1图纸零件底部与直壁之间的圆角半径要求
如下图所示，拉延件底部与直壁之间的圆角半径应大于板厚，即r1 ≥ t，为了使拉伸更加平滑，一般r1=(3~5)t，最大圆角半径应小于等于8倍板厚，即r1≤8t。
图5.1.1图纸零件圆角半径尺寸
4.2受拉构件法兰和壁之间的圆角半径
法兰与拉伸件壁之间的圆角半径应大于板厚的2倍，即r2≥2t。为了使绘图更加流畅，一般采用r2=(5~10)t，最大法兰半径应小于等于8倍厚度，即r2≤8t。(见图5.1.1)
4.3圆形拉延件内腔直径
圆形拉延件内腔直径应D ≥d+10t，这样拉延时压板不会起皱。(见图5.1.1)
4.4矩形拉伸零件两个相邻壁之间的圆角半径
矩形拉深件相邻两壁之间的圆角半径应r3 ≥3t，为了减少拉深次数，应尽量取r3 ≥H/5一次拉深。
图5.4.1矩形拉伸零件的两个相邻壁之间的圆角半径
4.5圆形无凸缘拉深件一次成形时，要求其高度和直径之间的尺寸关系。
圆形无凸缘拉深件一次成形时，高度H与直径d之比应小于或等于0.4，即H/d ≤0.4，如下图所示。
图5.5.1圆形无凸缘拉延件一次成形时高度与直径的尺寸关系
4.6拉伸零件设计图纸标注尺寸的注意事项
由于不同的地方受力不同，被拉伸的材料厚度会发生变化。一般来说，底部的中心保持原来的厚度，底部拐角处的材料变薄，靠近凸缘的顶部的材料变厚，矩形拉延件周围的拐角处的材料变厚。
拉伸零件产品尺寸的标准方法
设计拉伸产品时，产品图上的尺寸应明确表示必须保证外部尺寸或内部尺寸，不能同时标注内部和外部尺寸。
4.6.2拉伸零件尺寸公差的标注方法
拉延件凹凸圆弧的内半径和一次成型的圆柱形拉延件高度尺寸公差为双侧对称偏差，偏差值为国家标准(GB)16精度公差绝对值的一半，并标有加号或减号。
5成型
5.1加强板
在板状金属件上压筋有助于增加结构刚度。加强筋的结构和尺寸选择见表6。
表7加强筋结构和尺寸选择
5.2凸间距和凸边间距的极限尺寸
凸间距和凸边间距的极限尺寸根据下表选取。
表8凸间距和凸边间距的极限尺寸
5.3百叶窗
百叶窗通常用于各种外壳或机壳中，以通风和散热。成型方法是用冲头的一边切割材料，冲头的其余部分会同时拉伸和变形材料，形成一个开口的波浪形。
百叶窗的典型结构见图6.3.1。
图6.3.1百叶窗结构
快门尺寸要求:a≥4t；b≥6t；h≤5t；l≥24t；r≥0.5t .
5.4孔翻边
孔翻边的种类很多，本规范只针对待加工螺纹的内孔翻边，如图6.4.1所示。
图6.4.1带螺纹孔的内孔翻边结构示意图
螺旋材料厚度t翻边内孔D1法兰高度h预冲孔直径D0翻边外孔的法兰圆角半径d2
2.57.042.81.25
7.34.53
37.04.83.41.5
表9带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数
6焊接
6.1焊接方法的分类
焊接方法主要有电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、熔焊、压力焊和钎焊，钣金产品的焊接主要有电弧焊和气焊。
6.2电弧焊灵活、机动、适用范围广，可用于全位置焊接；所用设备结构简单，耐用性好，维护成本低。但是劳动强度大，质量不够稳定，这要看操作者的水平。
适用于焊接3 mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢及铜、铝等有色合金。
6.3气焊火焰的温度和性质可以调节，电弧焊热源比热影响区域广，热量不如电弧集中，生产率低。
用于焊接薄壁结构和小零件，如钢、铸铁、铝、铜及其合金、硬质合金等。
不懂再问。