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钣金件设计规范

钣金件设计规范拟制: 日期:20100615 审核: 日期:20100725 审核: 日期:20100727 批准: 日期:版权所有侵权必究修订记录目录1 钣金材料厚度公差 (4)1.1普通铁板 DC01 (4)1.2耐指纹板(敷锌板) SECC (4)1.3不锈铁板 SUS430 (4)1.4不锈钢板 SUS301、SUS304 (4)2 数控机床加工能力 (5)2.1数控折弯机床折弯能力 (5)2.1.1一次折弯最小尺寸 (5)2.1.2二次折弯最小尺寸 (5)2.1.3孔边缘距折弯最小尺寸 (5)2.1.4默认折弯内圆角不为0的折弯模具 (6)2.1.5折弯注意事项 (6)2.2 数控冲床加工能力 (7)2.2.1凸台加工 (7)2.2.2翻孔攻丝 (8)2.2.3外圆角的加工 (8)2.2.4凸出或凹入部分宽度 (9)2.2.5孔与孔、孔与边缘之间的距离 (9)2.2.6槽内折弯时冲裁槽的宽度 (9)3 钣金开模加工能力 (10)3.1 钣金开模成型能力 (10)3.2 钣金开模加工能力 (10)3.2.1钣金开模凸台工艺要求 (10)3.2.2加强筋设计 (11)3.2.3凸出或凹入部分宽度 (11)3.2.4孔与孔、孔与边缘之间的距离 (12)4 激光切割机床加工能力 (12)5 保护面和毛刺面 (13)6 毛刺处理要求 (14)7 其他设计要求 (14)附录 (16)附录1:数控折弯机床模具参数 (16)附录2:圆形翻孔设计 (16)附录3:翻孔攻丝上模尺寸 (18)附录4:数控冲裁钣金件精度 (18)附录5:数控冲床可冲裁的最小圆角半径 (19)附录6:数控折弯机的折弯精度 (19)附录7:模具冲裁钣金件精度 (19)附录8:钣金模具可冲裁的最小圆角半径 (20)附录9:钣金模具折弯精度 (21)附件10:冲裁断面状态说明 (21)附件11:激光切割机床加工精度 (22)1 钣金材料厚度公差目前公司常用的钣金材料有普通铁板(DC01)、耐指纹板(敷锌板、SECC)、不锈铁板(SUS430)、不锈钢板(SUS304)、不锈钢带(SUS301、SUS304)。

以下是各种板材厚度的公差:1.1普通铁板 DC011.2耐指纹板(敷锌板) SECC1.3不锈铁板 SUS430不锈铁板的用量最大,为降低成本、提高板材的易采购性,采购部目前按照“F”级执行采购,F级公差的板材实际厚度与标称板厚相差比较大,在进行关键件设计时需特别注意。

1.4不锈钢板 SUS301、SUS3042 数控机床加工能力2.1数控折弯机床折弯能力受数控折弯机床的模具影响,现有钣金可加工的厚度为:0.5mm~3.5mm。

可加工的钣金类型为:DC01、电镀锌耐指纹板、SUS430、SUS304、铝板、铜板。

2.1.1一次折弯最小尺寸板厚t(mm) 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 最小折弯长度b(mm) 5 5 8 10 12 示意参照图1.1:图1.1 一次折弯尺寸图2.1.2二次折弯最小尺寸板厚t(mm) 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 最小折弯长度b(mm)8 8 10 14 17 示意参照图1.2:图1.2 二次折弯尺寸图2.1.3孔边缘距折弯最小尺寸板厚t(mm) 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5最小尺寸L(mm) 2 2.5 3 4 5 示意参照图1.3:图1.3 孔边缘距折弯尺寸图图1.4 折弯工艺孔对于设计过程中不可避免的孔边缘距折弯距离过小的钣金件,为防止孔变形,可设置工艺孔,如图1.4所示。

另一可选方法为先冲小孔后手动扩孔至要求尺寸,但因背面距折弯边距离太近,扩孔背面毛刺难处理,不适应批量生产。

2.1.4默认折弯内圆角不为0的折弯模具1)针对折弯内圆角不为0的情况,目前有R3、R10、R12、R30、R39、R99折弯模,其中R39、R99不能进行90度圆角的折弯,标注方法如图1.5所示。

此种情况下,一般t≤1.5;其中针对R30折弯模,t≤1.2。

图1.5 内圆角不为0采用模具折弯的标注2)如果需要内圆角大于20且不包括R30、R39、R99,则需要手工进行,俗称“擀弧”,按照图1.6标注。

此时尺寸A、B至少有一个不能大于100(由于批量加工困难,不建议采用)。

图1.6 内圆角不为0采用手工折弯的标注2.1.5折弯注意事项1)由于数控折弯机床折弯需要定位,所以每道折弯必须有可靠的定位边,图1.7中左图所示的红色折弯由于无定位边无法加工,可以改成如中间图形所示的形式,增加蓝色的定位边即可方便地定位加工,左图为中间图形的展开图。

图1.7 折弯定位示意2)对于折弯时无法定位的形状复杂的钣金件,可设计工艺边,在完成折弯后去掉,如图1.8所示:设计形状加工艺边后的形状图1.8 复杂零件设置折弯工艺边3)目前数码折弯模具只有两种,一种90°,用于加工≥90°的折弯;另一种30°,加工≥30°的折弯。

所以无法加工<30°折弯。

4)压边加工即叠边加工。

数码加工方式为:首先使用30°折弯模具加工;然后使用平头模具压实。

所以叠边长度,需满足规范中“2.1.1一次折弯最小尺寸”的要求。

另外叠边外侧不能有遮挡。

可以加工不可以加工2.2 数控冲床加工能力数控冲床冲孔落料时需用专用的模具,因此利用数控冲床时,必须考虑使用现有的冲裁模具,必要时可以调整设计。

在能够满足设计要求的前提下,设计尽量避免必须用小模具加工的情形。

2.2.1凸台加工1)落料方向与凸台凸起方向相反,如图1.9所示,并保证同一平面上的各凸台凸起方向一致。

t—板材厚度 a—凸台边缘距板材折弯线(折弯边)距离 L—两凸台的中心距 h—凸台高度图1.9 凸台示意图2)如图1.9,h=(0.5~0.6)t,超出此范围,容易造成凸台脱落。

3)目前能进行Φ3、Φ4凸台的加工,如图1.9,L≥25.5。

4)凸台不宜离折弯边距离太近,如图1.9,当t=1~1.2时,a≥6;当t≥1.5时,a≥8。

2.2.2翻孔攻丝1)翻孔攻丝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,避免秃丝。

形式如图1.10。

d—底孔 t—板材厚度 a—螺纹距折弯边的距离 M—螺纹大径 L—两螺纹孔间距图1.10 翻孔攻丝示意图2)参照图1.10,当M2.5、M3时,a≥6;当M4时,a≥9。

3)参照图1.10,L≥13。

4)DC01板能够翻孔攻丝的最大板厚为1.2mm;不锈铁板能够翻孔攻丝的最大板厚为1.0mm。

5)对于0.8mm的板材,为保证可靠性,建议进行M2.5的翻孔攻丝。

2.2.3外圆角的加工1)目前可进行R3、R4、R5的外圆角的加工,圆角模具尺寸参照图1.11所示。

R3外圆角 R4外圆角 R5外圆角图1.11 外圆角模具尺寸图2)由于倒角模具需占用自动分度工位,因此设计时同一零件尽量采用同一倒圆角尺寸。

3)倒角模具不能应用于钝角倒圆。

2.2.4凸出或凹入部分宽度如图1.12,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。

冲裁件材料为高碳钢时,b≥2t;冲裁件材料为黄铜、紫铜、铝、软钢时,b≥1.5t(t<1mm时,均以t=1mm计算)。

图1.12 凸出与凹入尺寸图2.2.5孔与孔、孔与边缘之间的距离参照图1.13,a≥2t,一般不小于3~4mm,但当设计确实需要时,数控加工可取a=t (t<1mm 时按t=1mm计算)。

图1.13 孔与孔、板边缘之间的距离2.2.6槽内折弯时冲裁槽的宽度钣金设计中需要槽内折弯,由于折弯分割模的最小宽度为10mm,所以钣金冲裁槽的最小宽度要大于10mm,即图1.14中,B>10。

图1.14 钣金冲裁槽宽度3 钣金开模加工能力3.1 钣金开模成型能力1)弯曲短边长度h不宜过短,易取h>R+2t,参照图2.1。

图2.1 弯曲短边长度2)弯曲线不应位于零件宽度突变处,如图2.2所示。

图2.2 弯曲线位置图2.3 弯曲区域的孔位置3)弯曲区域附近孔的位置,如图2.3所示。

当t<2mm时,L≥t;当t≥2mm时,L≥2t。

3.2 钣金开模加工能力3.2.1钣金开模凸台工艺要求1)凸台的集中、同向原则。

为减少成形工序,同一零件的凸台成形高度一致且方向统一。

避免出现零件两侧都有凸台而需要制作两套成型模具的情形。

2)凸台可分为两种形式:半切式和拉深式,参照图2.4,通常选用半切式的凸台。

半切式凸台 拉伸式凸台图2.4 凸台形式3) 图2.5所示的为带内孔的凸台,成形时材料受到挤压故其内孔尺寸将会减小,尺寸将很难保证。

为保证尺寸公差,采取先打凸台后冲孔的方式,需要增加模具及工序数量。

以后的设计中尽量避免采用,对必须采用的需做特殊用途说明。

t —板材厚度 h —凸台高度,h ≤0.6t d —凸台内孔直径D —凸台直径,D ≥d+8,公差为01.003.0--,配合孔的公差为03.001.0++,必要时可比凸台尺寸大0.1~0.2mm 。

图2.5 带内孔的凸台3.2.2加强筋设计加强筋距制件边缘要留有足够距离,否则制件边缘将产生翘曲变形。

特别对于加强筋距制件两边距离不等的情形,由于收缩量不同可能导致制件扭曲变形。

最小边距与成形深度有关。

一般材料厚度越大、成形深度越深,要求最小边距越大。

当成形深度不超过0.8t 时可按如下公式计算:当t <2mm 时, L ≥1.5t ;当t ≥2mm 时,L ≥2t 。

(t 为板厚,L 为加强筋的边缘距折弯边的最短距离)3.2.3凸出或凹入部分宽度钣金开模件与数控加工件的主要区别是:钣金开模件使用模具一次性完成零件轮廓的加工;而数控加工时采用成型模具进行多冲次加工完成。

图2.6 凸出与凹入尺寸图如图2.6所示,落料加工宽度b不宜太小,并应避免过长的悬臂与狭槽(即b≥1.5t);同时落料的加工宽度与该悬臂或狭槽的长度L有关系。

在满足b≥1.5t的基础上,当b>L时,不需要制作冲孔模具;当b<L时,为了保证落料模具的强度及寿命,需要制作冲孔模具,对长臂或狭槽进行分步冲裁。

3.2.4孔与孔、孔与边缘之间的距离图2.7 孔与孔、板边缘之间的距离参照图2.7,制作钣金模具时,a决定了在落料的基础上是否需要制作冲孔模具。

当满足下述条件(1)或(2)时,不需要制作冲孔模具,否则需要制作冲孔模具以保证模具寿命。

(1)t<1.2mm时,a>2.5mm时;(2)t≥1.5mm时,a>2t时。

如果需要制作冲孔模具,那么a最小可以取0.5t。

4 激光切割机床加工能力1)激光切割机床可加工的板材厚度在0.5mm~20mm。

2)目前除铝板外,其他数控冲床上可加工的板材均可加工。

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