DFMA 内容:一、钣金件设计指南1.冲裁2.折弯3.凸包4.止裂槽5.毛边6.提高钣金强度的设计7.降低钣金成本的设计二、钣金件装配1.卡扣装配2.拉钉拉钉((铆钉铆钉))装配3.自铆装配4.螺钉机械装配5.点焊DFMA 一、钣金件设计指南一、钣金件设计指南1.冲裁2.折弯3.凸包4.止裂槽5.毛边6.提高钣金强度的设计7.降低钣金成本的设计二、钣金件装配1.卡扣装配2.拉钉拉钉((铆钉铆钉))装配3.自铆装配4.螺钉机械装配5.点焊A.A.避免钣金件内避免钣金件内避免钣金件内、、外部尖角安全因素安全因素,,钣金的外部尖角因为很锋利钣金的外部尖角因为很锋利,,容易对操着人员和消费者造成伤害伤害;;冲压模具因素冲压模具因素,,钣金的尖角对应在模具上也是尖角钣金的尖角对应在模具上也是尖角,,模具凹模上的尖角加工困难加工困难,,同时热处理时易开裂同时热处理时易开裂,,而且在冲裁时模具凸模的尖角处易崩刃和过快磨损刃和过快磨损,,模具寿命显著降低模具寿命显著降低;;原始的设计优化的设计R≥0.5T ,R≥0.8mmB.B.避免过长的悬臂和狭槽避免过长的悬臂和狭槽冲压模具上相对应的凸模尺寸小冲压模具上相对应的凸模尺寸小,,强度低强度低,,模具寿命短过长的悬臂还有可能造成钣金材料的浪费C.C.钣金冲裁孔间距与孔边距钣金冲裁孔间距与孔边距当钣金冲裁孔与孔或与边缘不平行时当钣金冲裁孔与孔或与边缘不平行时,,孔间距或孔边距的距离至少是孔间距或孔边距的距离至少是11倍钣金厚度倍钣金厚度;;平行时平行时,,孔间距或孔边距至少是孔间距或孔边距至少是1.51.51.5倍钣金厚度倍钣金厚度D.D.钣金冲裁孔的大小钣金冲裁孔的大小钣金冲孔大小至少为钣金冲孔大小至少为1.51.51.5倍钣金厚度倍钣金厚度冲孔太小冲孔太小,,模具凸模尺寸小模具凸模尺寸小,,易折断或压弯易折断或压弯,,使用寿命低A≥1.5TB≥1.0T C≥1.5T D≥1.5TE.E.避免孔距离钣金折弯边或成形特征距离太近避免孔距离钣金折弯边或成形特征距离太近当孔与折弯边距离较近时当孔与折弯边距离较近时::翻边孔距折边的距离翻边孔距离折边不能太近。
翻边孔一般是在冲压工序完成的,后续折边时,如果翻边孔距折边太近,将会导致折弯模具与翻边特征干涉,无法折边。
DFMA 1. 冲裁F.F.避免冲裁间隙过小或材料干涉避免冲裁间隙过小或材料干涉冲裁间隙小冲裁间隙小,,模具强度低模具强度低,,寿命低材料干涉材料干涉,,无法制造间隙过小材料干涉虽然简单虽然简单,,这却是钣金设计最常见的错误A.A.折弯的高度折弯的高度钣金折弯高度太低钣金折弯高度太低,,钣金折弯时容易变形扭曲时容易变形扭曲,,不容易得到理想的零件形状和理想的尺寸精度当折弯高度不够时当折弯高度不够时::原始的设计优化的设计H≥2.0T+RB.B.折弯半径折弯半径为保证折弯强度为保证折弯强度,,钣金折弯半径应大于材料最小折弯半径钣金折弯半径也不是越大越好钣金折弯半径也不是越大越好,,折弯半径越大折弯半径越大,,折弯反弹越大折弯反弹越大,,折弯角度和折弯高度越不容易控制度和折弯高度越不容易控制,,因此钣金折弯半径需要合理的取值原始的设计优化的设计C.C.折弯方向折弯方向钣金折弯时应尽量垂直于金属材料纤维方向钣金折弯时应尽量垂直于金属材料纤维方向。
当钣金折弯平行于金属材料纤维方向时料纤维方向时,,在钣金折弯处很容易产生裂纹在钣金折弯处很容易产生裂纹,,折弯强度较低折弯强度较低,,易破裂原始的设计优化的设计裂纹裂纹D.D.避免因折弯根部不能压料而造成折弯失败避免因折弯根部不能压料而造成折弯失败D.D.避免因折弯根部不能压料而造成折弯失败避免因折弯根部不能压料而造成折弯失败原始的设计优化的设计至少保证2T+R的距离无法压料工艺缺口H.H.避免复杂折弯避免复杂折弯钣金折弯工序越复杂钣金折弯工序越复杂,,模具成本就越高模具成本就越高,,折弯精度就越低折弯精度就越低,,而且复杂折弯可能造成零件材料的浪费原始的设计优化的设计I.I.多重折弯上的孔很难对齐多重折弯上的孔很难对齐孔很难对齐大孔长圆孔增加模具内定位孔原始的设计优化的设计优化的设计优化的设计DFMA3. 凸包A.A.凸包的深度凸包的深度B.B.凸包的斜度凸包的斜度C.C.凸包的转角以圆角过渡凸包的转角以圆角过渡D.D.凸包与周围特征的距离凸包与周围特征的距离原始的设计优化的设计H ≤ 3.0Ta ≥ 15°E ≥ 2.0T 距离太近DFMA4. 止裂槽原始的设计优化的设计锋利的毛边折弯边后移止裂槽止裂槽用于钣金折弯和凸包等成形工序中防止钣金在成形过程中材料撕裂和变形防止钣金在成形过程中材料撕裂和变形,,产生毛边产生毛边,,带来安全问题能够减少成形力能够减少成形力,,辅助钣金折弯和凸包的成形DFMA 5. 毛边指明冲压方向以及需要压毛边的边凸模钣金圆角带光亮带断裂带毛边凹模A.A.避免平板的设计避免平板的设计单纯的平板式钣金强度较低单纯的平板式钣金强度较低,,特别是比较软和厚度较薄的材料特别是比较软和厚度较薄的材料;;同时平板式钣金在受力时容易变形B.B.添加加强筋添加加强筋原始的设计优化的设计C.C.增加折弯增加折弯增加折弯、、翻边或反折拍平原始的设计优化的设计D.D.折弯处添加三角加强筋折弯处添加三角加强筋原始的设计优化的设计E.E.折弯边自铆或者通过拉钉等方式连接成一体折弯边自铆或者通过拉钉等方式连接成一体拉钉A.A.合理设计钣金形状合理设计钣金形状合理设计钣金形状、、提高钣金材料利用率钣金件的形状应当利于排样钣金件的形状应当利于排样,,尽量减少废料尽量减少废料,,提高材料使用率提高材料使用率,,合理的钣金形状设计可以使得钣金在排样时材料使用率高钣金形状设计可以使得钣金在排样时材料使用率高,,废料少废料少,,从而降低钣金材料成本原始的设计优化的设计B.B.减少钣金件外形尺寸减少钣金件外形尺寸钣金上避免狭长的特征原始的设计优化的设计B.B.减少钣金件外形尺寸减少钣金件外形尺寸避免钣金展开后呈避免钣金展开后呈““十”字形外形原始的设计优化的设计C.钣金件外形尽量简单复杂钣金外形需要复杂的凸模和凹模复杂钣金外形需要复杂的凸模和凹模,,增加模具加工成本增加模具加工成本,,钣金的外形应尽可能的简单原始的设计优化的设计D.D.减少冲压模具工序数减少冲压模具工序数合理定义折弯的附着边合理定义折弯的附着边,,不合理的折弯附着边容易增加折弯工序产品设计需要尽量避免复杂折弯产品设计需要尽量避免复杂折弯,,复杂折弯需要复杂折弯需要22套甚至多套折弯模套甚至多套折弯模,,复杂折弯是冲压模具工序数增加的主要原因复杂折弯是冲压模具工序数增加的主要原因。
可以通过设计的优化来避免复杂折弯产品设计需要尽量避免反折压平产品设计需要尽量避免反折压平,,反折压平至少需要反折压平至少需要22个工序个工序,,也就是说需要两套工程模另外压毛边一般也需要单独的压毛边工序模另外压毛边一般也需要单独的压毛边工序模。
对于产品内部零件如果可以不压毛边以不压毛边,,则尽量不压毛边E.E.合理选择零件的装配方式合理选择零件的装配方式成本成本::卡扣≤ ≤ 拉钉拉钉≤ ≤ 自铆自铆≤ ≤ 点焊点焊≤ ≤ 普通螺钉普通螺钉≤ ≤ 手动螺钉手动螺钉F.合理利用钣金结构合理利用钣金结构,,减少零件数量尽管冲压制造工艺不允许钣金具有复杂的钣金结构尽管冲压制造工艺不允许钣金具有复杂的钣金结构,,但在钣金结构所能达到的范围之内达到的范围之内,,应当合理利用钣金结构应当合理利用钣金结构,,合并钣金件周围的零件合并钣金件周围的零件,,减少零件的数量少零件的数量,,从而减少产品成本原始的设计优化的设计零件A零件A零件B零件CDFMA7. 减少钣金成本的设计F.合理利用钣金结构合理利用钣金结构,,减少零件数量原始的设计优化的设计零件A零件A零件B零件CDFMA 二、钣金件装配一、钣金件设计指南1.冲裁2.折弯3.凸包4.止裂槽5.毛边6.提高钣金强度的设计7.降低钣金成本的设计二、钣金件装配1.卡扣装配2.拉钉拉钉((铆钉铆钉))装配3.自铆装配4.螺钉机械装配5.点焊DFMA 1. 卡扣装配卡扣装配常见卡扣形式常见卡槽形式DFMA 2.拉(铆)钉装配拉(铆)钉装配设计注意事项设计注意事项::避免拉钉尾部与其它零件干涉平头拉钉表面须低于钣金表面避免拉钉枪与其它零件干涉平头拉钉圆头拉钉DFMA 3. 自铆自铆零件B 零件AA. A. 抽芽孔抽芽孔抽芽孔++自攻螺钉自攻螺钉对应钣金抽芽孔尺寸零件B零件A自攻螺钉B.B. 抽牙孔抽牙孔抽牙孔++攻牙攻牙++螺钉装配自攻螺钉对应钣金抽芽孔尺寸零件B零件A螺钉C. C. 铆合螺母铆合螺母铆合螺母++螺钉装配铆合螺母对应钣金孔需要遵循设计规则零件B零件A螺钉螺母DFMA5. 点焊A. A. 点焊凸点设计点焊凸点设计B. B. 焊点距离一般不超过焊点距离一般不超过焊点距离一般不超过35mm 35mmC. C. 使用定位特征使用定位特征DFMA钣金装配方式对比DFMA 谢谢!。