钣金件结构设计准则
1 引言
薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类：(1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。
(3)连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。
薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点：
(1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。
(2)薄板构件重量轻。
(3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。
(4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。
(5)形状规范，便于自动加工。
2 结构设计准则
在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。
钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。
如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。
2.1 简单形状准则
切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1)。
(a)不合理结构(b)改进结构
图1
图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。
(a)不合理结构(b)改进结构
图2
2.2 节省原料准则（冲切件的构型准则）
节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有：
(1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。
(a)不合理结构(b)改进结构
图3
(2)巧妙排列(见图4)。
(a)不合理结构(b)改进结构
图4
(3)将大平面处的材料取出用于更小的构件(见图5)。
(a)不合理结构(b)改进结构
图5
2.3 足够强度刚度准则
⑴、带斜边的折弯边应避开变形区
⑵.两孔之间的距离若太小，则在切割时有产生裂纹的可能。
零件上冲孔设计应考虑留有合适的孔边距和孔间距以免冲裂。零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度t；平行时，应不小于1.5t。最小孔边距和孔间距见表。
模具制作上以圆孔最坚固好制造维修，唯开孔率较低。
以正方形孔开孔率最高，但因是90度角，角边容易磨损崩塌,造成要修模而停线.而六角形的开孔其大于90度的120度角比正方形孔开孔更坚固但开孔率在边缘比正方形孔差一点。
⑶.细长的板条刚度低，也易在剪裁时产生裂纹，特别是对刀具的磨损严重。
冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于1.5t(t为料厚)，同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度。见图3.3.1。
对一般钢A≥1.5t；对合金钢A≥2t；对黄铜、铝A≥1.2t；t—材料厚度。
2.4 可靠冲裁准则
图9a所示的半圆切线结构冲裁加工很难。因为这要求准确地确定刀具和工件之间的相对位置。准确测量定位不仅费时，更重要的是，刀具由可磨损和安装的误差，精度通常达不到这么高的要求。这样的结构一旦加工稍有偏差，质量很难保证，且切割外观差。所以应采用图b所示的结构，它可保证可靠的冲裁加工质量。
(a)不合理结构(b)改进结构
图9
2.5 避免粘刀准则(穿破件的构型准则)
在构件中间冲裁切割时会出现刀具和构件粘接交紧的问题。解决的办法：(1)留有一定的坡度；(2)切割面连通(见图10和图11)。
(a)不合理结构(b)改进结构 (a)不合理结构(b)改进结构
图10图11
当搭接在一道工序中用冲切法制成90°的弯边时，选材要注意材质不宜太硬，否则易在直角弯折处破裂。应在弯边位置设计工艺切口，防止折角处破裂。
2.6 弯曲棱边垂直切割面准则
薄板在切割加工以后，一般还要进一步进行成形加工，比如弯曲。弯曲棱边应垂直于切割面，否则交汇处产生裂纹的危险升高。若因其它限制垂直要求不能满足时，应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个圆角，其半径大于板厚的两倍。
2.7 平缓弯曲准则
陡峭的弯曲需特殊的工具，且成本高。此外，过小的弯曲半径易产生裂纹，在内侧面上还会出现皱折(见图16、图17)。
(a)不合理结构(b)改进结构
图16
(a)不合理结构(b)改进结构
图17
2.8 避免小圆形卷边准则
薄板构件的棱边常用卷边结构,这有多项好处。(1)加强了刚度;(2)避免了锋利的棱边;(3)美观。但卷边应注意两点,一是半径应大于1.5倍的板厚;二是不要完全的圆形,这样加工起来困难,图18b所示的卷边比各自a所示的卷边易加工。
（a）不合理结构（b）改进结构
图18
2.9 槽边不弯曲准则
弯曲棱边和槽孔棱边要相距一定的距离,推荐值是弯曲半径加上2倍的壁厚。弯曲区受力状态复杂,且强度较低。有缺口效应的槽孔也应排除在这个区域以外。既可以将整个槽孔远离弯曲棱边,也可以让槽孔横跨整个弯曲棱边(见图19)。
（a）不合理结构（b）改进结构
图19
2.10 复杂结构组合制造准则
空间结构过于复杂的构件,完全靠弯曲成形比较困难。因此尽量将结构设计得简单一些,在非复杂不可的情况下,可用组合构件,即将多个简单的薄板构件用焊接,螺栓连接等方式组合在一起。图20b的结构比其图20a的结构易加工。
（a）不合理结构（b）改进结构
图20
2.11 避免直线贯通准则
薄板结构有横向弯曲刚度较差的缺点。大平板结构易屈曲失稳。进一步还会弯曲断裂。通常用压槽来提高其刚度。压槽的排列方式对提高刚度的效果影响很大,压槽排列基本原则是避免无压槽区域直线贯通。贯通的低刚度窄带易成为整个板面屈曲失稳的惯性轴。失稳总要围绕一个惯性轴,因此,压槽的排列要切断这种惯性轴,使它越短越好。图21a所示的结构,无压槽区域形成多条贯通的窄条。围绕这些轴,整个板的弯曲刚度没有改进。图21b所示结构没有潜在的连通失稳惯性轴,图22列出了常见的压槽形状和排列方式,从左到右刚度增强效果逐渐加大,不规则排列是避免直线贯通的有效方法。
（a）不合理结构（b）改进结构
图21
图22
2.12 压槽连通排列准则
压槽的终点疲劳强度低是薄弱环节,如果压槽连通,其部分终点将消灭。图23是一个卡车上的电瓶箱,它受动载作用,图23a结构在压槽端都产生了疲劳破坏。而图23b结构就不存在这一问题。陡峭的压槽端面应避免,可能的情况下压槽延至边界(见图24)。压槽的贯通消除了薄弱的端部。但压槽的交汇处要有足够大的空间,使得各压槽之间的相互影响减少(见图25)。
（a）不合理结构（b）改进结构
图23
（a）不合理结构（b）改进结构
图24
（a）不合理结构（b）改进结构
图25
2.13 空间压槽准则
空间结构的失稳不只限于某一方面,因此,只在一个平面上设置压槽不能达到提高整个结构抗失稳能力的效果。例如图26所示的U型和Z型结构,它们的失稳会发生在棱边附近。解决这个问题的方法是将压槽设计成空间的(见图26b结构。)
（a）不合理结构（b）改进结构
图26
2.14 局部松驰准则
薄板上局部变形受到严重阻碍时会出现皱折。解决的办法是在皱折附近设置几个小的压槽,这样减低局部刚度,减少变形阻碍(见图28)。
（a）不合理结构（b）改进结构
图28
2.15 冲裁件的构型准则
⑴.最小冲孔直径或方孔的最小边长
冲孔时，应受到冲头强度的限制，冲孔的尺寸不能太小，否则容易损坏冲头。最小冲孔直径及最小边长见表。
* t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。
⑵.冲切缺口原则
冲切缺口应尽量避免尖角，如a图所示。尖角形式容易减短模具使用寿命，且尖角处容易产生裂纹。应改为如b图所示。
R≥0.5t(t─材料厚度)
a 图
b 图
冲裁件的外形及内孔应避免尖角。在直线或曲线的连接处要有圆弧连接，圆弧半径R≥0.5t。（t为材料壁厚）
2.16、弯曲件的结构准则
⑴、板件最小弯曲半径
材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内半径r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。为此规定最小弯曲半径。
常用金属材料最小折弯半径列表
● t为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。
对于如下图所示封闭式弯边零件，其弯边高度h最大不得超过40㎜,若需大于40㎜者，须经校核后方能使用。
50
10
2030
40
60708090⑵、弯曲的最小直边高度
弯曲的直边高度不宜过小，否则不易成形足够的弯矩，很难得到形状准确的零件。其值h ≥R+2t 方可。
① 一般情况下的最小直边高度要求
弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按图要求：h ＞2t 。
弯曲件的直边高度最小值
② 特殊要求的直边高度
如果设计需要弯曲件的直边高度h ≤2t,，则首先要加大弯边高度，弯好后再加工到需要尺寸；或者在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯。
特殊情况下的直边高度要求
③ 弯边侧边带有斜角的直边高度
当弯边侧边带有斜角的弯曲件时，侧面的最小高度为：h=（2～4）t ＞3mm
弯边侧边带有斜角的直边高度
⑶、弯曲的直边变形处理
①、当a ＜R 时，弯曲后，b 面靠a 处仍然有一段残余圆弧，为了避免残余圆弧，必须使a ≥R 。
②、在U形弯曲件上，两弯曲边最好等长，以免弯曲时产生向一边移位。如不允许，可设一工艺定位孔。
③、防止侧面（梯形）弯曲时产生裂纹或畸形。应设计预留切槽，或将根部改为阶梯形。槽宽K≥2t，槽深L≥t+R+K/2。
④、防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱，应设计预留切口。如室外机侧板（上端、下端）圆角处切口形式。
B 与盖板厚度（t）相等
⑤、防止弯曲后，直角的两侧平面产生褶皱，应设计预留切口。
⑥、防止弯曲后，产生回弹的切口形式。
a≥1.5t（t—材料厚度)
⑦、防止冲孔后，弯曲产生裂纹的切口形式。
⑧、防止弯曲时，一边向内产生收缩。可设计工艺定位孔，或两边同时折弯，还可用增加幅宽的办法来解决收缩问题。
⑨、弯成直角的搭接形式。
⑷、凸部的弯曲
若象a图那样弯曲线和阶梯线一致，有时会在根部开裂变形。所以使弯曲线让开阶梯线如图b，或设计切口如c、d那样。
⑸、折弯件上的孔边距
孔边距：先冲孔后折弯，孔的位置应处于弯曲变形区外，避免弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边的距离见表。
表折弯件上的孔边距
①、防止弯曲时，弯曲面上的孔受力后会变形，孔边距（至底根部）其值A≥4方可。
②、弯曲边冲孔时，孔边到弯曲半径R中心的距离L不得过小，以免弯曲成型后会使孔变形。其值L≥2t方可。
⑹、局部弯曲的工艺切口
①折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置
局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线移动一定距离，以离开尺寸突变处（图a)，或开工艺槽（图b)，或冲工艺孔（图c) 。注意图中的尺寸要求：S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥t+R+k/2。
②当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式
当孔在折弯变形区内时，采用的切口形式示例
⑺、打死边的设计要求
打死边的死边长度与材料的厚度有关。如下图所示，一般死边最小长度L≥3.5t+R。
其中t为材料壁厚，R为打死边前道工序的最小内折弯半径。
⑻、设计时添加的工艺定位孔
为保证毛坯在模具中准确定位，防止弯曲时毛坯偏移而产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，如下图所示。特别是多次弯曲成形的零件，均必须以工艺孔为定位基准，以减少累计误差，保证产品质量。
⑼、标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性
⑽、弯曲件的回弹
影响回弹的因素很多，包括：材料的机械性能、壁厚、弯曲半径以及弯曲时的正压力等。
⑴折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。
⑵从设计上抑制回弹的方法示例。
弯曲件的回弹，目前主要是由生产厂家在模具设计时，采取一定的措施进行规避。同时，从设计上改进某些结构促使回弹角减小如下图所示：在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也有利于抑制回弹。
2.16、拉深件的构形准则
a. 拉深件的形状应尽量简单、对称。
b. 拉深件各部分尺寸比例要恰当，尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。（D凸＞3d， h≥2d）因为这类零件要较多的拉深次数。
c. 拉深件的圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型和减少拉深次数。
⑴、拉深件的圆角半径。
⑵、拉深件或弯曲件冲孔的合适位置。
⑶、防止拉深时产生扭曲变形，A、B宽度应相等（对称）即A=B。
⑷、拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项
拉伸件由于各处所受应力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度发生变化。一般来说，底部中央保持原来的厚度，底部圆角处材料变薄，顶部靠近凸缘处材料变厚，矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。
⑸、拉伸件产品尺寸的标准方法
在设计拉伸产品时，对产品图上的尺寸应明确注明必须保证外部尺寸或内部尺寸，不能同时标注内外尺寸。
⑹、拉伸件尺寸公差的标注方法
拉伸件凹凸圆弧的内半径以及一次成形的圆筒形拉伸件的高度尺寸公差为双面对称偏差，其偏差值为国标(GB)16级精度公差绝对值的一半，并冠以±号。
2.17、提高零件强度的合理构型准则
⑴、对较长的钣金件为了提高其强度，应该设计加固筋。
⑵、在弯曲件的弯角处再作弯折，能起到筋条的加强作用。
⑶、加强筋
在板状金属零件上压筋，有助于增加结构刚性，加强筋结构及其尺寸选择参见表。
⑷、打凸间距和凸边距的极限尺寸
打凸间距和凸边距的极限尺寸按下表选取。
⑵、螺钉、螺栓的过孔和沉头座
螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。
用于螺钉、螺栓的过孔
用于沉头螺钉的沉头座及过孔
*要求钣材厚度t≥h。
用于沉头铆钉的沉头座及过孔
*要求钣材厚度t≥h。
2.19、钣金件的尺寸公差
公差是影响产品质量和价格的重要因素之一。在制造零件的时候，经验告诉我们，无论投入多少成本和时间，完全按图纸上标注的尺寸准确地加工出来几乎是不可能的。产品设计无论从性能上还是经济上都要满足用户的需要。从企业本身来说，也必须保持正常的利润。
为此公差必须由产品的性能和经济两方面来决定。所以设计要充分掌握公差的原则。
⑴、冲切件的尺寸公差。
⑵、弯曲件的边高h直线尺寸公差。
注：弯曲边长L 直线尺寸公差按表规定。
⑶、弯曲件的角度公差。
⑷、拉深件的高度h尺寸公差。
注：拉深边长L 直线尺寸公差按表规定。
⑹、冲切件的断面粗糙度。
2.20、冲切件的毛刺允许高度
⑴、冲裁件毛刺的极限值
冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的，冲压件毛刺高度的极限值(mm)见下表。
表冲压件毛刺高度的极限值
* f
用于一般要求的零件。
⑵、设计图纸中毛刺的标注要求
* 毛边方向：BURR SIDE。
* 需要压毛边的部位：COIN或COIN CONTINUE。一般不要整个结构件断口全部压毛边，这样会增加成本。尽量在下面情况使用：暴露在外面的断口；人手经常触摸到的锐边；需要过线缆的孔或槽；有相对滑动的部位。
图钣金结构设计图纸中毛刺的标注示例
2.21、钣金表面处理及钣金材料
⑴、压印工艺、压花工艺简介
压印、压花工艺在钣金件上应用很多，包括标签粘贴位置指示、产品编码、生产日期、版本、厂家代号、甚至图案等，都可以利用这两种工艺进行加工。
①．压印工艺
压印是使材料厚度发生变化，将挤压的材料充塞在有起伏的模腔内，使零件上形成起伏花纹或字样。
一般情况下是在封闭模中进行，以免金属被挤到模子型腔外面；对于比较大的零件或形状特殊成形后进行切边的零件，可在敞开模中进行。为使零件得到良好的表面质量，成形前应将毛坯进行退火、酸洗、喷砂等处理。
②．压花工艺
压花工艺与压印类似，只是变形的深度较小，所需的压力也较小。压花的方法，深度h≤(0.3~0.4t)时，在光面凹模上进行；深度h>0.4t时，在带有与凸模配合的相应凹槽的凹模上进行，其凹模的宽度要比凸模上的大一些，深度要比凸模上的浅。
⑶、金属材料
SPCC：一般用钢板，表面需电镀或涂装处理。
SECC：镀锌钢板，表面已做烙酸盐处理及防指纹处理。
SUS301：弹性不锈钢。
SUS304：不锈钢。
镀锌钢板表面的化学组成------基材（钢铁），镀锌层或镀镍锌合金层，烙酸盐层和有机化学薄膜层。
有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈，抗腐蚀及有较佳的烤漆性。
①.SECC的镀锌方法：
热浸镀锌法：连续镀锌法，成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中；板片镀锌法，剪切好的钢板浸在镀槽中，镀好后会有锌花。
电镀法: 电化学电镀，镀槽中有硫酸锌溶液，以锌为阳极，原材质钢板为阴极。
②．镀锌钢板的一般问题点
1.白锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化锌为主要成分的白色粉末状的锈。(会导致产品质量劣化)
2.红锈---因结露或被水沾湿致迅速发生氢氧化铁为主要成分的红茶色粉末状的锈。
3.烙酸不均匀---黄茶色的小岛形状或线形状的花纹，但耐蚀性没有问题。
4.替代腐蚀保护---在锌面割伤而，露出钢板基体表面的情况下，我们也不必担心镀锌钢板切边生锈问题。
③．镀锌钢板之烤漆处理
1.前处理
由于锌是一种高活性金属，在烤漆前需要适当的化学转化处理如磷酸盐处理。磷酸盐处理剂有两种，一种是处理铁的，一种是处理锌的。
2.脱脂
采用弱碱，有机溶剂及中性乳液或洗涤剂，避免用酸或强碱脱脂剂。可用水膜试验（Water lreakage test）来确认，观察试验后的水是否受到污染，以及试品表面的水膜是否均匀。
3.烤漆
电镀锌钢片对漆的选择性比冷轧钢片为严。使用水性底漆（Water promer）可以确保有较强的油漆附着性。
（塑料橡胶材料）塑料结构 件设计规范
塑料制品的结构设计 塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。 §1.1塑料制品设计的一般程序和原则 1.1.1塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案，绘制制品草图（形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等） 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件，包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.1.2塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑：(1)塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等；(2)塑料的成型工艺性，如流动性、结晶速率，对成型温度、压力的敏感性等；(3)塑料制品在成型后的收缩情况，及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面：能满足使用要求，有利于充模、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等。 3、在模具方面：应考虑它的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺，以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限，尽可能降低成本。
§1.2塑料制品的收缩 塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。 式中S——收缩率； L0——室温时的模具尺寸； L——室温时的塑料制品尺寸。 影响收缩率的主要因素有： (1)成型压力。型腔内的压力越大，成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2)注射温度。温度升高，塑料的膨胀系数增大，塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大，收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是，收缩率随温度的升高而减小。 (3)模具温度。通常情况是，模具温度越高，收缩率增大的趋势越明显。 (4)成型时间。成型时保压时间一长，补料充分，收缩率便小。与此同时，塑料的冻结取向要加大，制品的内应力亦大，收缩率也就增大。成型的冷却时间一长，塑料的固化便充分，收缩率亦小。 (5)制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加，而非结晶型塑料中，收缩率的变化又分下面几种情况：ABS和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加；硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。 (6)进料口尺寸。进料口尺寸大，塑料制品致密，收缩便小。 (7)玻璃纤维等的填充量。收缩率随填充量的增加而减小。 表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。
DKBA 华为技术有限公司企业技术规范 DKBA4031-2003.06 钣金结构件可加工性设计规范 2003-06-30发布2003-07-XX实施 华为技术有限公司发布
目次 前言 (5) 1范围和简介 (6) 1.1范围 (6) 1.2简介 (6) 1.3关键词 (6) 2规范性引用文件 (6) 3冲裁 (6) 3.1冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。 . 6 3.2冲裁件的外形及内孔应避免尖角。 (6) 3.3冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽 (7) 3.4冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求 (7) 3.5冲裁的孔间距与孔边距 (8) 3.6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 3.7螺钉、螺栓的过孔和沉头座 (8) 3.8冲裁件毛刺的极限值及设计标注 (9) 3.8.1冲裁件毛刺的极限值 (9) 3.8.2设计图纸中毛刺的标注要求 (9) 4折弯 (10) 4.1折弯件的最小弯曲半径 (10) 4.2弯曲件的直边高度 (10) 4.2.1一般情况下的最小直边高度要求 (10)
4.2.2特殊要求的直边高度 (11) 4.2.3弯边侧边带有斜角的直边高度 (11) 4.3折弯件上的孔边距 (11) 4.4局部弯曲的工艺切口 (12) 4.4.1折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置 (12) 4.4.2当孔位于折弯变形区内，所采取的切口形式 (12) 4.5带斜边的折弯边应避开变形区 (13) 4.6打死边的设计要求 (13) 4.7设计时添加的工艺定位孔 (13) 4.8标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性 (14) 4.9弯曲件的回弹 (14) 4.9.1折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。.. 14 4.9.2从设计上抑制回弹的方法示例 (14) 5拉伸 (15) 5.1拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求 (15) 5.2拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径 (15) 5.3圆形拉伸件的内腔直径 (15) 5.4矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径 (15) 5.5圆形无凸缘拉伸件一次成形时，其高度与直径的尺寸关系要求 16 5.6拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项 (16) 5.6.1拉伸件产品尺寸的标准方法 (16)
1引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类： (1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3) 连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。 2.1简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形 简单(见图1)。
(a)不合理结构(b)改进结构 图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。 (a)不合理结构(b)改进结构 图2 2.2节省原料准则（冲切件的构型准则） 节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有： (1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图3 (2)巧妙排列(见图4)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图4
塑料产品设计规范 塑料制品设计特点﹕ 塑料产品的设计与其它材料如钢,铜,铝,木材等的设计有些是类似的;但是,由于塑料材料组成的多样性,结构﹑形状的多变性,使得它比起其它材料有更理想的设计特性;特别是它的形状设计,材料选择,制造方法选择,更是其它大部分材料无可比拟的.因为其它的大部分材料,其设计者在外形或制造上,都受到相当的限制,有些材料只能利用弯曲﹑熔接等方式来成形.当然,塑料材料选择的多样性,也使得设计工作变得更为困难,如我们所知,目前已经有一万种以上的不同塑料被应用过,虽然其中只有数百种被广泛应用,但是,塑料材料的形成并不是由单一材料所构成,而由一群材料族所组合而成的,其中每一种材料又有其特性,这使得材料的选择,应用更为困难. 塑料制品设计原则﹕ 1.依成品所要求的机能决定其形状﹐尺寸﹐外观﹐材料 2.设计的成品必须符合模塑原则﹐既模具制作容易﹐成形及后加工容易﹐但仍保持成品的机能 塑料制品设计程序: 为了确保所设计的产品能够合理而经济,在产品设计的初期,在外观设计者﹐机构工程师,制图员,模具制造者,成形厂以及材料供应厂之间的紧密合作是必须的,因为没有一个设计者,能够同时拥有如此广泛的知识和经验,而从不同的事业观点所获得的建议,将是使产品合理化的基本前提;除此之外, 一个合理的设计考虑程序也是必须的;以下将就设计的一般程序作出说明: 一.确定产品的功能需求,外观. 在产品设计的初始阶段,设计者必须列出对该产品的目标使用条件和功能要求;然后根据实际的考虑,决定设计因子的范围,以避免在稍后的产品发展阶段造成可能的时间和费用的漏失.下表为产品设计的核对表,它将有助于确认各种的设计因子. 产品设计的核对表 一般数据: 1.产品的功能? 2.产品的组合操作方式? 3.产品的组合是否是可以靠着塑料的应用来简化? 4.在制造和组合上是否可能更为经济有效? 5.所需要的公差? 6.空间限制的考虑? 7.界定产品使用寿命? 8.产品重量的考虑? 9.有否承认的规格? 10.是否已经有相类似的应用存在? 结构考虑: 1.使用负载的状态? 2.使用负载的大小? 3.使用负载的期限? 4.变形的容许量? 环境: 1.使用在什么温度环境? 2.化学物品或溶剂的使用或接触? 3.温度环境? 4.在该种环境的使用期限? 外观: 1.外形 2.颜色 3.表面加工如咬花,喷漆等. 经济因素: 1.产品预估价格? 2.目前所设计产品的价格? 3.降低成本的可能性? 二.绘制预备性的设计图: 当产品的功能需求,外观被确定以后,设计者可以根据选定的塑料材料性质,开始绘制预备性的产品图,以作为先期估价,检讨以及原则模型的制作.
塑料件结构设计-（5）加强筋设计 浏览?发布时间?15/05/10基本设计守则 ??? 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型，增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字型筋，倒扣结构将难於成型，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 ??? 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，末端部份亦不应突然终止，应该渐次地将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 ??? 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 ??? 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长，加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。
钣金件结构设计工艺手册 前言 公司现有零件中，不仅在打样过程中经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多归档转产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的钣金导轨、拉伸凸台等设计，品种越来越多，需要统一、规范；喷漆和丝印，也经常出现喷涂选择不合理导致废品率较高、无法丝印等问题；有些钣金零件的点焊完全可以适当增加定位，不增加成本也不影响美观，实际上大部分设计是靠生产的工装定位，不仅麻烦、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。 编写这本《结构设计工艺手册》目的，就是为了方便工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地保证工程师设计出的零件有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模，加快加工进度，降低加工成本，提高产品质量。编写这本手册的同时，对《钣金模具手册》标准进行了彻底的改编，对一些典型的结构形状进行了优化和系列化，减少了品种，并在intralink库里对相关的模具建模，不仅方便设计人员进行结构设计，对模具的统一，也会起到较好的效果。 手册中一些典型的数据主要来源于参考资料，一些工艺上的极限尺寸，主要来源于加工厂家提供的数据，是我们应尽可能遵照的。有些正在生产的零件，一些尺寸超出了手册中给出的极限尺寸，但并不能就能说明这些设计是有良好的工艺性，原则上是在满足产品性能的条件下，尽可能达到最好的加工工艺性。
塑胶零件结构设计规范
摘要 随着公司的不断发展和产品的增加，为了造型的需要产品结构件中塑料零件用 的越来越多。那么在具体设计塑料零件的结构时需要考虑哪些方面的问题?怎样合理地设计 塑料零件的结构？如何选择塑料零件的材料？壁厚选择多少合适？等等。 本文对这些具体问 题进行了详细的总结。希望对大家在今后的设计中有所帮助并希望大家一起来补充完善。 关键词 塑料零件、壁厚、脱模斜度、加强筋、材料选择 1、零件的形状应尽量简单、合理、便于成型 1.1 在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下 图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
1.2 利用转换区的方法来防止突然的递变。
1.3 利用肋及浮凸物和铸空法使设计更合理。
1.4 转角处用圆弧过渡。
1.5 尽量让浮凸物与外壁或肋相连。
1.6 如果肋本身即与外壁间隔相当远，则最好加上角板。
2、零件的壁厚确定应合理 塑料零件的壁厚取决于塑件的使用要求， 太薄会造成制品的强度和刚度不足， 受力后容 易产生翘曲变形 ， 成型时流动阻力大 ， 大型复杂的零件就难以充满型腔。 反之， 壁厚过大， 不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。因 此制件设计时确定零件壁厚应注意以下几点： 2.1 在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚； 2.2 零件的各部位壁厚尽量均匀， 以减小内应力和变形。 不均匀的壁厚会造成严重的翘曲 及尺寸控制的问题； 2.3 承受紧固力部位必须保证压缩强度； 2.4 避免过厚部位产生缩孔和凹陷； 2.5 成型顶出时能承受冲击力的冲击。
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目次 前言.............................................. 错误!未定义书签。1范围和简介......................................... 错误!未定义书签。 1.1范围 ................................. 错误!未定义书签。 1.2简介 ................................. 错误!未定义书签。 1.3关键词 ............................... 错误!未定义书签。2规范性引用文件..................................... 错误!未定义书签。3冲裁............................................... 错误!未定义书签。 3.1冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。错误!未定义书签。 3.2冲裁件的外形及内孔应避免尖角。 ....... 错误!未定义书签。 3.3冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽 ......... 错误!未定义书签。 3.4冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求错误!未定义书签。 3.5冲裁的孔间距与孔边距 ................. 错误!未定义书签。 3.6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 错误!未定义书签。 3.7螺钉、螺栓的过孔和沉头座 ............. 错误!未定义书签。 3.8冲裁件毛刺的极限值及设计标注 ......... 错误!未定义书签。 3.8.1冲裁件毛刺的极限值............... 错误!未定义书签。 3.8.2设计图纸中毛刺的标注要求......... 错误!未定义书签。4折弯............................................... 错误!未定义书签。 4.1折弯件的最小弯曲半径 ................. 错误!未定义书签。
塑胶件结构设计基础知识 一、塑胶件 塑胶件设计时尽可能做到一次成功，对某些难以保证的地方，考虑到修模时 给模具加料难、去料易，可预先给塑料件保留一定的间隙。 常用塑料介绍 常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等，其 中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC；显示屏采用PC，如采用PMMA则需进行表面硬化处理。日常生活中 使用的中低档电子产品大多使用HIPS 和ABS 做外壳，HIPS因其有较好的抗老化性能，逐步有取代ABS 的趋势。 常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面 处理效果。而PP料的表面处理性能较差，通常要做预处理工艺。近几年发展起来的模内转印技术（IMD）、注塑成型表面装饰技术（IML）、魔术镜（HALF MIRROR）制造技术。 IMD与IML的区别及优势: 1. IMD膜片的基材多数为剥离性强的PET,而IML的膜片多数为PC. 2. IMD注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而IML是整个膜片履在树脂上 3. IMD是通过送膜机自动输送定位,IML是通过人工操作手工挂 1.1外形设计 对于塑胶件，如外形设计错误，很可能造成模具报废，所以要特别小心。外
形设计要求产品外观美观、流畅，曲面过渡圆滑、自然，符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品，外壳主要都是由上、下壳组成，理论上 上下壳的外形可以重合，但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响， 造成上、下外形尺寸大小不一致，即面刮（面壳大于底壳）或底刮（底壳大于面壳）。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时，尽量 使产品：面壳>底壳。 一般来说，上壳因有较多的按键孔，成型缩水较大，所以缩水率选择较大， 一般选0.5%。 底壳成型缩水较小，所以缩水率选择较小，一般选0.4%。 即面壳缩水率一般比底壳大0.1% 1.2装配设计 指有装配关系的!#_5$____零部件之间的装配尺寸设计。主要注意间隙配合和公差的控制。 1.2.1止口 指的是上壳与下壳之间的嵌合。设计的名义尺寸应留0.05~0.1mm 的间隙， 嵌合面应有1.5~2°的斜度。端部设倒角或圆角以利装入。 上壳与下壳圆角的止口配合。应使配合内角的R 角偏大，以增大圆角之间 的间隙，预防圆角处的干涉。 1.2.2扣位 主要是指上壳与下壳的扣位配合。在考虑扣位数量位置时，应从产品的总体 外形尺寸考虑，要求数量平均，位置均衡，设在转角处的扣位应尽量靠近转角， 确保转角处能更好的嵌合，从设计上预防转角处容易出现的离缝问题。
经典钣金结构设计工艺规范 一、目的： 公司为了统一各产品部设计人员对钣金工艺知识的认知和运用，推进设计的标准化，保证所设计产品合理的加工工艺性，特制定本规范，本规范含十项内容。 ●板材选用规范 ●孔缺结构设计规范 ●弯曲结构设计规范 ●焊接结构设计规范 ●结构缝隙设计规范 ●表面涂层种类选用规范 ●表面镀层种类选用规范 ●图纸工艺性分析和审查规范 ●图纸尺寸标准规范 ●非喷涂不锈钢结构设计规范 二、范围： 本原则适用各产品部的板厚6mm的钣金结构设计工作。 三、内容： 1．板材选用规范： 1）为了保证材料利用率和冲折最少的换模次数，同一结构上4mm的板材厚度规格最多不超过三种，对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋或焊接加强筋的方式来实现（如图1，如图2）； 图1图2 2）板材应优先选用《结构公司常用材料明细表》上登录的材料规格，如必须选用该表以外的材质或板厚，则必须经由工艺室确认后方可选用；（附表1）3）应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等，以此避免原材料误差平行转移； 4）对于有装饰面要求非喷涂板材，同类产品花纹方向应一致，有条状纹路（如拉丝不锈钢）的板材，以人立于的产品正前方为视角标准，纹路方向优先选择竖向（上下）和纵向（前后），对于次要零部件或产品的次要部位，为了保持材料利用率可适当采用横向纹路； 5）对于折弯性能差的厚热板件（如电梯门机件）、硬铝、有功能性回弹的零件
（如电插座簧片）等，应有纤维方向的技术要求，对于有避免折弯裂纹要求的零件，料单上应有剪切毛刺方向及折弯方向的要求。 2．孔缺结构设计规范： 1）板材上的各种孔优先选用数控或冲压通用模具表格上登记的规格（附表2，附表3）。 2）钣金结构零件应倒圆，这从安全和模具寿命均有利。短的突出宽度b2t，长的窄条宽度B3t。零件圆角、孔径等的最小尺寸值参照（如图3，附表4）。 图3 附表4推荐的最小尺寸（见图2） 3） 成右侧的“U”型缺口即可保证良好的工艺性。 4）对于距零件边缘较近的锁、折页、螺母、螺钉等附件的让位孔优先采用缺口型，从经济精度及安装拆卸的工艺性考虑，应尽可能避免封闭型（如图4）。 图4 5）板厚2mm的钢板适于翻边攻丝，相应的厚板不适于翻孔攻丝，详细规范参照附表4。 附表4板厚与丝孔结构对照表
钣金设计规范 一．范围 本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和UPS需注意的要求 本设计规范适用于UPS产品中使用的钣金零件，其它产品可参考使用 二．常用板金材料及加工工艺 1. 常用的钣金材料对照表 2．常用钣金材料，厚度，规格，表面保护处理。 （1）电镀锌钢板(SECC)：耐指纹，具有很优越的耐蚀性，及有较佳的烤漆性，而且保持了冷轧板的加工性。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 用途：UPS机壳、门板、面板及内部结构件。 （2）冷轧板（SPCC）: 无防锈能力，表面需电镀或烤漆。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途: 山特仅使用3mm SPCC，表面电镀或烤漆。 （3）覆铝锌钢板(SGLD): 是一种包含富铝及富锌的多相合金材料，外观美观，耐划伤性能，耐蚀性，其能力比SGCC高出很多。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：常用于热插拔模块，但价格较贵。 （4）铝板（AL）：强度较低，成形性能优良，焊接性和耐腐蚀性好，散热能力强。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 用途：使用时表面需做拉丝氧化处理，常用于要求重量轻机器上。 （5）热浸锌钢板(SGCC)：外观美观，有两种锌花，小锌花，很难看出锌花；大锌花很明显的可以看到那种六边形的花块。具有耐蚀性、上漆性、成形性、点焊性。 常用板厚：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：用在对外观要求较好的地方，因价格较贵，基本用SECC代替。 3．NCT钣金加工 （1）冲孔要求 钣金上的开孔尺寸一般大于板厚，否则易损伤模具。NCT冲压的最小孔径见附表
认真 勤奋主动担当 专业能力开放包容
一、钣金加工定义: 钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪切,冲裁,折弯,焊接,铆接,模具成型及表面处理等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。根据加工方式不同,通常分为两类: 1.非模具加工: 通过数控冲床,激光镭射,折弯机,铆钉机等加工工具对板材进行加工的工艺方式,一般用于样品制作,成本较高。 2.模具加工: 通过固定的模具,对钣金进行加工,一般有下料模,成型模,主要用于批量生产,成本较低。 钣金件具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、电控柜、取款机、设备外罩中，钣金件是必不可少的组成部分。随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。
钣金加工厂一般来说基本设备包括：剪板机、数控冲床、激光切割机、等离子切割机、水射流切割机、复合机、折弯机以及各种辅助设备如：开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机、铆钉机、刨槽机等。 数控冲床的工作原理为：由数控装置内的计算机对编制好的加工程序分析后通过伺服系统及可编程序制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令，机床主体则按照这些指令，并在检测反馈装置的配合下，对工件加工所需的各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等项要求实现自动控制，从而完成工件的加工。
激光切割机的原理：光纤激光切割机利用高密度激光束照射被切割材料上，使材料很快被加热至汽化的温度，瞬间蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成行窄的切缝（如0.1mm左右），完成对材料的切割，这就是激光切割（Laser Cutting）。
塑胶产品结构设计准则--壁厚篇 基本设计守则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期”冷却时间〔，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说，当收缩率”Shrinkage Factor〔低于0.01mm/mm 时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高于0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。 此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则
在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常的重要的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以免冷却时间不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象，因而发生部件变形和挠曲。此外，尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中，尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法，不但减低应力集中的因素，且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。
模板材质,厚度及热处理标准
基本要求 一. 螺丝孔(螺丝沉头孔),导柱孔及固定销孔在模板上的基本分布. 1.1>. 下模板 下面例图为下模板螺丝沉头及导柱孔,固定销孔的基本排布尺寸,螺丝之间的距离为80—100MM之间,导柱孔位置及固定销位置需设计防呆(设定直径相同,釆用位置不同防呆) 对角之沉头孔内需攻牙,以方便拆装模板; 1.2>. 脱板螺丝分布与下模板类似. 1.3>. 折弯块上之螺丝沉头孔尽量设计呈三角形分布.,并要打Φ12的固定销;下垫板限位槽深 10.0MM,折弯块后要做挡块,如图
1.5>. 所有模具上下模座之间要锁附限位柱,控制模具闭合高度并保障模具安全; 1.6>. 所有模具不允许垫垫片, 二. 冲头制做规范 2.1)常见冲头制做形式
备注:冲头做补强时,脱料板必须用下图所示结构.
三.五金零件设计规范 3.1),模具上所有用到的辅助导柱必须设计在?38以上,(如图) 3.2)300以上的模板其固定销必须设计为?12. 3.3)模具上所有导柱必须设计在?20-?25之间. 3.4)模具上所用到的打杆须在?12-?16之间,优力胶直径不超过?80(如图)
3.5)模具上所用到的弹簧必须为进口弹簧. 3.6)模具上所有螺丝全为公制牙. 模具总图的绘制: 绘制总图时,最好用1:1的比例,这样比较直观,易发现问题. 总图包括主视图,俯视图,侧视图及局部视图等,此外还有工件图,排样图和零件明细表等. 主视图: 一般为模具在工作位置的剖视图,表示了模具主要工作零件的工作情况及其它各种零件的配合情况.按模具的习惯画法,常将模具中心线的右边画成模具的闭合位置(即:上模在最低位置时) 俯视图: 按习惯画法,常将上模拿掉或拿掉一半而绘制. 侧视图,仰视图及局部视图等: 可选择绘制,达到完全清楚表达所有零件位置及尺寸的目的. 工件图: 一般工件图画在总图的右上角,对于由数套模具完成的工件,则还需绘出前工序的工件图. 排样图: 绘出坯料排样情况,对于连续模最好能画出工序图. 明细表: 包括零件的编号,材料,数量及标准等. 技术要求及说明: 所选压力机型号,模具闭合高度等,说明部分包括模具结构特点及工作时的特殊要求等. 绘制各非标准零件图: 标注全部尺寸,公差与配合,表面粗糙度,材料,热处理及其它条件要求.
塑胶件设计规范：（限于目前常用的热塑性塑料件设计） 1.壁厚设计 根据零件功能及形状大小而定。注塑成型壁厚一般不大于4mm。常用材料壁厚如下，特殊要求的壁厚另行考虑。 热塑性塑料名称厚度范围典型厚度备注 ABS 1.5~4.5 2.5 拐角内圆角最小半径25%壁厚 PC 0.75~9.5 2.4 一般设计壁厚不超过3.1mm PP 0.6~7.6 2.0 一般设计壁厚不超过2.5mm PS 0.8~6.4 2.2 50%壁厚 PA 0.4~3.2 1.6 0.5mm POM 0.4~3.2 1.6 PMMA 0.6~6.4 2.4 PPO 0.8~9.5 2.0 SAN 0.8~6.4 1.6 PU 0.6~38 12.7 LDPE 0.5~6.4 1.6 HDPE 0.9~6.4 1.6 LCP 0.4~1.5 1.5 平面准则：尽量壁厚均匀一致。 因故不能做到，需做渐变过度， 过度的部分长高比例大于等于3：1 转角准则：壁厚均匀原则在 拐角处同样适用。
2.BOSS柱设计：(常用塑料) 设计原则,首先考虑连接强度。下表是对于一般结构件连接情况；对于重要外观件,BOSS 柱外径，在连接强度不高情况下，可以适当做小。 当连接有强度要求，又有外观要求时，需按下面参数设计，同时设计出火山口。 BOSS柱要求使用司筒顶出，斜度不大于0.25度。 说明：外径根据强度要求可以适当变化，以上值为要求 说明：PC柱比ABS更容易打爆，若出现此现象，外径可适当加大
材料螺钉内孔直径外径连接有效深度PP ST2.2 1.8±0.05 4 4.5 ST 2.6 2.1±0.05 4.8 5 ST2.9 2.3±0.05 5.5 6 ST 3.3 2.6±0.05 6.0 6.5 ST 3.5 2.8±0.05 6.5 7 ST 3.9 3.2±0.057.2 8 ST 4.2 3.4±0.057.8 8.5 ST 4.8 3.8±0.059 9.5 ST 5.5 4.4±0.0510 11 ST 6.3 5.1±0.0511.5 12.5 ST 8 6.4±0.0514.8 16 材料螺钉内孔直径外径连接有效深度 PA6，PA66,SAN /POM ST2.2 1.8±0.05 4 4.5 ST 2.6 2.2±0.05 4.8 5 ST2.9 2.4±0.05 5.5 6 ST 3.3 2.8±0.05 6.0 6.5 ST 3.5 3±0.05 6.5 7 ST 3.9 3.3±0.057.2 8 ST 4.2 3.5±0.057.8 8.5 ST 4.8 4±0.059 9.5 ST 5.5 4.6±0.0510 11 ST 6.3 5.3±0.0511.5 12.5 ST 8 6.8±0.0514.8 16 说明：PA6,PA66螺钉有效深度可以比上表值缩短15%。 火山口设计： 壁厚<2mm， A尺寸做0.75mm 2mm≤壁厚, A尺寸做60～70%壁厚
钣金结构设计工艺规范 一、目的： 为了统一公司各产品部设计人员对钣金工艺知识的认知和运用，推进设计的标准化，保证所设计产品合理的加工工艺性，特制定本规范，本规范含十项内容。 ● 板材选用规范 ● 孔缺结构设计规范 ● 弯曲结构设计规范 ● 焊接结构设计规范 ● 结构缝隙设计规范 ● 表面涂层种类选用规范 ● 表面镀层种类选用规范 ● 图纸工艺性分析和审查规范 ● 图纸尺寸标准规范 ● 非喷涂不锈钢结构设计规范 二、范围： 本原则适用各产品部的板厚 6mm 的钣金结构设计工作。 三、内容： 1．板材选用规范： 1） 为了保证材料利用率和冲折最少的换模次数，同一结构上 4mm 的板材厚度规格最多不超过三种， 对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋或焊接加强筋的方式来实现（如图1，如图2）； 图1 图2 2） 板材应优先选用《结构公司常用材料明细表》上登录的材料规格，如必须选用该表以外的材质或板 厚，则必须经由工艺室确认后方可选用；（附表1） 3） 应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等，以此避免原材料误差平行转移； 4） 对于有装饰面要求非喷涂板材，同类产品花纹方向应一致，有条状纹路（如拉丝不锈钢）的板材， 以人立于的产品正前方为视角标准，纹路方向优先选择竖向（上下）和纵向（前后），对于次要零部件或产品的次要部位，为了保持材料利用率可适当采用横向纹路； 5） 对于折弯性能差的厚热板件（如电梯门机件）、硬铝、有功能性回弹的零件（如电插座簧片）等， 应有纤维方向的技术要求，对于有避免折弯裂纹要求的零件，料单上应有剪切毛刺方向及折弯方向的要求。 R = t R ≥ 3t t
钣金件设计工艺规范 1 主题内容与适用范围 本标准钣金件材料选用规范及冲裁件、弯曲件、拉伸件、特殊零件设计规范共五个方面阐述空调器钣金件的通用设计工艺规范。 本标准适用于产品开发、模具设计、工艺及其它相关人员，在产品设计、模具设计、工艺审查及编制工艺时执行相应的工艺规范。 2 引用标准 QJ/GD 10.05.003 非标准紧固件 QJ/GD 30.03.004 空调器用金属材料及其标注 QJ/GD 15.05.001自攻螺钉及其配孔 3 材料选用规范 3.1 材料的选用原则 3.1.1 按零件的结构和受力情况选取材料的厚度。零件的受力大小决定零件材料的厚度。 3.1.2 按零件的结构和加工中的变形情况选取不同牌号的材料。具体选择参考QJ/GD 30.03.004《空调器用金属材料及其标注》。（见表1） 表1 钢板使用牌号性能和技术指标归类
3.1.3 按零件的表面是否进行表面处理选取材料的种类。 3.1.3.1 零件表面需要喷塑处理的，可选用电镀锌板、冷轧板，如室外机底盘、外罩等。一般情况下优先选用电镀锌板，低成本机或客户指定材料为冷板时可选用冷板，3.0及以上厚度因没有镀锌板的情况下也可选用冷板，对需要电焊加工并在喷涂前需电泳处理的零件应尽量选择冷轧板。 3.1.3.2 零件表面不需喷塑处理的，选用热镀锌板，如内部结构零件等。 3.2 材料标注规范具体参考QJ/GD 30.03.004《空调器用金属材料及其标注》. 4 通用设计工艺规范 4.1 冲裁件 4.1.1 冲裁零件的工艺性规范 4.1.1.1 冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。 4.1.1.2 冲裁件各直线或曲线连接处如结构无特别要求时，倒圆角R2；无法倒R2时，参考表2倒适当的圆角。 表2 注：t为材料厚度，当t＜1时，按t=1mm计算。此要求适用模具加工零件，对数控件不做此要求。 4.1.1.3 冲裁件凸出或凹入的部分宽度不宜太小，应避免过长的悬臂和悬槽。（见图1） 图1 4.1.1.4 腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则（见图2）所示R应大于料宽的一半。
塑胶件设计准则 壁厚(Wall Thickness) 基本设计守则 壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产周期“冷却时间”，增加生产成本。从产品设计角度来看，过厚的产品增加引致产生空穴“气孔”的可能性，大大削弱产品的刚性及强度。 最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度，但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。在此情形，由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。 对一般热塑性塑料来说，当收缩率(Shrinkage Factor)低于0.01mm/mm时，产品可容许厚度的改变达；但当收缩率高于0.01mm/mm时，产品壁厚的改变则不应超过。对一般热固性塑料来说，太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热，形成废件。此外，纤维填充的热固性塑料于过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。不过，一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂(Epoxies)等，如厚薄均匀，最低的厚度可达0.25mm。 此外，采用固化成型的生产方法时，流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方，则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。 平面准则 在大部份热融过程操作，包括挤压和固化成型，均一的壁厚是非常重要 的。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢，并且在相接的地方表 面在浇口凝固后出现收缩痕。更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲 部份歪曲、颜色不同或不同透明度。若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可 避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁厚3:1的比例下。 下图可供叁考。 转角准则 壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以免冷却时间不一致。冷却 时间长的地方就会有收缩现象，因而发生部件变形和挠曲。此外，尖锐 的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中，尖角的位置亦常在电镀过 程后引起不希望的物料聚积。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提供了这种缺点的解决方法，不但减低应力集中的因素，且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供叁考之用。 转角位置的设计应力集中系数与圆弧/壁厚之关系 转角位的设计准则亦适用于悬梁式扣位。因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌入，转角位置的设计图说明如果转角弧位R太小时会引致其应力集中系数(Stress Concentration Factor)过大，因此，产品弯曲时容易折断，弧位R太大的话则容易出现收缩纹和空洞。因此，圆弧位和壁厚是有一定的比例。一般介乎0.2至0.6之间，理想数值是在0.5左右。 壁厚限制 不同的塑胶物料有不同的流动性。胶位过厚的地方会有收缩现象，胶位过薄的地方塑料不易流过。以下是一些建议的胶料厚度可供叁考。 热塑性塑料的胶厚设计叁考表
钣金件结构设计知识 1 引言 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类：(1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3)连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： (1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 (2)薄板构件重量轻。 (3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 (4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 (5)形状规范，便于自动加工。 2 结构设计准则 在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。 钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。 如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。 2.1 简单形状准则 切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1)。 (a)不合理结构(b)改进结构 图1 图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。