钣金件结构设计基本原则一

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）。

按结构分可以分成两大类：1、开放式数控冲床：结构形状C型，一面是开放式。

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22）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）。

钣金结构件可加工性设计规范1、范围和简介1.1、范围本规范规定了钣金结构设计所要注意的加工工艺要求。

本规范适用于钣金结构设计必须遵守的加工工艺要求。

1.2、简介我司产品结构件主要是由钣金材料经过冲压加工而成，这些冲压件的几何形状、尺寸和精度对冲压工艺影响很大。

冲压件具有良好的加工工艺性有利于节省材料、减少工序、提高模具使用寿命和产品质量，同时，可以有效的降低产品成本。

按钣金件的基本加工方式，如冲裁、折弯、拉伸、成型，本规范通过阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求，提出对钣金件结构设计的限制。

2、冲裁冲裁分为普通冲裁和精密冲裁，由于加工方法的不同，冲裁件的加工工艺性也有所不同。

目前我司通信产品结构件一般只用到普通冲裁。

下面介绍冲裁的工艺性，是指普通冲裁的结构工艺性。

2.1、冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。

图3.1.1冲裁件的排样2.2、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）图3.2.1冲裁件圆角半径的最小值2.3、冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽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。

图3.3.1避免窄长的悬臂和凹槽（图1.2）2.4、冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求冲孔优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。

图3.4.1冲孔形状示例材料圆孔直径b 矩形孔短边宽b高碳钢 1.3t 1.0t低碳钢、黄铜 1.0t 0.7t铝0.8t 0.5t*t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。

*高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见附录。

冲孔最小尺寸列表2.5、冲裁的孔间距与孔边距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，见图3.5.1。

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。

钣金结构设计工艺手册1.1钣金材料的选材钣金材料是通信产品结构设计中最常用的材料，了解材料的综合性能和正确的选材，对产品成本、产品性能、产品质量、加工工艺性都有重要的影响。

1.1.1钣金材料的选材原则1）选用常见的金属材料，减少材料规格品种，尽可能控制在公司材料手册范围内；2）在同一产品中，尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格；3）在保证零件的功能的前提下，尽量选用廉价的材料品种，并降低材料的消耗，降低材料成本；4）对于机柜和一些大的插箱，需要充分考虑降低整机的重量；5）除保证零件的功能的前提外，还必须考虑材料的冲压性能应满足加工艺要求，以保证制品的加工的合理性和质量。

1.1.2几种常用的板材介绍1.1.2.1 钢板1）冷轧薄钢板冷轧薄钢板是碳素结构钢冷轧板的简称，它是由碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。

由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板。

常用的牌号为低碳钢08F和10#钢，具有良好的落料、折弯性能。

2）连续电镀锌冷轧薄钢板连续电镀锌冷轧薄钢板，即“电解板”，指电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水溶液中连续沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程，因为工艺所限，镀层较薄。

３）连续热镀锌薄钢板连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，是厚度0.25~2.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带，钢带先通过火焰加热的预热炉，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710~920℃，使氧化铁膜还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入450~460℃的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。

最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。

与电镀锌板表面相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。

４）覆铝锌板覆铝锌板的铝锌合金镀层是由55%铝、43.4%锌与1.6%硅在600℃高温下固化而组成，形成致密的四元结晶体保护层，具有优良的耐腐蚀性，正常使用寿命可达25年，比镀锌板长3-6倍，与不锈钢相当。