钣金加工工艺介绍

2.钣金上螺纹孔的攻牙。
钣金加工工艺——焊接
在钣金焊接结构设计时，应该贯彻“对称布臵 焊缝、焊点，并避免汇交、聚集、重叠，次要的 焊缝、焊点可中断，主要的焊缝、焊点应连接。 钣金中常用焊接有电弧焊，电阻焊等。
钣金加工工艺——焊接
1.电弧焊 钣金间要有足够的焊接空间，焊接间隙最大应 在0.5—0.8MM，焊缝要均匀平整。
（图1.21）
钣金加工工艺——成型
2.6.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:
如右图所示，圆形 无凸缘拉伸件一次成形 时，高度H和直径d之比 应小于或等于0.4，即 H/d ≤0.4。
钣金加工工艺——成型
2.7.拉伸件材料的厚度变化:
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。 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。
数冲可加工的板材厚度为：
冷轧板、热轧板 ≤3.0mm
铝板 ≤4.0mm
不锈钢板
≤2.0mm
钣金加工工艺——下料
1.冲孔有最小尺寸要求。冲孔最小尺寸与孔的形状、 材料机械性能和材料厚度有关。（如下图）
材料 高碳钢 低碳钢、黄铜 铝
圆孔直径b 1.3t 1.0t 0.8t
矩形孔短边宽b 1.0t 0.7t 0.5t
螺纹 材 料 厚 度 t 1.2 翻 边 内 孔 D1 翻 边 外 孔 d2 5.6 5.46 凸 缘 高 度 h 2.4 2.4 预 冲 孔 直 径 D0 3 2.5 凸 缘 圆 角 半 径 R 0.6
1.5
M5 2 4.25
5.6
5.75 5.53 5.75
2.7
3 3.2 3.6
3
2.5 2.4 2.7
工艺孔
L
k
钣金加工工艺——成型
1.9.带斜边的折弯边应避开变形区:
钣金加工工艺——成型
1.10.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（如下图右所示） 的最小内折弯半径。
钣金加工工艺——成型
1.11.添加的工艺定位孔:
钣金加工工艺——成型
2.1.拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求:
如右图所示，拉伸 件底部与直壁之间的圆 角半径应大于板厚，即 r1≥t 。为了使拉伸进 行得更顺利，一般取 r1=(3~5)t，最大圆角半 径应小于或等于板厚的8 倍，即r1≤8t。
D d
钣金加工工艺——成型
2.2.拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径:
钣金加工工艺——下料
钣金的下料方式主要有数冲、激光切割、剪板机、 模具下料等，数冲为目前常用方式，激光切割多 用于打样阶段，加工费用高，模具下料多用于大 批量加工。
下面我们主要以数冲来介绍钣金的下料。
钣金加工工艺——下料
数冲又叫转塔冲，可用来下料、冲孔、拉伸孔、 压筋等，其加工精度可达+/- 0.1mm。
Max:0.5—0.8MM
钣金加工工艺——焊接
2.电阻焊
焊接面要求平整，无皱褶、回弹等。 电阻点焊的尺寸如下表:
板厚t(mm) 0.6-0.79 0.8-1.39 1.4-1.99 焊点直径d(mm) 5.0-6.0 5.5-6.5 6.0-7.0 焊点到边缘 最小距离f(mm) 5 5-6 7-9 焊接边 最小宽度(mm) 10 10-12 14-18
0.75
1
2.5
1.5
5.75
7.0 6.7
4
3 3.2 3.6
3.1
3.6 4.2 3.6
1.25
0.75
2
7.0
1
M6
2.5 3
5.1
7.3
7.0 7.3 7.0
4
4 4.5 4.8
2.5
2.8 3 3.4 1.25 1.5
钣金加工工艺——其它加工
1. 钣金上辅件的铆接，如铆螺母、铆螺柱、铆导向柱等。
h＞2t
压槽
钣金加工工艺——成型
1.6.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
图1.12）
钣金加工工艺——成型
孔边距：先冲孔后折弯，孔的位臵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下表。
1.7.折弯件上的孔边距:
钣金加工工艺——成型
3.2.百叶窗:
百叶窗成型方法是借凸模的一边刃口将材料切开， 而凸模的其余部分将材料同时作拉伸变形，形成一边开 口的起伏形状。
百叶窗的典型结构. 百叶窗尺寸要求： a≥4t；b≥6t； h≤5t；L≥24t； r≥0.5t。
钣金加工工艺——成型
3.3.孔翻边（拉伸孔）:
孔翻边型式较多，常见的是要加工螺纹的内孔翻边。
钣金概述
• 钣金加工方法：
1. 非模具加工：通过数冲 、激光切割、剪板机、 折床、铆钉机等设备对钣金进行加工的工艺方式, 一般用于样品制作或小批量生产，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,主要用于大批量生产,成本较低.
钣金加工流程
• 下料：数冲、激光切割、剪板机 • 成型—折弯、拉伸、冲孔：折弯机、冲床等 • 其它加工：压铆、攻牙等 • 焊接 • 钣金的连接方式 • 表面处理：喷粉、电镀、拉丝、丝印等
钣金加工工艺——下料
4.拉伸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。（如下图）
钣金加工工艺——成型
钣金的成型主要是钣金的折弯、拉伸。 1.钣金折弯 1.1.钣金的折弯主要使用折弯机床。
折床的加工精度:
一折: +/- 0.1mm 二折: +/- 0.2mm
二折以上: +/- 0.3mm
钣金加工工艺介绍
• 钣金概述 • 钣金加工流程 • 钣金加工工艺介绍 • 钣金加工精度 • 常用钣金加工设备的能力
目 录：
钣金概述
• 钣金加工：
钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以下） 的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。
钣金加工工艺——成型
上工作台
1.2.折弯加工顺序的 基本原则:由内到外 进行折弯,由小到大 进行折弯,先折弯特 殊形状,再折弯一般 形状,前工序成型后 对后继工序不产生 影响或干涉。
下工作台
钣金加工工艺——成型
1.3.常见折刀形状:
常见V槽形状:
钣金加工工艺——成型
1.4.折弯件的最小弯曲半径:
钣金加工工艺——下料
2.数冲的孔间距与孔边距。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，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a=t；平行时，应不小于b=1.5t。 （如下图）
钣金加工工艺——下料
3.拉伸孔时，拉伸孔离边缘最小距离为3T,两个拉 伸孔之间的最小距离为6T,拉伸孔离折弯边(内) 的最小安全距离为3T+R（T为钣金厚度，R为折弯 圆角）
钣金加工工艺——成型
折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位臵。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。
1.8.局部弯曲的工艺切口:
钣金加工工艺——成型
3.钣金其它成型： 加强筋——在板状金属零件上压筋，有助于增 加结构刚性。 百叶窗——百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上 起通风散热作用。 孔翻边（拉伸孔）——用以加工螺纹或提高空 口的刚性。
钣金加工工艺——成型
3.1.加强筋:
加强筋结构及其尺寸选择
钣金加工工艺——成型
打凸间距和凸边距的极限尺寸
2.0-2.49
6.5-7.5
9-10
18-20
钣金加工工艺——焊接
电阻焊点间距
在实际应用中，焊接小零件时，可参考下表数据。 在焊接大尺寸零件时，点距可适当加大，一般不小于4050mm,非受力部位，焊点间距可放大到70-80mm。 板厚t、焊点直径d、最小焊点直径dmin、焊点间的 最小距离e,若板材为不同厚度组合，按最薄板选取。
钣金加工工艺——成型
螺纹 材 料 厚 度 t 0.8 翻 边 内 孔 D1 翻 边 外 孔 d2 3.38 3.25 凸 缘 高 度 h 1.6 1.6 预 冲 孔 直 径 D0 1.9 2.2 凸 缘 圆 角 半 径 R 0.6
1
M3 1.2 2.55
3.38
3.5 3.38 3.5
1.8
2 1.92 2.16
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。
工艺孔
钣金加工工艺——成型
1.12.标注尺寸不同，工艺性不同:
如上图所示所示， a）先冲孔后折弯，L尺寸精度容 （ 图1.19） 易保证，加工方便。b）和 c)如果尺寸L精度要求高，则需 要先折弯后加工孔，加工麻烦。
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。公司常用材料的最 小弯曲半径见下表。
钣金加工工艺——成型
折弯件的最小弯曲半径表：
材 料
最小弯曲半径 0.4t 0.5t 0.6t 08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2 15、20、Q235、Q235A、15F 25、30、Q255
1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)
45、50 55、60 65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、 SUS301、0Cr18Ni9、SUS302
D d
钣金加工工艺——成型
2.4.圆形拉伸件的内腔直径:
如右图所示，圆 形拉伸件的内腔直径 应取D ≥d+10t，以便 在拉伸时压板压紧不 致起皱。
D d
钣金加工工艺——成型
2.5.矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径:
如右图所示，矩形 拉伸件相邻两壁间的圆 角半径应取r3 ≥3t， 为了减少拉伸次数应尽 可能取r3 ≥H/5，以便 一次拉出来。
0.8t
1.0t 1.5t 2.0t
弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。
钣金加工工艺——成型
1.5.折弯件的直边高度:
一般情况下的最小直边高度不宜太小，最小高度要求： h＞2t
h＜2t
如果需要弯曲件的直边高度h≤2t,，则首先要加大弯 （图1.10） 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。
钣金加工工艺——成型
1.13.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。 折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。 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。
钣金加工工艺——成型
2.钣金拉伸 钣金的拉伸主要由数冲或普冲完成，需要各 种拉伸冲头或模具。 拉伸件形状应尽量简单、对称，尽可能一次 拉伸成形。 需多次拉伸的零件，应允许表面在拉伸过程 中可能产生的痕迹。 在保证装配要求的前提下，应该允许拉伸侧 壁有一定的倾斜度。
1.9
2 2 1.5
0.5
0.6
1.5
1
3.5
4.46 4.35
2.4
2 1.92 2.16
1.7
2.3 2.7 2.3
0.75
0.5
1.2
4.5
Βιβλιοθήκη Baidu0.6
M4
1.5 2
3.35
4.65
4.46 4.65 4.56
2.4
2.4 2.7 2.2
1.5
2.5 1.8 2.4 0.75 1
钣金加工工艺——成型
如右图所示，拉伸 件凸缘与壁之间的圆角 半径应大于板厚的2倍， 即r2≥2t，为了使拉伸 进行得更顺利，一般取 r2=(5~10)t，最大凸缘 半径应小于或等于板厚 的8倍，即r2≤8t。
D d
钣金加工工艺——成型
2.3.拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径:
如右图所示，拉伸 件凸缘与壁之间的圆角 半径应大于板厚的2倍， 即r2≥2t，为了使拉伸 进行得更顺利，一般取 r2=(5~10)t，最大凸缘 半径应小于或等于板厚 的8倍，即r2≤8t。
板厚 t(mm) 0.6-0.79 0.8-1.39 1.4-1.99 2.0-2.49 焊点直径 d(mm) 5.0-6.0 5.5-6.5 6.0-7.0 6.5-7.5 最小焊点直径 二层板焊点间 dmin(mm) 最小距离e(mm) 3.5 4.0 4.5 5.0 12-16 16-25 25-40 40-50 三层板焊点间 最小距离e(mm) 15-20 20-33 33-50 50-63