钣金加工基础知识

2.9 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。
从设计上抑制回弹的方法。 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简少如下图所 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。
工艺孔
L
图2.4.1 局（部图弯1.曲13）的设计处理方法
k
2.5 带斜边的折弯边应避开变形区
2.6 包边（打死边） 包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。
2.7 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
（图1.25）
4.3、翻边孔
翻边型式较多，本本文主要关注加工螺纹的内孔翻边 带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数
螺纹 M5
M6
材料厚度t 1.2 1.5
2 2.5 1.5 2
2.5 3
翻边内孔D1 4.25
5.1
翻边外孔d2 5.6 5.46 5.6 5.75 5.53 5.75 5.75 7.0 6.7 7.0 7.3 7.0 7.3 7.0
3、拉伸
钣金的拉伸主要由数冲或普冲完成，通过模具完成 ● 拉伸件的形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉 伸成形。 ● 需多次拉伸的零件，表面在拉伸过程中可能产生 痕迹。 ● 在保证装配的前提下，应允许拉伸侧壁有一定的 倾斜度
3.1 拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求
如图所示，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。
凸缘高度h 2.4 2.4 2.7 3 3.2 3.6 4 3 3.2 3.6 4 4 4.5 4.8
预冲孔直径D0 （凸图 缘1圆.角26半）径R
3
0.6
2.5
3
0.75
2.5
2.4 1
2.7
3.1
1.25
3.6
0.75
4.2
3.6
1
2.5
2.8 1.25
3
3.4
1.5
焊接方法主要有电弧焊、电渣焊、气焊、 等离子弧焊、熔化焊、压力焊、钎焊，钣 金产品焊接主要为电弧焊、气焊。
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，包括统的切割下料、冲裁加工、弯压成形等方法及工艺参数， 又包括各种冷冲压模模具结构及工艺参数、各种设备工作原理及操纵 方法，还包括新冲压技术及新工艺。零件金属板材加工就叫钣金加工。 其显著特征就是同一零件厚度一致。
1、下料
下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切 割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。 钣 金下料方式主要为数冲和激光切割。
3.5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 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，如右图所示
3.6 拉伸件的厚度变化
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。
折弯机
压槽
(图1.11）
2.3 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下表。
2.4 局部弯曲的工艺切口 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2.4.1 a)，或开工艺槽 （图2.4.1 b)，或冲工艺孔（图2.4.1 c) 。注意图中的尺寸要求： S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。
2、电阻焊
电阻焊，是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热 源将焊件局部加热，同时加压熔化或塑性状态，使之形成金属结合的 一种方法。焊接时，不需要填充金属，生产率高，焊件变形小，容易 实现自动化。电阻焊方法主要有四种，即点焊、缝焊、凸焊、对焊。
电阻点焊的尺寸参考下表：
点焊的间距，在实际运用中，焊接小零件时，可参考下表。在焊接 大尺寸零件时，间距可适当加大，一般不小于40-50mm，非受力部 位，焊点间距可放大到70-80mm。
4.1、加强筋 加强筋结构及其尺寸选择参见下表
凸间距和凸边距的极限尺寸按下表选取
4.2、百叶窗 百叶窗其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。 百叶窗的典型结构参见右图
百叶窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t； h≤5t；L≥24t；r≥0.5t
3.2 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。
3.3 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。
3.4 矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径
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。
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
工艺孔
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。
（图 ）
2.8 标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性
如上图所示， a）先冲孔后折弯，L尺寸精度容易保证，加工方便。b） 和c)如果尺寸L精度要求高，则（ 图需1.要19）先折弯后加工孔，加工麻烦。
（图1.4）
图1.3.1 冲裁件孔边距、孔间距示意图
1.4 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
折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离
图1.4.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离
1.5 激光切割
激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎 板 热扎板 小于或等于20.0mm, 不锈钢 小于10.0mm 。其优点是加 工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活。缺点是无法加工成 形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！
点焊的板材，一般为2层，最多不超过3层，一般情况下总厚度不 超过5mm。如超过3层，建议增加工艺缺口，错开焊接。
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。
4、成形
指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限， 但未达到强度极限，使坯料产生塑性变形成为具有定形状、尺寸 与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋 压、胀形等。 主要介绍以下几种结构： 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：用加工螺纹或提高孔的刚性。
普通剪板机
1.1 数冲是用数控冲床加工，可用来下料、冲孔、拉伸孔、压筋等， 板材厚度加工范围为： 冷轧板、热轧板 小于或等于3.0mm, 铝板 小于或等于4.0mm， 不锈钢 小于或等于2.0mm
1.2 冲孔 冲孔最小尺寸要求
* t为材料厚度，冲孔最小 尺寸一般不小于1mm。
冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。
2.成型
钣金的成型主要是钣金折弯和拉伸，汽车行业大型覆盖件称之为拉延。
2.1 折弯件的最小弯曲半径
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。常用材料的最小弯 曲半径见下表
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
1.3 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，见图2.3.1。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。
材料
1
08、08F、10、10F、SPCC
最小弯曲半径 0.4t
2
15、20、Q235
0.5t
3
25、30
0.6t
弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。
2.2 弯曲件的直边高度
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，最小高度按要求：h＞2t。
h＞2t
h＜2t
（图1.10）
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（如图所示）
1、电弧焊，具有灵活、机动，适用性广泛，可进行全位置 焊接；所用设备简单、耐用性好、维护费用低等优点。但劳 动强度大，质量不够稳定，决定于操作者水平。
适用焊接3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等非铁合 金
电弧焊可分为手工电弧焊、半自动（电弧）焊、 自动（电弧）焊。自动（电弧）焊通常是指埋弧自 动焊-在焊接部位覆有起保护作用的焊剂层，由填充 金属制成的光焊丝插入焊剂层，与焊接金属产生电 弧，电弧埋藏在焊剂层下，电弧产生的热量熔化焊 丝、焊剂和母材金属形成焊缝，其焊接过程是自动 化进行的。最普遍使用的是手工电弧焊。