钣金件设计规范

钣金件设计规范
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修订记录
目录
1 钣金材料厚度公差 (4)
1.1普通铁板 DC01 (4)
1.2耐指纹板（敷锌板） SECC (4)
1.3不锈铁板 SUS430 (4)
1.4不锈钢板 SUS301、SUS304 (4)
2 数控机床加工能力 (5)
2.1数控折弯机床折弯能力 (5)
2.1.1一次折弯最小尺寸 (5)
2.1.2二次折弯最小尺寸 (5)
2.1.3孔边缘距折弯最小尺寸 (5)
2.1.4默认折弯内圆角不为0的折弯模具 (6)
2.1.5折弯注意事项 (6)
2.2 数控冲床加工能力 (7)
2.2.1凸台加工 (7)
2.2.2翻孔攻丝 (8)
2.2.3外圆角的加工 (8)
2.2.4凸出或凹入部分宽度 (9)
2.2.5孔与孔、孔与边缘之间的距离 (9)
2.2.6槽内折弯时冲裁槽的宽度 (9)
3 钣金开模加工能力 (10)
3.1 钣金开模成型能力 (10)
3.2 钣金开模加工能力 (10)
3.2.1钣金开模凸台工艺要求 (10)
3.2.2加强筋设计 (11)
3.2.3凸出或凹入部分宽度 (11)
3.2.4孔与孔、孔与边缘之间的距离 (12)
4 激光切割机床加工能力 (12)
5 保护面和毛刺面 (13)
6 毛刺处理要求 (14)
7 其他设计要求 (14)
附录 (16)
附录1：数控折弯机床模具参数 (16)
附录2：圆形翻孔设计 (16)
附录3：翻孔攻丝上模尺寸 (18)
附录4：数控冲裁钣金件精度 (18)
附录5：数控冲床可冲裁的最小圆角半径 (19)
附录6：数控折弯机的折弯精度 (19)
附录7：模具冲裁钣金件精度 (19)
附录8：钣金模具可冲裁的最小圆角半径 (20)
附录9：钣金模具折弯精度 (21)
附件10：冲裁断面状态说明 (21)
附件11：激光切割机床加工精度 (22)
1 钣金材料厚度公差
目前公司常用的钣金材料有普通铁板（DC01）、耐指纹板（敷锌板、SECC）、不锈铁板（SUS430）、不锈钢板（SUS304）、不锈钢带（SUS301、SUS304）。

以下是各种板材厚度的公差：
1.1普通铁板 DC01
1.2耐指纹板（敷锌板） SECC
1.3不锈铁板 SUS430
不锈铁板的用量最大，为降低成本、提高板材的易采购性，采购部目前按照“F”级执行采购，F级公差的板材实际厚度与标称板厚相差比较大，在进行关键件设计时需特别注意。

1.4不锈钢板 SUS301、SUS304
2 数控机床加工能力
2.1数控折弯机床折弯能力
受数控折弯机床的模具影响，现有钣金可加工的厚度为：0.5mm～3.5mm。

可加工的钣金类型为：DC01、电镀锌耐指纹板、SUS430、SUS304、铝板、铜板。

2.1.1一次折弯最小尺寸
示意参照图1.1：
图1.1 一次折弯尺寸图
2.1.2二次折弯最小尺寸
示意参照图1.2：
图1.2 二次折弯尺寸图
2.1.3孔边缘距折弯最小尺寸
示意参照图1.3：
图1.3 孔边缘距折弯尺寸图图1.4 折弯工艺孔
对于设计过程中不可避免的孔边缘距折弯距离过小的钣金件，为防止孔变形，可设置工艺孔，如图1.4所示。

另一可选方法为先冲小孔后手动扩孔至要求尺寸，但因背面距折弯边距离太近，扩孔背面毛刺难处理，不适应批量生产。

2.1.4默认折弯内圆角不为0的折弯模具
1)针对折弯内圆角不为0的情况，目前有R3、R10、R12、R30、R39、R99折弯模，其中R39、
R99不能进行90度圆角的折弯，标注方法如图1.5所示。

此种情况下，一般t≤1.5；其中针对R30折弯模，t≤1.2。

图1.5 内圆角不为0采用模具折弯的标注
2)如果需要内圆角大于20且不包括R30、R39、R99，则需要手工进行，俗称“擀弧”，按照图1.6
标注。

此时尺寸A、B至少有一个不能大于100（由于批量加工困难，不建议采用）。

图1.6 内圆角不为0采用手工折弯的标注
2.1.5折弯注意事项
1)由于数控折弯机床折弯需要定位，所以每道折弯必须有可靠的定位边，图1.7中左图所示的红
色折弯由于无定位边无法加工，可以改成如中间图形所示的形式，增加蓝色的定位边即可方便地定位加工，左图为中间图形的展开图。

图1.7 折弯定位示意
2)对于折弯时无法定位的形状复杂的钣金件，可设计工艺边，在完成折弯后去掉，如图1.8所示：
设计形状加工艺边后的形状
图1.8 复杂零件设置折弯工艺边
3)目前数码折弯模具只有两种，一种90°，用于加工≥90°的折弯；另一种30°，加工≥30°的
折弯。

所以无法加工<30°折弯。

4)压边加工
即叠边加工。

数码加工方式为：首先使用30°折弯模具加工；然后使用平头模具压实。

所以叠边长度，需满足规范中“2.1.1一次折弯最小尺寸”的要求。

另外叠边外侧不能有遮挡。

可以加工不可以加工
2.2 数控冲床加工能力
数控冲床冲孔落料时需用专用的模具，因此利用数控冲床时，必须考虑使用现有的冲裁模具，必要时可以调整设计。

在能够满足设计要求的前提下，设计尽量避免必须用小模具加工的情形。

2.2.1凸台加工
1)落料方向与凸台凸起方向相反，如图1.9所示，并保证同一平面上的各凸台凸起方向一致。

t—板材厚度 a—凸台边缘距板材折弯线（折弯边）距离 L—两凸台的中心距 h—凸台高度
图1.9 凸台示意图
2)如图1.9，h=（0.5～0.6）t，超出此范围，容易造成凸台脱落。

3)目前能进行Φ3、Φ4凸台的加工，如图1.9，L≥25.5。

4)凸台不宜离折弯边距离太近，如图1.9，当t=1～1.2时，a≥6；当t≥1.5时，a≥8。

2.2.2翻孔攻丝
1)翻孔攻丝就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔，再攻丝，主要用板厚比较薄的钣金加工，
增加其强度和螺纹圈数，避免秃丝。

形式如图1.10。

d—底孔 t—板材厚度 a—螺纹距折弯边的距离 M—螺纹大径 L—两螺纹孔间距
图1.10 翻孔攻丝示意图
2)参照图1.10，当M2.5、M3时，a≥6；当M4时，a≥9。

3)参照图1.10，L≥13。

4)DC01板能够翻孔攻丝的最大板厚为1.2mm；不锈铁板能够翻孔攻丝的最大板厚为1.0mm。

5)对于0.8mm的板材，为保证可靠性，建议进行M2.5的翻孔攻丝。

2.2.3外圆角的加工
1)目前可进行R3、R4、R5的外圆角的加工，圆角模具尺寸参照图1.11所示。

R3外圆角 R4外圆角 R5外圆角
图1.11 外圆角模具尺寸图
2)由于倒角模具需占用自动分度工位，因此设计时同一零件尽量采用同一倒圆角尺寸。

3)倒角模具不能应用于钝角倒圆。

2.2.4凸出或凹入部分宽度
如图1.12，凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与狭槽。

冲裁件材料为高碳钢时，b≥2t；冲裁件材料为黄铜、紫铜、铝、软钢时，b≥1.5t（t＜1mm时，均以t=1mm计算）。

图1.12 凸出与凹入尺寸图
2.2.5孔与孔、孔与边缘之间的距离
参照图1.13，a≥2t，一般不小于3～4mm，但当设计确实需要时，数控加工可取a=t (t＜1mm 时按t=1mm计算)。

图1.13 孔与孔、板边缘之间的距离
2.2.6槽内折弯时冲裁槽的宽度
钣金设计中需要槽内折弯，由于折弯分割模的最小宽度为10mm，所以钣金冲裁槽的最小宽度要大于10mm，即图1.14中，B＞10。

图1.14 钣金冲裁槽宽度
3 钣金开模加工能力
3.1 钣金开模成型能力
1)弯曲短边长度h不宜过短，易取h＞R+2t，参照图2.1。

图2.1 弯曲短边长度
2)弯曲线不应位于零件宽度突变处，如图2.2所示。

图2.2 弯曲线位置图2.3 弯曲区域的孔位置
3)弯曲区域附近孔的位置，如图2.3所示。

当t＜2mm时，L≥t；当t≥2mm时，L≥2t。

3.2 钣金开模加工能力
3.2.1钣金开模凸台工艺要求
1)凸台的集中、同向原则。

为减少成形工序，同一零件的凸台成形高度一致且方向统一。

避免出
现零件两侧都有凸台而需要制作两套成型模具的情形。

2)凸台可分为两种形式：半切式和拉深式，参照图2.4，通常选用半切式的凸台。

半切式凸台 拉伸式凸台
图2.4 凸台形式
3) 图2.5所示的为带内孔的凸台，成形时材料受到挤压故其内孔尺寸将会减小，尺寸将很难保证。

为保证尺寸公差，采取先打凸台后冲孔的方式，需要增加模具及工序数量。

以后的设计中尽量避免采用，对必须采用的需做特殊用途说明。

t —板材厚度 h —凸台高度，h ≤0.6t d —凸台内孔直径
D —凸台直径，D ≥d+8，公差为01.003.0--，配合孔的公差为03.001.0++，必要时可比凸台尺寸大0.1～0.2mm 。

图2.5 带内孔的凸台
3.2.2加强筋设计
加强筋距制件边缘要留有足够距离，否则制件边缘将产生翘曲变形。

特别对于加强筋距制件两边距离不等的情形，由于收缩量不同可能导致制件扭曲变形。

最小边距与成形深度有关。

一般材料厚度越大、成形深度越深，要求最小边距越大。

当成形深度不超过0.8t 时可按如下公式计算：
当t ＜2mm 时， L ≥1.5t ；当t ≥2mm 时，L ≥2t 。

（t 为板厚，L 为加强筋的边缘距折弯边的最短距离）
3.2.3凸出或凹入部分宽度
钣金开模件与数控加工件的主要区别是：钣金开模件使用模具一次性完成零件轮廓的加工；而数控加工时采用成型模具进行多冲次加工完成。

图2.6 凸出与凹入尺寸图
如图2.6所示，落料加工宽度b不宜太小，并应避免过长的悬臂与狭槽（即b≥1.5t）；同时落料的加工宽度与该悬臂或狭槽的长度L有关系。

在满足b≥1.5t的基础上，当b＞L时，不需要制作冲孔模具；当b＜L时，为了保证落料模具的强度及寿命，需要制作冲孔模具，对长臂或狭槽进行分步冲裁。

3.2.4孔与孔、孔与边缘之间的距离
图2.7 孔与孔、板边缘之间的距离
参照图2.7，制作钣金模具时，a决定了在落料的基础上是否需要制作冲孔模具。

当满足下述条件（1）或（2）时，不需要制作冲孔模具，否则需要制作冲孔模具以保证模具寿命。

（1）t＜1.2mm时，a＞2.5mm时；
（2）t≥1.5mm时，a＞2t时。

如果需要制作冲孔模具，那么a最小可以取0.5t。

4 激光切割机床加工能力
1)激光切割机床可加工的板材厚度在0.5mm～20mm。

2)目前除铝板外，其他数控冲床上可加工的板材均可加工。

3)内部槽、孔等的最小尺寸不得小于板材的厚度。

4)除设计中必须留直角或尖角等外，其他拐角实现圆化，可实现的最小圆化半径为0.8mm。

5)不能加工凸台。

针对凸台，必须在技术要求中明确，凸台是否可加工成孔或取消凸台。

6)切割光束粗细为0.08mm，不可调。

7)气体影响加工后的表面颜色。

氧气切割后，切割面有氧化层，呈现黑色，零件表面有发黄的痕
迹；氮气切割后，切割面非常光亮，零件表面有时有稍微发黄的痕迹。

切割面会生锈。

8)现阶段除耐指纹板、不锈钢板材需用氮气加工以保证加工效果外，其它板材使用氧气加工，基
本可保证加工效果。

9)通道类零件用激光切割加工时，需在技术要求中增加去毛刺的要求。

10)带孔零件采用激光切割加工时，定位配合孔尺寸需增加激光切割加工说明，在设计要求的基础
上直径增加0.1mm，如电机定位孔尺寸ΦD，加工说明：该尺寸激光切割可由ΦD调整至ΦD+0.1mm；转轴配合孔尺寸设计直径最小为转轴直径ΦD+0.2mm，不标注公差，如缓冲轴配合孔等；铆接孔尺寸及公差按规范要求设计。

5 保护面和毛刺面
1)所有钣金件均需要标注保护面。

2)通常，保护面与毛刺面分别处在板材的两个面上，没有特殊要求的情况下，只标注保护面即可。

3)在某些特殊情况下，需将保护面与毛刺面做在同一面上，如部分撕纸刀为增加撕纸效果、延长
撕纸刀的使用寿命，而将保护面与毛刺面统一在一个面上。

此时要在图纸上同时标注保护面和毛刺面。

此时，由于增加了保护膜的厚度将导致毛刺明显增大(对于1.2mm的板厚毛刺将达到10丝以上)。

图4.1分别给出了只标注保护面以及同时标注保护面和毛刺面的示例。

图4.1 保护面的标注
4)当零件进行冲裁加工时，由于凸模和凹模间隙的存在，冲裁后的孔或零件边缘会产生塌角带、
光亮带和断裂带，参见图4.2。

图4.2 板材冲裁断面
钣金图纸标注时我们默认保护面为零件的塌角面，如某些零件需要个别孔的冲压方向同整体相反，需单独标注，如图4.3所示。

图4.3 部分毛刺与整体毛刺相反的标注
6 毛刺处理要求
以下情况需要考虑钣金件毛刺和边沿的处理，避免对使用者或产品造成伤害。

1)用户操作相关或用户使用过程中易接触到的钣金零件边沿。

2)可能对产品链接线造成损伤钣金零件边沿。

3)其它可能影响产品功能或性能的钣金零件边沿，如介质运行相关边沿、起导向作用边沿等。

零件毛刺和边沿的处理方式目前主要有喷涂和模具压边两种，选用原则如下。

1)不影响产品外观和不影响产品静电等性能的情况下，首先考虑使用普通铁板加喷涂的方式。

2)数码加工零件优先考虑喷涂方式，开模零件优先考虑模具压边方式。

3)国外的通用和定制产品增加必要的毛刺和边沿的处理方案要与客户进行必要沟通确定。

备注：压边标注方法参照“结构图纸标注规范”。

7 其他设计要求
1)钣金零件设计时，除了必要的尖角外，其他尖角需做成圆角或倒角。

2)钣金零件开模时，通常要在上面刻字，为保证模具制作，字符间隔应在0.7～1mm之间。

3)因为受折弯系数的影响，方形工艺孔展开无法加工。

因此三面交汇处工艺孔请选用圆型工艺孔。

4)对于客户的特殊需求，需要对SUS430进行表面拉丝处理。

拉丝纹理用四条长度约5～10mm的等
距细实线（间距为1～5mm）表示，在图纸中如图5.1标注。

图5.1 拉丝纹理的标注
5)由于公司现有工艺条件下电镀锌耐指纹板较易生锈，故要求产品中零件断面可以被用户观察到
的零件原则上不得使用电镀锌耐指纹板，统一使用SUS430或DC01喷涂件和电镀件代替
附录
附录1：数控折弯机床模具参数
1)
2)
此部分内容我们主要应关注模具长度B这个参数。

如下图所示零件，折弯加工时，设计尺寸13、18、13，对模具长度有要求。

而我们目前只有10、15、20mm长度模具各一个，所以此零件折弯无法加工。

附录2：圆形翻孔设计
1) 圆孔翻孔
钣金件的翻孔大小和高度同金属的变形极限有关，通常翻孔的变形程度用翻孔系数来表示： []K D
d
K ≥=
式中 K ——翻孔系数 [ K ]——极限翻孔系数
d ——预制孔直径（mm ） D ——翻孔后直边的平均直径（mm ）
对于我公司经常用到1.0、1.2mm 不锈铁和耐指纹板材料[ K ]可取0.4左右，在此值下翻孔不会产生较大的裂纹。

2) 毛胚尺寸计算 平板毛胚上的圆孔翻孔
()t r H t D d 72.043.026.0----= t r K D t r d t D H 72.043.02172.043.026.0++⎪⎭
⎫
⎝⎛-≤++--=
式中 d ——预制孔直径 D ——翻孔后直边的平均直径（mm ） H ——翻孔后零件高度 r ——圆角半径
t ——料厚K——翻孔系数
就我公司现有外协的技术水平而言，可实现的最大拉伸高度通常略小于上面的计算值。

通常对于不锈铁板可参考下面的参数进行设计：1.5mm板厚M3的翻孔高度取2.3mm；1.5mm板厚M2.5翻孔高度取2.1mm。

附录3：翻孔攻丝上模尺寸
M3翻孔攻丝上模 M4翻孔公司上模
附录4：数控冲裁钣金件精度
1)
注：表中分子为外形的公差值，分母为内孔的公差值。

2)孔距公差参照下表。

3)
注：Ⅰ类为正常的毛刺，Ⅱ类用于要求较高冲件，Ⅲ类用于要求高冲件。

附录5：数控冲床可冲裁的最小圆角半径
冲压件应避免出现尖角，因为过小的圆角半径会使冲裁面撕裂，塌角、毛刺大，而且模具会因应力集中产生崩裂或严重磨损。

最小圆角半径的大小取决于：零件的材质、料厚、机械性能以及尖
注:t为材料厚度,当t＜1mm时，均以t=1mm计算。

附录6：数控折弯机的折弯精度
干涉数控折弯机折弯精度的因素很多，例如板材的质量、操作者的水平、检具的精度等，所以数控折弯机在批次间无法保证相同的折弯精度，目前做多可以保证为±0.1mm。

附录7：模具冲裁钣金件精度
1)外形与内孔尺寸公差参照下表。

注：表中分子为外形的公差值，分母为内孔的公差值。

2)
3)
注：Ⅰ类为正常的毛刺，Ⅱ类用于要求较高冲件，Ⅲ类用于要求高冲件。

附录8：钣金模具可冲裁的最小圆角半径
冲压件应避免出现尖角，因为过小的圆角半径会使冲裁面撕裂，塌角、毛刺大，而且模具会因应力集中产生崩裂或严重磨损。

最小圆角半径的大小取决于：零件的材质、料厚、机械性能以及尖角角度。

圆角取值的基本原则为：
线段夹角越小则要求圆角越大。

材料越硬相应的圆角要越大。

板厚越大则要求圆角越大。

注：t为材料厚度，当t< 1mm时，均以t=1mm计算。

附录9：钣金模具折弯精度
1)针对一次折弯，如下图，L1的公差宜选择±0.1mm，精度要求较高时选择±0.05mm。

且只能保
证L1、L2中的一个尺寸公差，即当其中一个尺寸标注公差时，另外一个尺寸应为自由公差。

2)当零件为U型或Z型弯曲时，最多控制2个弯曲尺寸的公差，其余尺寸不标注公差，其中控制
公差的尺寸采取不包含板厚的标注方法。

如下图，L1的公差最小应为±0.2mm，L1或L3的尺寸公差为±0.1。

3)折弯角度公差一般控制公差为±1°，当尺寸要求比较严格时，可以标注
1
+
或
1-。

附件10：冲裁断面状态说明
当零件进行冲裁加工时，由于凸模和凹模间隙的存在，冲裁后的孔或零件边缘会产生塌角带、光亮带和断裂带，参见下图：
从图中可以看出，光亮带为图纸设计的外轮廓尺寸，塌角带和断裂带受板材塑性及模具间隙影响同图纸设计尺寸有一定差异。

对于冲孔类零件塌角带和断裂带尺寸大于设计尺寸，其中塌角带尺寸受材料塑性影响其尺寸成圆弧变化，对于SUS430其最大尺寸约为设计尺寸的1.03倍，对于耐指纹板其最大尺寸约为设计尺寸的1.05倍；断裂带尺寸受模具间隙影响，对于SUS430其最大尺寸约为设计尺寸的1.15倍，对于耐指纹板其最大尺寸约为设计尺寸的1.1倍。

另外各断面区域特征在整个断面所占的比例受到模具间隙影响，参见下图。

间隙对剪切裂纹与断面质量的影响
ａ）间隙过小ｂ）间隙合理ｃ）间隙过大
通常而言光亮带宽度约为约占料厚的0.3～0.5，此时模具寿命最高。

但由于我公司零件精度要求较高，故间隙略小，以使光亮带所占比例更大。

对于SUS430材料光亮带通常占整个料厚的0.6～0.7之间，对于耐指纹板光亮带通常占整个料厚的0.7～0.8之间。

附件11：激光切割机床加工精度
激光切割机床加工精度如下表所示。