钣金件设计参考指南

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钣金件设计经验手册

钣金件设计经验手册钣金件是指通过对金属材料进行冲压、折弯、拉伸等加工工艺，制作成各种形状的零件。

钣金件广泛应用于汽车、电子、机械等行业，具有轻量化、高强度、高精度等特点。

在进行钣金件设计时，需要考虑到材料选择、受力分析、加工工艺等因素。

下面是关于钣金件设计的经验手册，供参考。

一、材料选择在进行钣金件设计之前，需要选择合适的材料。

常见的钣金材料有冷轧板、镀锌板、不锈钢板等。

选择材料时要考虑使用环境中的腐蚀性、强度要求以及加工性能等因素。

对于不同的应用，可选择不同材料，以满足设计要求。

二、受力分析设计钣金件需要对受力情况进行分析。

受力分析可以帮助设计者确定零件的受力面、力的大小和方向等信息。

通过合理的分析，可以避免设计出有暗病或不符合强度要求的零件。

三、结构设计钣金件的结构设计是指确定零件的形状和尺寸。

在进行结构设计时，需要考虑到零件的功能需求、制造难度、装配要求等因素。

同时，提前考虑到工艺要求，可以避免设计出难于加工和装配的零件。

四、工艺选择在钣金件设计中，选择合适的工艺对于制造质量和效率有着重要影响。

常见的工艺有冲压、折弯、剪切、焊接等。

在选择工艺时，需要考虑到材料的性质、零件的结构以及生产要求等因素。

合理选择工艺可以优化生产过程，提高工艺效率。

五、加工精度在进行钣金件设计时，需要考虑到加工精度。

加工精度影响着零件的装配质量和使用寿命。

在设计过程中需要确定零件的公差要求，并与制造商进行沟通。

通过合理的公差控制可以确保零件的质量和性能。

六、模具设计在进行钣金件设计时，需要考虑到模具设计。

合理的模具设计可以提高生产效率和产品质量。

在设计模具时需要考虑到材料的厚度、形状和结构等因素。

同时，还要考虑到模具的寿命、易损件的更换等问题。

七、检验与测试。

(完整版)钣金件结构设计工艺手册

钣金件结构设计工艺手册目录1 第一章钣金零件设计工艺 11.1 钣金材料的选材 11.1.1 钣金材料的选材原则 11.1.2 几种常用的板材 11.1.3 材料对钣金加工工艺的影响 31.2 冲孔和落料： 51.2.1 冲孔和落料的常用方式 51.2.2 冲孔落料的工艺性设计91.3 钣金件的折弯131.3.1 模具折弯：131.3.2 折弯机折弯141.4 钣金件上的螺母、螺钉的结构形式261.4.1 铆接螺母261.4.2 凸焊螺母291.4.3 翻孔攻丝301.4.4 涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较31 1.5 钣金拉伸321.5.1 常见拉伸的形式和设计注意事项321.5.2 打凸的工艺尺寸331.5.3 局部沉凹与压线331.5.4 加强筋341.6 其它工艺351.6.1 抽孔铆接351.6.2 托克斯铆接361.7 沉头的尺寸统一361.7.1 螺钉沉头孔的尺寸361.7.2 孔沉头铆钉的沉头孔的尺寸的统一361.7.3 沉头螺钉连接的薄板的特别处理362 第二章金属切削件设计工艺372.1 常用金属切削加工性能372.2 零件的加工余量382.2.1 零件毛坯的选择和加工余量382.2.2 工序间的加工余量382.3 不同设备的切削特性、加工精度和粗糙度的选择39 2.3.1 常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系39 2.3.2 常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系392.4 螺纹设计加工402.4.1 普通螺纹的加工方法402.4.2 普通螺纹加工常用数据402.4.3 普通螺纹的标记412.4.4 普通螺纹公差带的选用及精度等级412.4.5 英制螺纹的尺寸系列422.5 常见热处理选择和硬度选择。

422.5.1 结构钢零件热处理方法选择422.5.2 热处理对零件结构设计的一般要求432.5.3 硬度选择433 第三章压铸件设计工艺443.1 压铸工艺成型原理及特点443.2 压铸件的设计要求453.2.1 压铸件设计的形状结构要求453.2.2 压铸件设计的壁厚要求453.2.3 压铸件的加强筋/肋的设计要求453.2.4 压铸件的圆角设计要求453.2.5 压铸件设计的铸造斜度要求463.2.6 压铸件的常用材料463.2.7 压铸模具的常用材料464 第四章铝型材零件设计工艺463.3 型材挤压加工的基本常识463.3.1 铝型材的生产工艺流程463.3.2 常见型材挤压方法473.3.3 空心型材挤压模具简单介绍493.4 铝型材常用材料及供货状态493.5 铝型材零件的加工及表面处理513.5.1 铝合金型材零件的加工513.5.2 铝合金型材零件的表面处理514 第五章金属的焊接设计工艺534.1 金属的可焊性534.1.1 不同金属材料之间焊接及其焊接性能534.1.2 同种金属的焊接性能534.2 点焊设计554.2.1 接头型式554.2.2 点焊的典型结构554.2.3 点焊的排列554.2.4 钢板点焊直径以及焊点之间的距离564.2.5 铝合金板材的点焊574.2.6 点焊的定位574.3 角焊584.4 缝焊585 第六章塑料件设计工艺595.1 塑胶件设计一般步骤595.2 公司不同的产品系列推荐的材料种类。

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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，生产时，宜用图 b 所示结构(a) 不合理结构 (b) 改进结构图22.2 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，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。

钣金件设计指南

DFMA 内容：一、钣金件设计指南1.冲裁2.折弯3.凸包4.止裂槽5.毛边6.提高钣金强度的设计7.降低钣金成本的设计二、钣金件装配1.卡扣装配2.拉钉拉钉（（铆钉铆钉））装配3.自铆装配4.螺钉机械装配5.点焊DFMA 一、钣金件设计指南一、钣金件设计指南1.冲裁2.折弯3.凸包4.止裂槽5.毛边6.提高钣金强度的设计7.降低钣金成本的设计二、钣金件装配1.卡扣装配2.拉钉拉钉（（铆钉铆钉））装配3.自铆装配4.螺钉机械装配5.点焊A.A.避免钣金件内避免钣金件内避免钣金件内、、外部尖角安全因素安全因素，，钣金的外部尖角因为很锋利钣金的外部尖角因为很锋利，，容易对操着人员和消费者造成伤害伤害；；冲压模具因素冲压模具因素，，钣金的尖角对应在模具上也是尖角钣金的尖角对应在模具上也是尖角，，模具凹模上的尖角加工困难加工困难，，同时热处理时易开裂同时热处理时易开裂，，而且在冲裁时模具凸模的尖角处易崩刃和过快磨损刃和过快磨损，，模具寿命显著降低模具寿命显著降低；；原始的设计优化的设计R≥0.5T ，R≥0.8mmB.B.避免过长的悬臂和狭槽避免过长的悬臂和狭槽冲压模具上相对应的凸模尺寸小冲压模具上相对应的凸模尺寸小，，强度低强度低，，模具寿命短过长的悬臂还有可能造成钣金材料的浪费C.C.钣金冲裁孔间距与孔边距钣金冲裁孔间距与孔边距当钣金冲裁孔与孔或与边缘不平行时当钣金冲裁孔与孔或与边缘不平行时，，孔间距或孔边距的距离至少是孔间距或孔边距的距离至少是11倍钣金厚度倍钣金厚度；；平行时平行时，，孔间距或孔边距至少是孔间距或孔边距至少是1.51.51.5倍钣金厚度倍钣金厚度D.D.钣金冲裁孔的大小钣金冲裁孔的大小钣金冲孔大小至少为钣金冲孔大小至少为1.51.51.5倍钣金厚度倍钣金厚度冲孔太小冲孔太小，，模具凸模尺寸小模具凸模尺寸小，，易折断或压弯易折断或压弯，，使用寿命低A≥1.5TB≥1.0T C≥1.5T D≥1.5TE.E.避免孔距离钣金折弯边或成形特征距离太近避免孔距离钣金折弯边或成形特征距离太近当孔与折弯边距离较近时当孔与折弯边距离较近时：：翻边孔距折边的距离翻边孔距离折边不能太近。

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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22.2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。

钣金件设计指南

序。
冲压的基本工序：
工序
简图
定义
冲裁落料
模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分为
工件
冲孔切断切口
整形 .弯曲卷圆扭曲拉深变薄拉深孔的翻边起伏
模具沿封闭线冲切板料，冲下的部分是废料用剪刀或冲模切断板材，切断线不封闭
在坯料上将板材部分切开,切口部分发生弯曲
把形状不太准确的工件校正成形
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第 7 章附录 A。
E. 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。
结构成本、周期制造精度材料利用率生产效率维修产品精度品质安全性自动化冲床性能要求
单工序模简单小、短低高低不方便高低不安全
低
复合模较复杂小、短较高高低不方便高低不安全
低
级进模复杂高、长高低高方便低高安全易于自动化高
应用
小批量生产
Cr (铬) 成分比 SUS304 低，耐蚀性较差，但冷间加工能得到非常高度的拉加及硬度，其特性用途广大，因弹性佳。用途：目前在 Notebook 常被广泛运用在防 EMI 上，做弹性接触部份，但常用厚度在 0.4T ~ 0.07T 之间。运用上必须指定级数,以期达到设计之需求(例如弹力,强度).并须注意 301 材料有金属结晶性方向性,越高级数者越是硬且脆,若成型上不注意,易造成隅角及侧壁裂纹. 材质性能 SUS 301 : 适合用弹性用途,含碳量高,硬度高,不易弹性疲乏.延展性不好,不易抽伸. SUS 304 : 不适合用弹性用途,含碳量低硬度低(软). SUS 430 : 材料含杂质较多(不纯),导致硬度不稳定.

第6部分：钣金件设计指南

优化的设计
22
6. 提高钣金强度的设计
D.折弯处添加三角加强筋
DFMA
原始的设计
优化的设计
23
6. 提高钣金强度的设计
E.折弯边自铆或者通过拉钉等方式连接成一体
DFMA
拉钉
24
7. 减少钣金成本的设计
A.合理设计钣金形状、提高钣金材料利用率

DFMA
钣金件的形状应当利于排样，尽量减少废料，提高材料使用率，合理的钣金形状设计可以使得钣金在排样时材料使用率高，废料少，从而降低钣金材料成本
14
2. 折弯
H.避免复杂折弯

DFMA
钣金折弯工序越复杂，模具成本就越高，折弯精度就越低，而且复杂折弯可能造成零件材料的浪费
原始的设计
优化的设计
15
2. 折弯
I.多重折弯上的孔很难对齐

DFMA
为什么钣金折弯上的螺钉孔或拉钉孔总是对不齐，以至于无法固定螺钉或拉钉？因为钣金折弯公差较大，特别是当折弯是多重折弯时
原始的设计
优化的设计
25
7. 减少钣金成本的设计
B.减少钣金件外形尺寸

DFMA
钣金上避免狭长的特征
原始的设计
优化的设计
26
7. 减少钣金成本的设计
B.减少钣金件外形尺寸

DFMA
避免钣金展开后呈“十”字形外形
原始的设计
优化的设计
27
7. 减少钣金成本的设计
C. 钣金件外形尽量简单

DFMA
复杂钣金外形需要复杂的凸模和凹模，增加模具加工成本，钣金的外形应尽可能的简单
零件B 零件A 零件A
零件C
原始的设计

车身钣金零件设计参考手册

孔尺寸优选系列ØD W L 661288141010161212181414201616221818242020262222282424302628301LWØD孔间最小距离10-13-16-20-25-10-20≤P22.5≤P 24.5≤P 27.5≤P 30≤P 13-25≤P 27≤P 30≤P 32.5≤P16-29≤P 32≤P 34.5≤P20-35≤P 37.5≤P25-40≤P2H o l e S i z e AHole Size BPHole Size A Hole Size B角部的最小RA179°-60°60°-40°40°-30°30°-20°20°-10°＜10°-R6-R8R6-R14R6-R18R6-R21R6-R24R6R8R14R18R21R24 3孔的最小Rt代表材料厚度4＜0.5t ＜1.5＜1≥0.5 ≥1≥1.5局部形状圆角R5R ≥ 66 ＜ R ≤ 3 R ＜ 3加强筋回弹翻边刚性AB C11编号1-11HH > 30 时，尽可能设计防回弹加强筋Type A Type B Type C▶ 加强筋为凹型最好，不可行时采用凸型。

3mm法兰边的角度 115A ≥ 60˚45˚＜ A ＜ 60˚A ＜ 45˚▶ A ＜ 45˚时，工作部分强度不足，维护费用高。

工作部分法兰边的角度 216 H ≥ 13 OR 1.5 x L H ＜ 13 OR 1.5 x LINNER PNL A ＜5°OUTER PNL A ＜ 10° INNER PNL A ≥ 5° OUTER PNLA ≥ 10°法兰边的角度317B < 5° B ≥ 5°C < 93° C ≥ 93°圆角半径211.5 t5 t ≥ R > 1.5 t0.5t ≤ R < 1.5 tR > 5 tR < 0.5 tRt编号1-26孔距边的距离1. EE & CE & CCEE,CE,CC ＜ 8mm8mm ≤ EE,CE,CC＜ 55mmEE,CE,CC ≥ 55mm26孔距圆角的距离＜1313-1616-2020-2525-3232-40＜12.5＜14＜16＜18.5＜22＜2612.5-19.514-2116-2318.5-25.522-2926-33＞19.5＞21＞23＞25.5＞29＞3327编号1-27Hole Size CD i s t a n c e D 1F ≤ 3mmF ＜ 3mmHFFD1D1Hole Size CF F D1 D1 Hole Size C包边展开翻边长度28编号1-28LL 0t 2Rt 1R=t2L ≈L 0+0.57t 2+1.08t 1斜面坡度30A ≤ 25°，B ≤ 20°A > 25°，B >AB骨架断面结构11B[ Section B - ]①R13 ≤①＜R15 R15 ≤①R13 ＞①B①①①骨架断面结构22B[ Section B - ] 20°≤ A ＜30° 30°≤ A20°＞ ABA A骨架断面结构33B[ Section B - ] 30mm ＞D ≥ 20mm 22mm ＞D30mm＜ DBD骨架断面结构44R 10 ≤R ＜ 25 25 ≤ RR ＜10格栅部位结构5HR1 R2R3R4H < 2020 ≤ H <30R1Over 15Over 20R2Over 20Over 20R3Over 15Over 15R4Over 15Over 20Height (H )R a d i u s o f P a r t .[ Section A - ]AHood OTR前风档部位结构1 6R3H R R1R4Hood OTR[ Section A - ]A前大灯部位结构17HOver 20°W1 W2R1R2H > 0.58(R2+2R1)H ≤ 0.58(R2+2R1)W2 / W1 ≤ 0.67W2 / W1 > 0.67Condition of HCondition of W1 & W2具体情况需要参照仿真结果.定位孔8主副定位孔的方向需要设计为冲压方向，便于模具的设计和制造。

钣金结构设计指南

钣金结构设计指南一、材料选择钣金结构设计的第一步是选择合适的材料。

常见的钣金材料有冷轧钢板、不锈钢板、铝板等。

在选择材料时，需要根据产品的具体要求考虑材料的抗拉强度、弹性模量、热膨胀系数等物理性能指标。

同时还要考虑到材料的耐腐蚀性、容易加工性和成本等因素。

不同的材料具有不同的特性，设计师需要根据具体情况进行综合考虑，并选择最适合的材料。

二、结构设计1.强度设计：钣金结构设计必须满足产品的强度要求。

设计师需要根据产品的内外部受力情况，选择合适的结构形式和壁厚。

在设计过程中可以使用有限元分析等工具对结构进行强度校核，确保钣金结构的稳定性和可靠性。

2.刚度设计：钣金结构设计还需要考虑产品的刚度要求。

根据应力分级原则，对结构进行初步计算，选择适当的翼缘、梁、肋等加强结构，提高产品的刚度。

同时还要考虑结构的厚度和结构尺寸对刚度的影响，以提高产品的整体稳定性。

3.装配设计：在钣金结构设计中，装配性是一个重要的考虑因素。

合理的装配设计可以降低装配难度，提高装配速度和质量。

设计师需要考虑产品的装配顺序和方式，合理安排零部件之间的连接方式和装配工艺要求，确保产品的装配性能得到满足。

三、工艺要点1.剪切：在钣金结构设计中，剪切是一个常见的加工工艺。

剪切刀模的设计需要根据材料的厚度和硬度进行合理选择，以确保剪切面的平整和精度。

2.冲压：冲压是另一种常见的钣金加工工艺，可以用于制作孔洞、凸台和凹槽等形状。

在冲压过程中，需要合理设置冲压模具，控制冲压力度和速度，以避免产生过多的应力和变形。

3.折弯：折弯是一种常用的钣金加工方式，可以使平板钣金呈现出各种形状。

在折弯过程中，需要合理设置折弯模具和夹具，控制折弯角度和位置，以避免产生过大的应力和变形。

4.焊接：焊接是钣金结构设计中常用的连接方式之一，可以将多个零部件焊接成一个整体。

在焊接过程中，需要合理选择焊接材料和焊接方法，控制焊接温度和时间，以确保焊缝的强度和质量。

综上所述，钣金结构设计是钣金加工领域中至关重要的一环。

钣金设计指南

钣金设计指南目录Ⅰ、设计小知识 (3)一、功能要求 (3)二、工艺要求 (3)1、冲裁 (3)2、折弯 (7)3、钣金件的连接 (12)4、其它工艺 (16)三、装配要求 (17)四、成本要求 (18)五、材料的选择 (18)六、金属冲压件的公差 (18)Ⅱ、钣金常用机构形式 (19)1、冲裁 (3)Ⅰ、设计小知识钣金件的设计除了要考虑功能要求外，还得考虑工艺要求、装配要求、成本要求。

与铸、锻件相比，钣金件所做成的产品有较高的强度、较轻的结构重量；加工简便，所用的设备简单；外形平整，加工余量少，可减轻重量，缩短生产周期，降低成本。

一、功能要求功能要求主要是满足系统的结构要求、强度要求、屏蔽要求、接地导电性能等。

系统的结构是一个系统的硬件、PCB板、线材、电源等空间放置的位置、形式、连接装配方式等。

钣金件由于其良好的强度、钢度、加工性、导电性，通常是用来负责支承起系统中大部分的硬件、PCB板、线材、电源等。

硬件的放置形式多种多样，其要求也会有所不同。

机械强度是钣金件设计中最重要的一环。

因为系统中大部分的重量靠钣金件来支承，钣金件的机械强度出现问题，系统中整个强度就会出问题。

医疗仪器一般需要做震动测试，跌落实验，碰撞实验，冲击实验等，有的机器甚至要求强度做到能承受100g的冲击，这就需要足够的机械强度和钢度。

尤其是那些需要支承悬空的硬件的钣金件，和起主要支承作用的支架等，更必须有更好的强度。

通常设计大型的系统如B超、CT机、检验设备，通信用的机箱机柜等，会先设计起支承用的支架框架。

这样的支架框架可选用型材（如铝型材），也可选用比较厚的钣金件折弯成“∏”或“□”形。

一般情况，增加一个折弯会使钢度增加几倍。

二、工艺要求钣金件的加工设备主要有数控冲床，折弯机，冲床，剪裁机，铣床，钻床，焊接设备等（附表中是迈讯的机器设备统计）。

钣金成形可归纳为压缩类成形、伸长类成形和弯曲类成形三种基本类型。

钣金件加工中的矫形、弯曲、卷板、冲裁、拉深等工序，都是利用金属在常温下产生的塑性变形而成为所需的形状。

第6部分钣金件设计指南(两篇)

第6部分钣金件设计指南（二）引言：钣金件是一种常见的工程零部件，广泛应用于各种机械、电子、汽车等领域。

在设计和制造钣金件时，需要考虑不同材料的选择、结构设计、加工工艺等因素。

本文将从五个大点出发，详细阐述钣金件设计的指南。

概述：本文将围绕钣金件设计的五个主要方面展开，分别是材料选择、结构设计、加工工艺、装配等。

通过深入挖掘这些方面的内容，可以帮助设计师更好地理解和应用钣金件设计原则，提高产品的质量和性能。

正文内容：一、材料选择1. 分析使用环境和要求：钣金件设计的首要任务是选择适合使用环境和要求的材料。

例如，在高温环境中需要选择耐高温材料，在耐腐蚀环境中需要选择抗腐蚀材料。

2. 考虑成本和可用性：在进行钣金件设计时，还需要考虑材料的成本和可用性。

优先选择成本低、可用性高的材料，以提高制造效率和降低成本。

3. 确定材料的物理特性：在选择材料时，要考虑其物理特性，如强度、刚度、导热性等。

根据具体需要，选择合适的材料以满足设计要求。

二、结构设计1. 合理设计零件结构：钣金件设计中的结构设计至关重要。

要确保零件的结构合理、稳定、牢固。

合理分布和布置零件的支撑点和连接点，以提高零件的刚度和稳定性。

2. 考虑装配和拆卸：在进行结构设计时，要考虑到钣金件的装配和拆卸。

设计合理的接口和连接方式，方便将来的维修和更换。

3. 降低重量并提高刚度：在结构设计过程中，要尽可能地降低钣金件的重量，同时提高其刚度。

可以通过加强支撑点、优化结构形式等方式实现。

三、加工工艺1. 根据材料性质选择合适的加工工艺：在钣金件设计过程中，要根据材料的性质选择合适的加工工艺。

不同工艺对材料的要求不同，需要合理选择，以提高加工效率和降低成本。

2. 设计合理的表面处理工艺：钣金件的表面处理对产品的质量和外观有重要影响。

要根据具体要求，设计合理的表面处理工艺，如喷涂、电镀等，以达到预期效果。

3. 考虑后续加工和装配的方便性：在设计过程中，要考虑到后续加工和装配的方便性。

钣金件设计参考指南共22页文档

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德谟克利特 67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。 ——歌德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
钣金件设计参考指南
11、获得的成功越大，就越令人高兴。野心是使人勤奋的原因，节制使人枯萎。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树，先有根茎，再有枝叶，尔后花实，好好劳动，不要想太多，那样只会使人胆孝懒惰，因为不实践，甚至不接触社会，难道你是野人。(名言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但常看常新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福。我爱自己，我用清洁与节制来珍惜我的身体，我用智慧和知识充实我的头脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。农夫不会播下一粒玉米，如果他不曾希望它长成种籽；单身汉不会娶妻，如果他不曾希望有小孩；商人或手艺人不会工作，如果他不曾希望因此而有收益。-- 马

钣金结构设计指南

目录1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3钣金零件设计工艺 (1)3.1钣金材料的选材原则 (1)3.2几种常用的板材介绍 (2)3.2.1钢板 (2)3.2.2铝和铝合金板 (3)3.2.3铜和铜合金板 (3)3.3材料对钣金加工工艺的影响 (4)3.3.1材料对冲裁加工的影响 (4)3.3.2材料对弯曲加工的影响 (4)3.3.3材料对拉伸加工的影响 (4)3.3.4材料对刚度的影响 (4)3.3.5常用板材的性能比较 (5)3.4冲孔和落料 (5)3.4.1数控冲冲孔和落料 (5)3.4.2冷冲模冲孔和落料 (6)3.4.3密孔冲冲孔 (7)3.4.4激光切割 (9)3.4.5线切割 (9)3.4.6常用的三种冲孔和落料方法的特点对比 (9)3.4.7冲孔排布的工艺性设计 (10)3.4.8冲裁件的外型及内孔设计 (10)3.4.9冲裁件的外圆角设计 (10)3.4.10不同材料冲裁件的最小孔径设计 (11)3.4.11冲裁件的最小孔距设计 (11)3.4.12冲裁件的搭边设计 (12)3.4.13折弯件及拉伸件冲孔时，其孔壁与直壁之间的距离 (12)3.4.14冲裁件孔中心距的公差 (12)3.4.15孔中心与边缘距离的公差 (13)3.4.16冲压件设计尺寸基准的选择原则 (14)3.5钣金件的折弯 (14)3.5.1模具折弯 (14)3.5.2台阶的加工处理方法 (14)3.5.3折弯机折弯 (15)3.5.4成形基本原理 (15)3.5.5折弯半径 (16)3.5.6折弯回弹 (17)3.5.7最小折弯边的计算 (19)3.5.8Z形折弯的最小折弯高度 (20)3.5.9折弯时的干涉现象 (21)3.5.10孔、长圆孔离折弯边最小距离 (22)3.5.11孔靠近折弯时的特殊加工处理 (23)3.5.12折弯刀（上模）最小宽度 (24)3.5.13弯曲件的工艺孔、工艺槽和工艺缺口 (24)3.5.14折弯搭碰的间隙 (25)3.5.15突变位置的折弯 (25)3.5.16带斜边的折弯 (25)3.5.17一次压死边 (26)3.5.18180度折弯 (26)3.5.19三层折叠压死边 (27)3.5.20一般情况下的最小直边高度要求 (27)3.5.21特殊要求的直边高度 (27)3.5.22弯边侧边带有斜角的直边高度 (28)3.5.23弯曲件相关尺寸的标注 (28)3.6钣金件的拉伸和成型 (29)3.6.1常见拉伸的形式和设计注意事项 (29)3.6.2打凸间距和凸边距的极限尺寸 (30)3.6.3半边压凹与压线 (30)3.6.4加强筋 (30)3.6.5百叶窗 (31)3.7钣金件上铆接螺母、螺钉的结构形式 (32)3.7.1压铆螺母柱 (32)3.7.2压铆螺母 (32)3.7.3涨铆螺母 (32)3.7.4拉铆螺母 (33)3.7.5浮动压铆螺母 (33)3.7.6涨铆螺母或压铆螺母到边距离 (33)3.7.7涨铆螺母或压铆螺母到折弯边距离 (34)3.7.8铆装螺母使用的注意事项 (34)3.7.9凸焊螺母 (35)3.8翻孔攻丝 (36)3.8.1常用粗牙螺纹翻孔尺寸 (36)3.8.2翻孔攻丝到折弯边的最小距离 (36)3.8.3涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较 (37)3.9其它工艺 (37)3.9.1抽孔铆接 (37)3.9.2托克斯铆接 (38)4金属切削件设计工艺 (38)4.1常用金属切削加工性能 (38)4.2零件的加工余量 (39)4.2.1零件毛坯的选择 (39)4.2.2毛坯的加工余量 (39)4.2.3工序间的加工余量 (39)4.2.4选择工序间工序公差的原则 (39)4.3不同设备的切削特征、加工精度和粗糙度的选择 (40)4.3.1常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系 (40)4.3.2常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系 (40)4.4螺纹设计加工和螺纹连接 (41)4.4.1普通螺纹的加工方法 (41)4.4.2普通螺纹加工常用数据 (41)4.4.3普通螺纹的标记 (42)4.4.4普通螺纹公差带的选用及精度等级 (42)4.4.5美(英)制螺纹系列 (43)4.4.6螺钉、螺栓的过孔尺寸 (43)4.4.7螺钉沉头孔的尺寸 (43)4.4.8沉头铆钉的沉头孔的尺寸 (44)4.4.9沉头螺钉连接薄板的特别处理 (44)4.4.10可拆卸螺纹连接的装配 (45)4.4.11不可拆卸螺纹连接的装配 (45)4.5.1钢丝螺套的作用 (45)4.5.2钢丝螺套的国家军用标准（GJB） (46)4.5.3钢丝螺套的标记 (46)4.5.4安装钢丝螺套用内螺纹标记 (47)4.5.5钢丝螺套安装要求 (47)4.5.6钢丝螺套安装前对螺孔的要求 (47)4.5.7钢丝螺套安装后距基体表面深度的要求 (48)4.5.8钢丝螺套安装后的检验方法 (48)4.5.9螺栓（或螺钉）安装后的结构尺寸 (48)4.5.10钢丝螺套在设计图纸上的标注 (49)4.6常见热处理选择和硬度选择 (51)4.6.1结构钢热处理选择 (51)4.6.2热处理对零件结构设计的一般要求 (51)4.6.3硬度选择 (51)5压铸件设计工艺 (53)5.1压铸工艺成型原理及特点 (53)5.2压铸件的设计要求 (53)5.2.1压铸件设计的形状结构要求 (53)5.2.2压铸件设计的壁厚要求 (53)5.2.3压铸件的加强筋/肋的设计要求 (54)5.2.4压铸件圆角的设计要求 (54)5.2.5压铸件设计的铸造斜度要求 (54)5.2.6压铸件的常用材料 (54)6铝型材零件设计工艺 (54)6.1铝型材的生产工艺流程 (54)6.2常见型材挤压方法 (55)6.2.1实心型材挤压 (55)6.2.2空心型材挤压 (56)6.3铝型材常用材料及供货状态 (57)6.3.1常见铝及铝合金牌号、供货状态 (57)6.3.2铝合金基础状态 (58)6.4铝合金型材的热处理 (58)6.5铝型材零件的加工及表面处理 (58)6.5.1铝合金型材零件的加工精度 (58)6.5.2铝合金型材零件的表面粗糙度 (58)6.5.3铝合金型材零件的切削加工 (59)6.5.4铝合金型材零件的表面化学处理 (59)6.5.5铝合金型材零件的非喷涂的表面处理 (59)7金属的焊接设计工艺 (60)7.1金属的可焊性 (60)7.1.1不同金属材料之间焊接及其焊接性能 (60)7.1.2同种金属的焊接性能 (60)7.2点焊设计 (61)7.2.1接头型式 (61)7.2.2点焊的典型结构 (62)7.2.3点焊的排列 (62)7.2.4钢板点焊直径以及焊点之间的距离 (62)7.2.5铝合金板材的点焊 (63)7.2.6点焊的定位 (63)7.3角焊 (64)8塑料件设计工艺 (65)8.1塑胶件设计一般步骤 (65)8.2不同的产品系列推荐的材料种类 (65)8.3塑胶件的表面处理 (66)8.4塑胶件的工艺技术要求 (67)8.4.1塑胶件零件的壁厚选择 (67)8.4.2塑胶件零件的脱模斜度 (67)8.4.3塑胶零件的尺寸精度 (68)8.4.4塑胶的表面粗糙度 (69)8.4.5圆角 (69)8.4.6加强筋的问题 (69)8.4.7支承面 (70)8.4.8斜顶与行位问题 (70)8.5塑胶的极限工艺问题的处理方法 (70)8.5.1壁厚的特殊处理方法 (70)8.5.2小斜度与垂直面的处理 (70)8.6塑胶零件常须解决问题 (71)8.6.1过渡处理问题 (71)8.6.2塑胶零件的间隙取值 (71)8.6.3塑胶零件止口的常见形式及间隙取值法 (71)8.7自攻螺钉对应的塑料件孔径 (72)8.8塑胶件正在进入的领域 (72)9表面处理工艺 (72)9.1金属镀覆 (72)9.2电镀基础介绍 (73)9.2.1金属的标准电极电位 (73)9.2.2阳极性镀层 (73)9.2.3阴极性镀层 (73)9.3金属镀覆设计注意事项 (73)9.3.1环境条件分类 (73)9.3.2接触偶 (74)9.3.3常用材料和镀覆层相互接触时的接触腐蚀等级 (74)9.3.4镀覆层设计原则 (75)9.3.5几个特定的注意事项 (75)9.3.6几种常用零件电、化学处理方式推荐 (75)9.4金属镀覆表示方法 (76)9.4.1金属镀覆表示的顺序 (76)9.4.2化学处理和电化学处理的表示方法 (76)9.4.3基体材料表示符号 (76)9.4.4镀覆方法、处理方法表示符号 (77)9.4.5镀覆层名称表示符号 (77)9.4.6镀覆层厚度表示符号 (77)9.4.7化学处理和电化学处理名称表示符号 (77)9.4.8镀覆层特征、处理特征表示符号 (78)9.4.9后处理名称表示符号 (78)9.4.10电镀锌和锌合金以及电镀镉后铬酸盐处理表示符号 (79)9.4.11颜色表示符号 (79)9.4.12独立加工工序名称符号 (79)9.4.13常用新旧涂覆标记对照表 (79)9.5表面喷涂 (80)9.5.1喷涂原理 (80)9.5.2喷粉原理 (80)9.5.3表面效果选择原则 (81)9.5.4喷粉、喷漆设计注意事项 (81)9.6表面丝印 (83)9.6.1丝网印刷原理 (83)9.6.2丝网印刷的主要特点 (83)9.6.3丝印设计注意事项 (84)9.7移印介绍 (84)1范围本指南描述了通讯设备结构设计的工艺特点，规定了典型常用工艺的极限尺寸、工艺性参数和工艺要求。

钣金件设计指南

钣金件设计指南钣金是针对金属薄板(厚度通常在6mm以下)的一种综合冷加工工艺，包括冲裁、折弯、拉深、成形等,其显著的特征是同一零件厚度一致。

钣金具有重量轻、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，目前在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在计算机机箱、手机中，钣金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。

一、常用钣金材料介绍适合于冲压加工的钣金材料非常多，此处主要介绍广泛应用于电子电器行业的钣金材料。

1.普通冷轧板SPCCSPCC是指钢锭经过冷轧机连续轧制成要求厚度的钢板卷料或片料。

SPCC表面没有任何的防护，暴露在空气中极易被氧化，特别是在潮湿的环境中氧化速度加快，出现暗红色的铁锈，在使用时表面要喷漆、电镀或采取其他防护措施。

2镀锌钢板SECCSECC的底材为一般的冷轧钢卷，在连续电镀生产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后，即成为电镀锌产品。

SECC不但具有一般冷轧钢片的力学性能及近似的加工性，而且具有优越的耐蚀性及装饰性，在电子产品、家电及家具市场上具有很大的竞争性，例如目前计算机机箱普遍使用的就是SECC。

3.热浸镀锌钢板SGCC热浸镀锌钢板是指将热轧酸洗或冷轧后的半成品，经过清洗、退火，浸入温度约460℃的熔融锌槽中，而使钢片镀上锌层，再经调质整平及化学处理而成。

SGCC材料比SECC材料硬、延展性差(避免深抽设计)、锌层较厚、焊接性差。

4.不锈钢SUS301不锈钢SUS301中Cr的含量较SUS304低，耐蚀性较差，但经过冷加工能获得很好的拉伸性能和硬度，弹性较好，多用于弹片弹簧以及防止电磁干扰。

5.不锈钢SUS304不锈钢SUS304是使用最广泛的不锈钢之一，因含Ni，故比含Cr的钢有更好的耐蚀性、耐热性，且拥有非常好的力学性能，无热处理硬化现象，没有弹性。

钣金设计指南

钣金设计指南钣金设计指南1.引言1.1 目的1.2 背景1.3 适用范围2.钣金材料选择2.1 钢板材料2.2 铝板材料2.3 不锈钢板材料2.4 合金材料2.5 材料选择要点3.钣金设计原则3.1 强度和刚度要求3.2 稳定性要求3.3 密封性要求3.4 防腐蚀要求3.5 工艺可行性要求4.钣金构件设计4.1 形状设计4.2 连接设计4.3 强度设计4.4 抗振动设计4.5 拆装性设计5.钣金加工工艺5.1 剪切5.2 折弯5.3 冲孔5.4 成型5.5 焊接5.6 表面处理6.钣金检测标准6.1 尺寸测量6.2 表面质量检测6.3 物理性能测试6.4 弯曲性能测试6.5 表面处理检测7.钣金安装指导7.1 安装前准备7.2 安装步骤7.3 安装注意事项7.4 安全操作指南8.钣金维护与保养8.1 清洁与保养8.2 修复与更换8.3 防腐蚀措施8.4 定期检查与维护9.附件9.1 钣金设计计算表 9.2 钣金加工设备清单9.3 钣金构件安装图纸注释:- 钢板材料: 指用于钣金制造的具有高强度和良好可塑性的金属材料。

- 铝板材料: 指用于钣金制造的轻质、耐腐蚀并具有较好导热性能的铝合金材料。

- 不锈钢板材料: 指用于钣金制造的具有耐腐蚀性能和高温强度的不锈钢材料。

- 合金材料: 指除钢、铝、不锈钢以外的其他金属材料，如铜合金、镍合金等。

本文档涉及附件:1.钣金设计计算表: 附在本文档后，用于帮助工程师进行钣金设计计算工作。

2.钣金加工设备清单: 附在本文档后，了进行钣金加工所需的设备清单，供参考使用。

3.钣金构件安装图纸: 附在本文档后，包含钣金构件的安装图纸，用于指导安装人员进行安装工作。

本文所涉及的法律名词及注释:- 强度: 指材料能承受的外力或内力而不发生破坏的能力。

- 刚度: 指材料在受力时抵抗变形的能力。

- 密封性: 指钣金构件在特定工作环境下保持封闭状态的能力。

- 防腐蚀性能: 指钣金构件对于腐蚀介质的耐受能力。