钣金件设计规范

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。

1.3关键词

钣金、冲裁、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

3

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。

3.1冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。

3.2

图3.2.1 冲裁件圆角半径的最小值

3.3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。

3.4

图3.4.1 冲孔形状示例

* 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。

表1冲孔最小尺寸列表

3.5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

1.5t。

3.6

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3.6.1）

图3.6.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离

3.7螺钉、螺栓的过孔和沉头座

螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。

表2用于螺钉、螺栓的过孔

*要求钣材厚度t≥h。

表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔

*要求钣材厚度t≥h。

表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔

3.8冲裁件毛刺的极限值及设计标注

3.8.1冲裁件毛刺的极限值

冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的，冲压件毛刺高度的极限值(mm)见下表。

* f级（精密级）适用于较高要求的零件；m级（中等级）适用于中等要求的零件；g级（粗糙级）适用于一般要求的零件。

表5冲压件毛刺高度的极限值

3.8.2设计图纸中毛刺的标注要求

* 毛边方向：BURR SIDE。

* 需要压毛边的部位：COIN或COIN CONTINUE 。一般不要整个结构件断口全部压毛边，这样会增加成本。尽量在下面情况使用：暴露在外面的断口；人手经常触摸到的锐边；需要过线缆的孔或槽；有相对滑动的部位。

图3.8.2.1 钣金结构设计图纸中毛刺的标注示例

4 折弯

4.1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。公司常用材料的最小弯曲半径见下表。

●t为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。

表6公司常用金属材料最小折弯半径列表

4.2弯曲件的直边高度

4.2.1一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（图4.2.1）要求：h＞2t。

表7折弯件上的孔边距

图4.5.1 带斜边的折弯边应避开变形区

4.6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。

图4.6.1 死边的最小长度L

4.7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。

图4.9.2.1 设计上抑制回弹的方法示例

5 拉伸

5.1 拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求

如下图所示，拉伸件底部与直壁之间的圆角半径应大于板厚，即r 1

≥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 。

5.2 一般取5.3 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。（参见图5.1.1）

5.4 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。

5.5

图5.5.1 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度与直径的尺寸关系

5.6拉伸件设计图纸上尺寸标注的注意事项

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。

5.6.1拉伸件产品尺寸的标准方法

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。

5.6.2拉伸件尺寸公差的标注方法

拉伸件凹凸圆弧的内半径以及一次成形的圆筒形拉伸件的高度尺寸公差为双面对称偏差，其偏差值为国标(GB)16级精度公差绝对值的一半，并冠以±号。

6 成形