钣金件设计经验手册

1）焊接面必须为平面，螺母沿轴向旋转不会与R角或翻边干涉
2）外表件不建议采用凸焊
3）零件重量超过10kg，不建议采用凸焊
对螺母凸焊、螺栓凸焊孔径和局部形状、尺寸要求：
焊接工艺类－焊接空间
焊接空间
凸焊
要求：1）最小尺寸a小于焊机喉深（我公司最大为480～520mm） 2）最大尺寸b小于焊机喉宽单臂最大尺寸（我公司最大活动尺寸为
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
板件最小弯曲半径
原则：弯曲时，若弯曲处的圆角过小，则外表面容易产生裂纹。若弯曲圆角过大， 因受到回弹的影响，弯曲件的精度不易保证
注： t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
弯曲的直边高度
原则：弯曲的直边高度不宜过小，否则不易成形足够的弯矩，很难得到形状准确 的零件
板厚及层数
要求：多采用两层板点焊，减少三层板点焊，避免三层以上板点焊， 下表列出目前我公司的低频焊机所能保证焊接质量的料厚要求， 如采用高频焊机的话可以增加料厚及搭接层数
要注意材质不宜太硬，否则易在直角弯折处破裂。应在 弯边位置设计工艺切口，防止折角处破裂
要求：A≥3；A-B≥0.5 ；L≥t+R+K/2； K≥2t 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
零件加强结构
较长的零件的加固筋 弯曲件的弯角弯折
原则：对较长的板金件为了提高其强度，应该设计加强筋
注： T 材 料 厚 度
要求： m≥2t 注：t—材料厚度
k≥1.5t
L≥t+R+k/2 r≥2t n=r
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
弯曲面上孔变形
原则：防止弯曲时，弯曲面上的孔受力后会变形，孔边距（至底根部） 其值A≥4
要求：A≥4 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
拉深件的圆角半径
注：t—材料厚度
要求：h≥R+2t 注： t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
弯曲边冲孔
原则：孔边到弯曲半径R中心的距离L不得过小，以免弯曲成型后会使孔变形
要求： 1）先冲孔后折弯：则L≥2t （离 成型结构距离则L≥3t ） 2）先折弯后冲孔：L≥t （离成 型结构距离则L≥1.5t ） 注： t—材料厚度
L W
要求：1）R≥0.5t； w≥t； 2）缺口长度L：直缺口 L≤5W；V形缺口 L≤2W； 3）缺口与平行面上翻边距离D: D≥8t+R。 4)缺口与垂直面上翻边距离D≥3T+R; 5)缺口与缺口间的距离≥8t t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
翻边孔 锥形孔
要求：最大翻边高度按公式Hmax=0.5D(1Kfmin)+0.43rd+0.72t 注：t—材料厚度
冲孔件的结构
最小冲孔直径或方孔的最小边长
冲切缺口原则
翻边孔
锥形孔
原则：1）两孔边缘之间的距离L：一般钢板L≥2t；不锈钢、高强钢板L≥3t
2）孔边缘与零件边缘的距离L：对圆孔直径10t≥φ≥5t时, L≥3t；φ≤5t 时，L≥2t；对方孔：方孔宽度w＜10t,L≥2t；w≥10t，应是L≥4t
注： t—材料厚度
钣金件设计经验手册
前言
随着公司的高速发展，设计项目的增多，部门的队伍也越来越壮大。 为了让新生力量能快速的融入公司的文化氛围，尽快适应部门岗位的要求， 弥补经验不足，避免重复的出现设计失误，特编制本手册。
由于经验不足及时间紧迫，难免出现错误，欢迎大家批评指正。
主要内容
工艺类
设计类
售后类
➢冲压工艺类 4-41 ➢焊接工艺类42-57 ➢涂装工艺类58-60 ➢总装工艺类61-65
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
拉深件冲孔
原则：拉深件冲孔应该离圆角一定的距离否则会产生变形
注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工Байду номын сангаас性
拉深件的结构
拉深扭曲
要求：A、B宽度应相等（对称）即A=B 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
凹点
要求： 1）最大半径Rmax≤6T, 其最大深度H≤0.5R内；
点焊通用要求
焊点直径及间距
要求：1）对于白车身的焊点直径，通常情况下为4～8mm；一般焊点 直径可取6mm，关键焊点取8mm
2）焊点直径与被焊工件的材料、料厚有关，是评定点焊质量的主要 指标之一。下表列出了几种材料焊点的最小直径，应用中可 以此为下限选取
焊接工艺类－通用要求
点焊通用要求
焊点直径及间距
所留间隙越大 4）弧焊角度α要求在30°～75°范围内
焊接工艺类－焊接空间
焊接空间
植焊
要求： 1）焊接面必须为平面，螺柱焊凸台尺寸应
大于螺柱焊枪端部最小尺寸（Φ30） 2）必须留有螺柱焊枪的操作空间； 3）在同一零件上或同一焊接工序内的螺柱
焊焊柱直径、样式尽可能统一，在不能 统一样式的情况下，尽可能统一直径 4）小零件（零件最大尺寸小于1m）上不建 议采用螺柱焊 5）螺柱焊板材厚度应大于1/8d（d为螺柱焊 螺钉直径），但最小厚度不能小于 0.6mm，避免熔穿板材；
弯曲件的结构
侧面弯曲
原则：防止侧面（梯形）弯曲时产生裂纹或畸形。应设计预留切槽，或将根部改 为阶梯形
要求：槽宽K≥2t，槽深 L≥t+R+K/2 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
圆角弯曲
原则： 防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱，应设计预留切口
注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
冲压工艺类－冲压工艺性
零件加强结构
较长的零件的加固筋 弯曲件的弯角弯折
原则：在弯曲件的弯角处再作弯折，能起到加强作用
注：T－材料厚度
冲压工艺类－孔的设计
孔的设计
凸焊螺栓孔的设计 凸焊螺母孔的设计 自攻螺钉孔的设计 多层钣金孔的设计 翻边孔的设计
冲压工艺类－孔的设计
孔的设计
凸焊螺栓孔的设计
原则：孔的直径比螺栓公称直径大0.5mm
6）V形凸座的最大高度H: H≤3T 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
加强筋
要求： 1）最大R内≥3t,最大高度H≤R内 2）中线与孔边缘的最小距离L≥ 3t+R内 3）中线与垂直面边缘之间的最小距离L≥4t+R内 4）与平行面边缘之间的最小距离应L≥8t+R内 5）与垂直于筋间的翻边的最小距离L≥2t+R内＋R翻 6）两平行筋之间的最小距离L≥10t+R内
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
翻边孔 锥形孔
要求： 1）最大深度L沿着硬件的角度方向满足，L≤3.5T。
2）硬件与锥形孔的接触必须在50%以上。 3）两锥形孔边缘之间的距离L：L≥8T。 4）锥形孔边缘与弯曲、翻边部分之间的距离L：L≥4T+R 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
板件最小弯曲半径
冲压工艺性
冲切件的结构 冲孔件的结构 弯曲件的结构 拉深件的结构 穿破件的结构 零件加强结构
冲压工艺类－冲压工艺性
冲切件的结构
原则：冲切件的形状应尽量简单，尽量避免冲切件上的过长的悬 臂狭槽
对一般钢 A≥1.5t 对合金钢 A≥2t 对黄铜、铝 A≥1.2t 注： t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
冲压工艺类－孔的设计
孔的设计
凸螺母孔的设计
原则：孔的直径比凸焊螺母、螺母座的公称直径大1mm
冲压工艺类－孔的设计
孔的设计
自攻螺钉孔的设计
冲压工艺类－孔的设计
孔的设计
多层钣金孔的设计
冲压工艺类－孔的设计
孔的设计
翻边孔的设计
工艺类－焊接工艺类
焊接工艺类
焊接空间
点焊通用 要求
定位
点焊 凸焊 弧焊 植焊 搭接边 焊点直径及间距 板厚及层数 定位原则 定位精度 定位孔
要求：3）长、直焊缝、焊点一般在50～80mm之间，强度要求低的位置 可增大至100mm。小件可依实际情况增加，点距相应缩短
4）其最小值与被焊金属的厚度、导电率、表面清洁度、以及熔核大小 有关，还与被焊板件的层数关，下表列出几种材料的最小点距， 实际应用中可以此为下限参考设计
焊接工艺类－通用要求
点焊通用要求
➢强度方面 65-72
➢刚度方面 73-75
➢静态干涉类
76
➢动态干涉类 77-82
➢系统密封类 83-85
➢安装点匹配类 86-94
➢功能要求类 95-107
➢NVH方面 108-110
➢顾客抱怨类111-112
工艺类－冲压工艺类
冲压工艺类
冲压工艺性 孔的设计
前言：钣金件工艺性指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易度。应保证材料消 耗少，工序少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。对板金件 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
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
避免残余圆弧
要求：当a＜R时，弯曲后，b面靠a处仍然有一段残余圆弧，为了 避免残余圆弧，必须使a≥R 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
U形弯曲件
原则：两弯曲边最好等长，以免弯曲时产生向一边移位。如不允许，可设一工艺 定位孔
冲压工艺类－冲压工艺性
焊接工艺类－焊接空间
焊接空间
点焊
要求： 1）焊接面尽可能是平面 2）有足够的焊钳进出零件的空间 3）能够实现点焊面与焊钳极臂垂直 4）有电极焊接时的运动空间 5）有足够的可视空间，至少能看见一个极臂与板件的接触点 6）零件不能与焊钳钳身、悬挂钢缆、焊钳转盘相干涉
焊接工艺类－焊接空间
焊接空间
凸焊
对凸焊零件要求：
弯曲件的结构
直角弯曲
原则： 防止弯曲后，直角的两侧平面产生褶皱，应设计预留切口
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
弯曲回弹
原则：防止弯曲后回弹，应该设计一些切口
要求：a≥1.5t 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
冲孔后弯曲
原则：防止冲孔后，弯曲产生裂纹，应该设计一些切口
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
弯曲收缩
原则：防止弯曲时一边向内产生收缩，可设计工艺定位孔，或两边同时 折弯，还可用增加幅宽的办法来解决
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
直角弯曲搭接
冲压工艺类－冲压工艺性
弯曲件的结构
凸部的弯曲
原则：应避免a图那样弯曲线和阶梯线一致，有时会在根部开裂变形。所 以使弯曲线让开阶梯线如图b，或设计切口如c、d那样
焊接工艺类－通用要求
点焊通用要求
点焊搭接边宽度
要求：1）车身的焊接搭接边应大于12，料厚大于3的，搭接边宽度 应达到16，料厚越大搭接宽度越宽，宽度指两个或以上零件 重叠的平面的宽度
2）搭接量与熔核大小、焊头直径密切相关；下表列出了几种材料
的最小搭接量，表中的数据都是最小的极限值
焊接工艺类－通用要求
注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
拔模角
要求：在功能性允许的情况下尽量增大拔模斜度，以利于 产品成型和使拔模方便易行。减少卡模的可能性，也 减少表面擦伤。具体说明见图1.2。两个B是推荐的方 式，工艺性均优于A方式
冲压工艺类－冲压工艺性
穿破件的结构 原则：当搭接在一道工序中用冲切法制成90°的弯边时，选材
冲压工艺类－冲压工艺性
冲孔件的结构
最小冲孔直径或方孔的最小边长 冲切缺口原则
原则：冲孔时应受到冲头强度的限制，冲孔尺寸不能太小，否则易损坏冲头
注： t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
冲孔件的结构
最小冲孔直径或方孔的最小边长 冲切缺口原则
原则：冲切缺口应尽量避免尖角，尖角形式容易减短模具使用寿命，且尖角处容 易产生裂纹。
2）凹点与孔的距离L: L≥3T+R内； 3）凹点与材料边缘的距离L: L≥4T+R内； 4）凹点边缘与弯曲的距离L: L≥2T+R内+ R弯 5）两凹点之间的距离L: L≥4T+R内1+ R内2 注：t—材料厚度
冲压工艺类－冲压工艺性
拉深件的结构
凸座
要求： 1）最大半径Rmax≤6T, 其最大深度H≤0.5R凸内。 2）凸点与孔的距离L: L≥3T+R凸内。 3）凸点与材料边缘的距离L: L≥4T+R凸内。 4）凸点边缘与弯曲的距离L: L≥2T+R凸内+ R弯 5）两凸点之间的距离L: L≥4T+R凸内1+ R凸内2
230～280mm） 3）凸焊位置点沿轴线方向Φ40空间内无结构型面，如图尺寸c1、c2 4）螺母、螺钉轴线方向可焊接最小空间高度为60mm，如图尺寸d
焊接工艺类－焊接空间
焊接空间
弧焊
要求： 1）在弧焊焊角正对方向上无结构、视线遮挡 2）部分可能存在搭接不良、或搭接间隙大的位置要有可供铁锤
修正的空间 3）对接焊缝的间隙要根据对接料厚进行选择，焊接厚度越大，
弯曲的直边高度
弯曲边冲孔
弯
避免残余圆弧
曲
件
圆角弯曲
的
结
冲孔后弯曲
构
凸部的弯曲
U形弯曲件 直角弯曲 弯曲收缩 弯曲面上孔变形
侧面弯曲 弯曲回弹 直角弯曲搭接
原则： 1）弯曲变形部位成直线，有反弹问题。翻边变形部位是平面或空间曲线，存
在多料或少料问题，但少有反弹问题 2）同一平面有多重弯曲时, 应设置相同的弯曲方向 3）避免在大钣金件上设置小弯曲