钣金产品结构设计规范.docx

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钣金产品结构设计规范

钣金产品结构设计规范

（IATF16949-2016/ISO9001-2015）

1.0目的

为更进一步地规范公司各产品设计人员对钣金工艺知识的认知和运用，推进设计的标准化，保证所设计产品合理的加工工艺性，特制定本规范。

2.0范围

本规范适用于板厚≤6mm的钣金产品的结构设计。

3.0管理职责

无

4.0内容

4.1钣金材料的选型：

4.1.1、选用常见的金属材料，减少材料规格品种；

4.1.2、在同一产品中，尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格；

4.1.3、在保证零件的功能的前提下，尽量选用廉价的材料品种，并降低材料的消耗，降低材料成本；

4.1.4、常用的钣金材料见下表：

品名

（代号）

机械性能

加工

特性

材料特性

厚度

范围

价格

备注

适用位置

冷轧

钢板

（SPCC）

伸展性好，有韧性，无氧化皮

表面质量好，尺寸精度高，成形好

1、铁灰色光泽，表面易刮伤、生锈，加工时须注意保护并快速转序；

2、适宜做电镀，烤漆、喷粉…等工件

0.25～3.2mm

一般

DC01～DC09属于冷板

下箱壳

上箱盖

热轧

钢板

（SPHC）

韧性和表面平整性差，有氧化皮

冲压成形好

1、黑灰色光泽，表面不易刮伤，但易生锈斑，加工时须注意去除。

2、不适宜做电镀

1.4～6.0mm

低

如要电镀，须先喷砂或拉丝去除表面碳化层

高强度低合金钢（HC340LA）

屈服强度：

340-420MPa

抗拉强度：

410-510MPa

0.50mm～2.3mm

执行标准Q/BQB419-2009

下箱壳

普通碳钢

（Q235）

综合性能较好（强度、塑性和焊接）

≤16mm

低

大垫片；

吊耳

硼钢

（10B21）

塑性好

冷镦用钢

强度不是太高，热处理效果明显

贵

长螺杆

高强钢（HC820）

机械性能稳定，强度较高

成形好，尺寸精度高

加强筋

高强钢（SAPH440）

1～4mm

加强筋

不锈钢（SUS304）

强度和硬度较高，塑性、韧性大、无磁性

加工切削较困难

1、金属白色光泽，表面不易生锈

2、一般不做表面处理。

如要烤漆须经特殊表面处理。

3、不适宜做电镀，可做电解

0.1～10.0mm

昂贵

特殊用途的箱体、箱盖

铝板

1、金属白色光泽，表面极易氧化腐蚀

2、强度低，无法做结构材料使用

贵

导电要用纯铝（1100）

纯铜板

（T2）

1、良好的导电性，导热性，延展性。

2、强度低，不做结构件

常用厚度：

0.1、0.2、0.5、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0

昂贵

导电

材料

4.2孔、冲裁结构设计：

4.2.1、避免钣金内部、外部尖角

4.2.2、间距设计

A≥1.5t；B≥t；C≥1.5t；D≥1.5t；孔与弯边的最小距离X≥2t+R

在拉深零件上冲孔时，见图1-13，为了保证孔的形状及位置精度以及模具的强度，其孔壁与零件直壁之间应保持一定距离，即其距离a1及a2应满足下列要求：

a1≥R1+0.5t，a2≥R2+0.5t。

式中R1，R2－圆角半径；t－板料厚度。

4.2.3、冲裁件加工精度

注：

使用本表数值时所有孔应是一次冲出的。

注：

本表适应于落料后才进行冲孔的情况。

4.3钣金折弯结构设计：

4.3.1、折弯高度

钣金折弯高度至少为钣金厚度的3倍加上2mm，即H≥3t+2。

如果折弯边需要电阻点焊，则折弯高度H≥12mm。

4.3.2、折弯半径

折弯半径要大于最小折弯半径，但也不能太大，否则折弯反弹会加大。

4.3.3、折弯强度

长而窄的折弯强度低，短而宽的折弯强度高，因此钣金折弯尽量附着在比较长的边上。

4.3.4、弯曲件的工艺孔、工艺槽和工艺缺口

①在设计弯曲件时，如果弯曲件须将弯边弯曲到毛坯内边时，一般应事先在落料后加冲工艺孔、工艺槽或工艺缺口如图1-33所示。

d－工艺孔的直径，d≥t；

K－工艺缺口的宽度，K≥t。

②止裂槽或切口：

一般情况下，对于一条边的一部分折弯，为了避免撕裂和畸变，应开止裂槽或切口。

特别是对于内弯角小于60度的弯曲，更需要开止裂槽或切口。

切口宽度一般大于板厚t，切口深度一般大于1.5t。

1-34中图b较图a折弯更合理。

4.3.5、90度方向的折弯搭碰的间隙规定：

图纸设计时，对于没有特殊要求，不要标注90度方向的折弯搭碰之间的间隙，一

些不合理的间隙标注，反而影响加工厂家的工艺设计。

加工厂家一般按照0.2～0.3的间隙进行工艺设计。

如图1-36所示：

4.3.6、突变位置的折弯折弯件的折弯区应避开零件突变的位置，折弯线离变形区的距离L应大于弯曲半径r，即L≥r，如图1-37。

4.4提高钣金强度的设计

4.4.1、避免平板的设计

单纯的平板式钣金强度较低，受力时容易变形。

针对平板式钣金，可以采用添加加强筋，增加折弯、翻边或反折压平来提高钣金的强度。

4.4.2、添加加强肋

加强肋不是越多越好，且最好均匀布置。

4.4.3、增加折弯、翻边或者反折压平

4.4.4、折弯处添加三角加强肋

4.4.5、折弯边自铆或者通过拉钉等方式连接在一起

4.5其他钣金设计考虑

4.5.1、翻边转角处增加圆角

圆角半径应至少为钣金厚度的4倍。

圆角越大，翻边越容易。

4.5.2、曲线翻边高度

曲线翻边高度不宜超过钣金厚度的4倍。

如果曲线翻边转角处圆角半径较大，翻边高度可以相应增加。

4.6钣金件上的螺母、螺钉的结构形式

4.6.1.铆接螺母

铆接螺母常见的形式有压铆螺母柱、压铆螺母、拉铆螺母

4.6.1.1压铆螺母柱

压铆就是指在铆接过程中，在外界压力下，压铆件使基体材料发生塑性变形，而挤入铆装螺钉、螺母结构中特设的预制槽内，从而实现两个零件的可靠连接的方式，压铆的非标螺母有两种，一种是压铆螺母柱，一种是压铆螺母。

采用此种铆接形式实现与基材的连接的，此种铆接形式通常要求铆接零件的硬度要大于基材的硬度。

普通低碳钢、铝合金板、铜板板材适合于压接压铆螺母柱，对于不锈钢和高碳钢板材因为材质较硬，需要特制的高强度的压铆螺母柱，不仅价格很高，而且压接困难，压接不牢靠，压接后容易脱落，厂家为了保证可靠性，常常需要在螺母柱的侧面加焊一下，工艺性不好，因此，有压铆螺母柱和压铆螺母的钣金零件尽可能不采用不锈钢。

包括压铆螺钉、压铆螺母也是这种情况，不合适在不锈钢板材上使用。

4.6.1.2压铆螺母

压铆螺母压铆过程如左下图所示。

如果压铆螺母周围有折弯边，则其外径与折弯边内侧距离不小于1mm，如右图所示。

但是在加工时孔会被折翻，需要给增加螺母焊接保证强度。

4.6.1.3拉铆螺母

箱体翻边处螺母可用拉铆螺母。

拉铆螺母不易脱落，并可做密封条的限位。

通常，使用M5拉铆螺母（T=2.5），在箱体折弯边上开7.1的六角孔，

尖角不能对着折边。

压铆螺母规格尺寸

5.0参考文件

无

6.0使用文件及表单

无