钣金现场作业指导书.docx

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钣金现场作业指导书

目录

前言

1、目的....................................................1

2、适用范围................................................1

3、工艺审核................................................1

3.1工艺审核总则.........................................1

3.2图面规范性..........................................2

3.3尺寸和公差...........................................2

3.4装配图...............................................2

3.5钣金加工工艺........................................2

3.5.1钣金加工基本流程及主要加工工艺....................2

3.5.2钣金加工工序.....................................3

3.5.2.1冲裁与下料.....................................3

3.5.2.2折弯...........................................4

3.5.2.3拉伸与成型.....................................7

3.5.2.4压铆和涨铆....................................10

3.5.2.5攻丝（直接攻丝）................................11

3.5.2.6螺钉过孔与沉孔................................12

3.5.2.7钣金焊接......................................13

3.6开模件.............................................13

3.7表面处理............................................14

3.7.1几种常见的表面处理...............................14

3.7.2表面处理注意事项.................................15

3.8丝印................................................15

3.9钣金材料介绍.......................................16

4、主要钣金加工设备简介.................................17

钣金工艺指导书

1、目的

为了保证结构设计人员对钣金加工工艺了解的正确性、一致性，对结构设计文档的各项工艺审核内容进行规范，统一审核标准，同时对设计和生产进行指导和牵引。

2、适用范围

本规范适用于公司所有结构文档（包括图纸、设计规范、检验规范等）的工艺审核。

3、工艺审核

3.1工艺审核总则

在设计阶段，产品结构的工艺性审查应包括以下内容：

1“从制造的观点分析结构方案的合理性”。

即设计的产品能否制造出来、生产中会不会遇到很大的问题、能否保证制造出来的产品达到设计预期的要求等等。

2“分析结构的继承性，以及标准化系列化程度”。

是否尽量采用了通用件（模块），能用标准零、部件或系列零部件的地方应尽量采用。

3“分析产品总装的可行性与方便性，产品各组成部分是否便于装配、调整、维修，能否进行并行装配和检查，各部件是否具有装配基准”。

在装配时应尽量避免再作加工，产品应有合理的、可靠的装配基准和调整要素，各部件能否进行独立装配（即并行装配）等等。

4“分析主要材料选用是否合理”。

尽量不用或少用难加工的、难购买的材料和稀有、贵重的材料。

5“分析产品零件在本企业或外协加工的可能性”。

如果一个产品的主要零件无法加工，或加工后不能达到设计要求，这种结构显然是不好的。

6“分析高精度、复杂零件能否在现有生产条件下加工出来，主要的精度参数的可检查性和装配精度的合理性”。

不能加工出来的，是否可以另想办法替代，加工、装配时无法进行检查的精度要求，是不和理的，超过使用要求的过高精度要求也是不合理的。

7“审查各有关零件的工艺性”。

（铸造、钣金、机加工、焊接、喷涂、电镀等等）。

8“审核PROE模型，要求钣金零件必须能够展开”。

3.2图面规范性

图面表达按照基础部编写的“PROE图纸规范”和“技术制图规范”执行。

3.3尺寸和公差

1.重要尺寸应完整、正确、清晰；

2.尺寸基准选择既要考虑设计要求、又要考虑加工定位和测量检验的要求；

3.有装配要求的两个零件的配合尺寸应有公差要求；

4.配合选择应合理，优先选用基孔制，尽量选用优先配合和常用配合；

5.公差等级选择应适当；

6.形位公差选择应合理、适当；

7.未注尺寸公差和未注形位公差的使用按信息平台/设计规范/技术规“未注尺寸公差技术规范”和“未注形位公差技术规范”执行。

3.4装配图

1.各零件组装是否方便，安装方法是否过于复杂，可否有更简便的结构实现同样功能的装配；

2.装配中的运动部件应运动自如，在运动时不得与其它零部件产生干涉；

3.必要的尺寸标注必须完整。

装配图中必须标注的尺寸包括外形尺寸、装配尺寸、安装尺寸、性能规格尺寸和运动部件的极限尺寸等。

尺寸标注的基准尽量考虑便于检验。

4.装配时需特别注意的事项应在技术要求中注明。

3.5钣金加工工艺

3.5.1钣金加工基本流程及主要加工工艺

3.5.2钣金加工工序

3.5.2.1冲裁与下料

1.冲裁件的形状尽可能设计成对称、简单和减少废料；

2.冲裁件的外形和内孔应避免尖角，在各直线或曲线的连接处应有适宜的圆角相连。

一般情况下圆角半径R应大于或等于板厚t，即R≥t；特殊情况下采用激光切割昀小R0.5。

3.冲孔优先选用圆形孔，冲孔的昀小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。

自由凸模冲孔的直径d或边宽a按下表确定：

4.冲裁件上应避免窄长的悬臂和凹槽（见图2）。

一般凸出或凹入部分的宽度B应大于或等于板厚t的一倍半，即B≥1.5t。

对高碳钢、合金钢等较硬材料B值应再乘以系数K=1.3~1.5；对黄铜、铝等材料B值应再乘以系数K=0.75~0.8。

有特殊要求的零件可采用激光切割，昀小B值为0.38，但设计时B值尽可能不要小于0.5。

5.孔边距和孔间距均应大于或等于板厚t的二倍，即：

A≥2t；B≥1.5t（见图3）。

3.5.2.2折弯

1.一般原则：

（1）折弯件在弯曲变形区截面会产生变化，折弯半径与板厚之比越小，截面形状变化越大；

（2）折弯件的弯曲线昀好垂直于轧纹方向，昀好将毛坯的光亮面作为弯曲件的外表面，以减少外层拉裂；

（3）折弯成形时会产生回弹现象，折弯半径与板厚之比越大，回弹就越大。

2.折弯件的折弯半径应选择适当，不宜过大或过小，昀小折弯半径只有在结构上必要时才选用。

其数值见下表：

另外，特殊情况下必须选用0.5以下的折弯半径时，可采用折弯前压线的工艺方法。

3.折弯件的直边高度应选择适当，折弯件的昀小直边高度按下表确定。

4.工艺孔和工艺缺口应明确标注，工艺孔和工艺缺口的尺寸根据图5所示选取。

5.折弯件上的孔边缘离弯曲变形区应有一定距离，以免孔的形状因弯曲而产生变形。

孔边缘离弯曲圆弧中心的距离L应大于或等于板厚t的二倍，即：

L≥2t（见图6）。

6.折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置，离变形区的距离L应大于弯曲半径r，即：

L≥r（见图7）。

7.带斜边的折弯边应避开变形区（见图8）。

3.5.2.3拉伸与成型

<1>拉伸变形

1.拉伸件的底与壁之间昀小圆角半径应大于板厚，即r1>t，为了使拉伸进行得更顺利，一般取r1=（3~5）t，昀大圆角半径应小于或等于板厚的8倍，即r1≤8t。

（参见图9）

2.

拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径应大于板厚的二倍，即r2>2t，为了使拉伸进行得更顺利，一般取r2=（5~10）t，昀大凸缘半径应小于或等于板厚的8倍，即r2≤8t。

（参见图9）

3.圆形拉伸件的内腔直径应取D≥d+12t，以便在拉伸时压板压紧不致起皱。

（参见图9）

4.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≥1/5H，以便一次拉出来。

（参见图10）

5.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。

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。

6.拉伸件之材料厚度，一般都考虑工艺变形中的规律有上下壁厚不相等的现象（即上厚下薄）。

7.圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度H和直径d之比应小于或等于0.4，即H/d≤0.4（见图11）。

<2>局部成型

1.加强筋。

在板状金属零件上压筋，有助于增加结构刚性，加强筋结构及其尺寸选择参见图12。

2.百叶窗。

百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上起通风散热作用，其成型方法是借凸模的一边刃口将材料切开，而凸模的其余部分将材料同时作拉伸变形，形成一边开口的起伏形状。

百叶窗的结构及其尺寸选择参见图13。

3.打凸的工艺尺寸。

（1）在板状金属材料上打凸须参照以下数据。

（2）打凸间距和凸边距的极限尺寸按下表选取。

4.翻边攻丝主要用于薄板攻丝，在薄板上翻边后攻丝以保证螺纹深度（一般板厚为（0.8～1.5mm）。

翻边攻丝的结构尺寸按下表选取：

3.5.2.4压铆与涨铆

1.铆螺母、铆螺柱、铆螺钉和铆松不脱螺钉参照信息平台/通用结构/紧固件所列规格选择；

2.零件上用于压铆（涨铆）的开孔直径及中心距弯边或外边缘的尺寸参照信息平台/通用结构/紧固件规格书中所列选取；

3.如果从折弯件内部压铆螺母，铆螺母中心到弯边内侧的距离L应大于外圆柱半径与4倍折弯半径之和，即L>D/2+4r（见图14）；如果在折弯处开工艺孔，可防止压铆底孔变形，昀小L值为，L>D/2+2r。

4.各种压铆松不脱螺钉适用的昀小板厚及压铆底孔参照下表选取。

3.5.2.5攻丝（直接攻丝）

1.攻丝对于材质硬度、板厚及底孔大小均有严格要求。

昀小板厚及攻丝底孔的选择按照下表确定。

2.为保证螺纹质量一般不提倡在铝板上直接攻丝，如必须在铝材上攻丝则需要保证足够的螺纹深度（一般要求在3mm以上）。

3.注意：

在板材上直接攻丝的零件避免用激光切割，以免由于切割处加热而提高材质硬度，导致攻丝困难。

3.5.2.6螺钉及铆钉过孔与沉孔

1.螺钉和螺栓的过孔结构尺寸按下表选取。

2.沉头螺钉及沉头铆钉的过孔及沉头大小尺寸按下表选取。

从下表中可以看出来，M2.5以上沉头螺钉的螺钉头高度h均在1.5mm以上，所以厚度在1.5mm以下的板材不适宜打M2.5以上的国标号为GB819-85的沉头螺钉。

请注意以下带括号的螺钉在相应板厚使用时，螺钉头会突出到板料外。

因此，尽可能选用特制螺钉头高度与螺钉头大小的螺钉。

3.5.2.7钣金焊接

1.选择合适的焊接方法（如碰焊、CO2焊、氩弧焊、埋弧焊等）,

电阻焊：

点焊、碰焊.

点焊又分为双面点焊、单面点焊、多点点焊

适用在t≤6mm的低碳钢、低合金钢板上，t≤4mm的铝板上.

优点:

焊接质量好,生产效率高,生产成本低,操作简单.

电弧焊：

CO2焊：

具有生产效率高,能耗少,成本低,抗锈能力强.

Ar焊：

1）熔深浅,熔整速度小,生产率低.

2）生产成本比手弧,埋弧焊,CO2焊成本均高，且有夹钨缺陷.

3）具有焊接质量较好的优点,可焊接有色金属如铝,镁等合二.

2.正确选择焊缝型式和焊缝代号（含基本符号、辅助符号、引出线及焊缝尺寸符号等）；

3.焊接区域空间足够，便于操作；

4.焊接后的结构不应造成喷涂上的困难；

5.尽量减小焊缝长度，减少焊接变形。

6.钣金焊接常见的缺陷，

电弧焊（CO2焊、Ar焊）：

焊接变形、咬边、烧穿、气孔、未焊透、夹杂、裂纹。

电阻焊（碰焊）：

电极过热及压痕过大、飞溅、未焊透、焊点核心不对称、缩孔。

3.6开模件

开模件（主要包括塑料件和压铸件）的设计应符合信息平台/设计规范/“塑料件技术规范”和“压铸件技术规范”。

在此特别注意：

1.各处壁厚尽量均匀，不能相差太大；

2.两壁相交处应平缓过渡（应留有大于R0.5的圆角）；

3.开模结构应易于充型，避免出现充型发生困难的死角；

4.垂直于分型面的表面应留有拔模斜度（一般应大于0.5°）；

5.开模件尽量避免或减少采用抽芯；

6.尽量避免或减少后续加工量，需要加工的面应力求在同一平面上（不要成台阶面）。

7.塑料件的表面粗糙度图纸上可不标注，但必要的表面处理方法（如蚀纹或抛光）应该注明。

3.7表面处理

3.7.1几种常见的表面处理

1.电镀

电镀锌工艺流程：

电镀光亮镍工艺流程：

电镀常见的缺陷形式：

起泡、花斑、挂印、黑点、晶粒粗大、露白、手印、水印、焊缝夹溶腐蚀等。

2.皮膜

磷化皮膜工艺流程：

铬化皮膜工艺流程：

皮膜常见的缺陷形式：

露白、针孔、麻点、花斑、水印、残液留痕、深划伤、变形、哑淡等。

3.7.2表面处理注意事项

1.所有电化学处理都应在零件状态下进行，因为处理过程中的化学溶液会被截留在组合件的缝隙之中而引起腐蚀；

2.点焊的零件可进行化学处理，但不能进行电化学处理（包括电镀、阳极化）；

3.铝合金铸件不能进行硫酸阳极氧化处理；

4.细而长的管形（其长度大于2倍直径）零件一般不宜进行电化学处理，因为其内表面将没有膜层；（特殊情况下可采取特别措施来满足要求）

5.有较深凹槽或细孔（一般指深度大于2倍直径或开口宽度，但优良的工艺可不受此限）的零件电镀后，其内表面将不能完全覆盖镀层；

6.钢铁件喷涂前昀好先进行磷化处理，以增加涂层的附着力；

7.镀亮镍的钢件为提高其耐蚀性，可先镀铜或镀暗镍打底；

8.锌基合金一般采用电镀层作防护装饰，为提高其镀层的结合力，一般需先预镀铜或镍；

9.因多数有机气体对锌有腐蚀作用，故在设计中应谨慎选用镀锌层与有机材料接触或组装在同一密闭体内；

10.对有铆接要求的电镀（氧化）件，其加工工序必须是先电镀（或氧化）、然后再铆接。

3.8丝印

为保证公司产品整体形象的统一，所有公司产品的丝印设计需按以下原则进行：

1.系列产品的丝印形式必须保持一致；

2.同一产品的不同模块的丝印形式必须保持一致；

3.丝印内容（文字或标记）的排列，根据功能和具体结构形式，结合平面设计的美学法则进行组织，在视觉上达到美观，整齐一致；

4、丝印内容的定位一般以零件外边缘作为基准，为了丝印时更换基准的方便，丝印图昀好将外形尺寸标上；

5、用于指示某一器件功能的丝印内容可位于该器件的上、下、左或右适当位置，位于器件上或下时丝印内容以中心定位，位于器件左边时丝印内容以右边定位，位于器件右边时丝印内容以左边定位。

3.9钣金材料介绍

常用钣金材料及性能参数：

注：

板材厚度一般公差为+0，-0.08，即板厚为2.0mm的材料，实际厚度可能只有

1.92mm。

材料选择的一般原则：

1.根据零件所需的机械性能、化学性能和电性能正确选择材料的种类；

2.材料选择应同时兼顾性能要求和经济性，在能够满足性能要求的前提下尽量选用较便宜的材料；

3.机加工材料的规格（如板材厚度、棒料直径）选取既要考虑有足够的加工余量又要考虑节省材料。

板材厚度或棒料直径太小会造成加工余量紧张，加工困难；板材厚度或棒料直径太大会浪费材料，提高成本。

4.钣金材料应在保证强度和刚性的前提下，尽量选用较薄的规格。

有时为了提高钣金件的强度或刚性，可在钣金件上打出凸筋或凸苞。

4.0主要钣金加工设备简介

1.数控冲床工作原理：

上下模固定，工作台移动带动板材移动来冲切板材，加工出所需要的工件形状。

在冲切过程中，板材的截面大致可分以下四层，R角（5%）光滑面（60%）撕裂面（30%）毛刺面（5%），可切板厚昀厚达4MM.。

特点：

精度高，加工灵活.。

缺点：

受模具限制。

2.镭射切割机的工作厚理：

利用凹凸镜焦集激光发生器中光子的能量熔化金属材料，再利用高压保护气体N2或O2等辅助气体吹除熔解部分来加工。

昀大板厚可加工到20mm，特点：

精度高，加工灵活，不受模具限制。

缺点：

效率较低，加工成本高，尽可能不用于加工铝板以避免因反光而烧毁镭射探头。

3.剪冲床下料：

剪床下料只能切工件的昀大外形，必须配合冲床,才能加工出所需工件之形状。

剪冲下料的特点：

效率高适合大批量生产之产品。

4.折床折弯成型工作原理：

将上、下模分别固定于折床的上、下工作台，利用伺服马达（液压）传输驱动工作台的相对运动，结合上、下模的形状，从而实现对板材的折弯成形。

5.镭射切割机、数控冲床、折床的加工范围及加工精度见下表：