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钣金加工培训资料

1.钣金加工简介

1.1定义:

钣金至今为止尚未有一个比较完整的定义，根据国外某专业期刊上的一则定义可以将其定义为:

钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如汽车车身）等。

其显著的特征就是同一零件厚度一致，对钢板、铝板、铜板等金属板材进行加工。

1.2钣金加工的工艺流程:

对于任何一个钣金件来说,它都有一定的加工过程,也就是所谓的工艺流程.不同结构的钣金件,工艺流程可能也各不相同,结合我司的情况，一般按以下流程:

绘制展开图

下料

焊接2.钣金工程识图基本知识

2.1机械制图简介:

钣金加工工程图也属于机械制图的范畴，机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、

尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。

图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件，常被称为工程界的语言。

在机械制图标准中规定的项目有:

图纸幅面及格式、比例、字体和图线等。

在图纸幅面及格式中规定了图纸标准幅面的大小和图纸中图框的相应尺寸。

比例是指图样中的尺寸长度与机件实际尺寸的比例，除允许用1:

1的比例绘图外，只允许用标准中规定的缩小比例和放大比例绘图。

在中国，规定汉字必须按长仿宋体书写，字母和数字按规定的结构书写。

图线规定有八种规格，如用于绘制可见轮廓线的粗实线、用于绘制不可见轮廓线的虚线、用于绘制轴线和对称中心线的细点划线、用于绘制尺寸线和剖面线的细实线等。

机械图样主要有零件图和装配图，零件图表达零件的形状、大小以及制造和检验零件的技术要求;装配图表达机械中所属各零件与部件间的装配关系和工作原理;表达零件结构形状的图形，常用的有视图、剖视图和剖面图等。

视图是按正投影法即零件向投影面投影得到的图形。

按投影方向和相应投影面的位置不同，视图分为主视图、俯视图和左视图等。

视图主要用于表达机件的外部形状。

图中看不见的轮廓线用虚线表示。

零件向投影面投影时，观察者、机件与投影面三者间有两种相对位置。

机件位于投影面与观察者之间时称为第一角投影法。

投影面位于机件与观察者之间时称为第三角投影法。

两种投影法都能同样完善地表达机件的形状。

中国国家标准规定采用第一角投影法。

2.2三视图简介

三视图是观测者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形。

将人的视线规定为平行投影线，然后正对着物体看过去，将所见物体的轮廓用正投影法绘制出来该图形称为视图。

一个物体有六个视图:

从物体的前面向后面投射所得的视图称主视图——能反映物体的前面形状，从物体的上面向下面投射所得的视图称俯视图——能反映物体的上面形状，从物体的左面向右面投射所得的视图称左视图——能反映物体的左面形状，还有其它三个视图不是很常用。

三视图就是主视图、俯视图、左视图的总称。

一个视图只能反映物体的一个方位的形状，不能完整反映物体的结构形状。

三视图是从三个不同方向对同一个物体进行投射的结果，另外还有如剖面图、半剖面图等做为辅助，基本能完整的表达物体的结构。

三视图的投影规则是:

主视、俯视长对正

主视、左视高平齐

左视、俯视宽相等

2.3识图方法

拿到一张三视图，如何看懂它的空间形状呢,这是一个由平面到空间的过程，

钣金图纸相对来说是比较

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简单的，这里介绍一种看图的基本方法—-形体分析法。

所谓形体分析法，就是分析物体是由哪些基本形状组合而成的，逐一找出每个基本形体的投影，想清楚它们的空间形状，再根据基本形体的组合方式和各形体之间的相对位置，相像出整体的空间形状。

三视图是采用正投影原理画出来的，每一个视图只能表达物体的一个方向的形状，而不能反映物体的全部，所以看图的时候必须几个视图联系起来看。

对于一些形状比较复杂的物体，只采用三个视图都还不能清楚的表达出物体的形状，这就需要借助其它面的投影视图:

右视图、仰视图、后视图，及辅助视图:

如剖视图、剖面图、局部放大图等。

2.4第三角投影法简介

三视图有两种画法:

第三角投影法和第一角投影法，这两种投影法均符合ISO国际标准。

目前，中国、德国等国家采用第一角投影法，美国、日本等国家则采用第三角投影法，在实际生产过程中我们也经常会见到第三视角的图纸。

两种投影法的不同之处:

第一角投影法是将物体放在投影面与观察者之间

第三角投影法是将投影面放在物体与观察者之间

所以两种投影法所得的视图，在表示物体前后位置关系上是相反的:

第一角视图:

左视图放右边，右视图放左边，俯视图放下面，依此类推;

第三角视图:

左视图放左边，右视图放右边，俯视图放上面，依此类推;

在国际标准中，为区别两种画法，规定了两种画法的标记符号，如右图。

3.钣金展开计算

3.1展开计算原理:

板料在弯曲过程中外层受到拉应力，内层受到压应力，从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层---中性层，中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样，保持不变，所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准。

中性层位置与变形程度有关，当弯曲半径较大，折弯角度较小时，变形程度较小，中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小，折弯角度增大时，变形程度随之增大，中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。

3.2计算方法:

钣金展开的计算方法有很多，每家钣金厂的计算方法也不一定相同，我司采用的是比较简单实用的折弯扣除法来计算展开尺寸。

展开的基本公式:

展开长度=料外+料外-展开系数（K值）

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表3-1钢板展开系数表（单位:

mm）

表3-2铝板展开系数表（单位:

mm）

表3-3铜板展开系数表（单位:

mm）

表3-4直边段差展开系数表（单位:

mm）

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3.3展开计算常用数学知识

3.3.1尺寸单位

中国的长度的基本单位为米（m）,换算关系为:

1米（m）=100厘米（cm）

1厘米（cm）=10毫米（mm）

1毫米（mm）=1000微米（μm）

在英美等国使用英制长度单位，其进位关系是:

1码=3英尺

1英尺（1′）=12英寸（12″）

英寸与毫米的换算关系:

1英寸（1″）=25.4mm

3.3.2常用计算公式

4.常用钣金材料介绍

4.1常用板材介绍

4.1.1冷轧普通薄钢板，是普通碳素结构钢冷轧板的简称，简称:

冷板，它是由普通碳素结构钢热轧钢

板经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板，由于在常温下轧制，不产生氧化皮，因此，表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能良好，是钣金加工最常用的一种金属材料。

常用牌号:

国标GB（Q195、Q215、Q235、Q275）日标JIS（SPCC、SPCD、SPCE）

4.1.2连续电镀锌薄钢板，俗称:

电解板，是指在电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水深液中沉

积到预先准备好的冷板表面上，钢板表面就会产生一层镀锌层，使钢板具有良好的耐腐蚀性。

DX2、DX3、DX4）日标JIS（SECC、SECD、SECE）牌号:

国标GB（DX1、

4.1.3连续热镀锌薄钢板，一般简称镀锌板或白铁片，钢板表面美观，有块状或树叶状镀结晶花纹，且镀

层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能，同时，钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能，与电镀锌板表面相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。

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牌号:

国标GB（Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY）日标JIS（SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3）

4.1.4不锈钢板，是一种耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。

又称不锈耐酸钢。

实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐

蚀的钢称为耐酸钢。

不锈钢通常按基体组织分为:

1、铁素体不锈钢。

含铬12,,30,。

其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

2、奥氏体不锈钢。

含铬大于18,，还含有8,左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。

综合性

能好，可耐多种介质腐蚀。

3、奥氏体-铁素体双相不锈钢。

兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。

4、马氏体不锈钢。

强度高，但塑性和可焊性较差。

需要注意的是:

不锈钢板的强度较高，对数控冲床的刀具磨损较大，一般不合适数冲加工。

牌号:

不锈钢的种类有很多，钣金加工常用的是一种奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）日标JIS（SUS）

4.1.5铝板,铝是一种银白色的轻金属，具有良好的导热性、导电性和延展性。

纯铝强度很低，无法作

为结构材料使用，钣金加工一般用到的是铝合金板，根据合金元素含量不同，铝板可以分为8个系列，分别为1000系列、2000系列,8000系列，常用的有

3000系列和5000系列。

2000系列是一种铜铝合金，特点是硬度较2000系列，

高，又称硬铝;可用作各种中等强度的零件和构件，3000系列是一种锰铝合金，防锈性能较好，所以又称防锈铝;5000系列是一种镁铝合金，主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。

在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。

常用牌号的有:

3A21（老牌号LF21）、5A02（老牌号LF2）、2A06（老牌号LY6）

4.1.6紫铜板，紫铜是纯铜的俗称，外观呈紫色，具有优良的导电性）导热性）延展性和耐蚀性，但价格

昂贵，主要用作导电、导热材料，一般用于电源上需要承载大电流的零件，紫铜的强度低，一般不能做结构件。

牌号:

T1）T2）T3

4.1.7黄铜板，黄铜是一种铜锌合金，具有较高的强度和优良的冷、热加工性，但易产生腐蚀破裂，价格

相对便宜，应用广泛。

常用牌号:

H59）H62）H70

4.2常用板材重量的计算

基本计算公式:

材料重量=长（m）*宽（m）*料厚（mm）*材料密度

4.3常用紧固件资料

紧固件为将两个或两个以上零件（或构件）紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。

常用紧固件包括:

螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈、销等。

4.3.1螺纹加工

普通螺纹的表示:

粗牙普通螺纹用字母“M”及公称直径表示，如公称直径为24mm的粗牙普通螺纹的代号为M24。

细牙普通螺纹用字母“M”及公称直径*螺距表示,如M24*1.5。

攻螺纹前钻底孔直径尺寸计算公式:

底孔直径=螺纹外径-螺距

也可按下表直接查出:

表4-1

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5.常用量具的基本知识

测量机件各要素（如直径，角度）的器具为量具。

机件的要素很多，且要素的精密度要求也有很多种，因此，测量要素的量具的种类也较多。

我司常用的量具有:

钢卷尺、卡尺、千分尺、万能角度尺等，通常用量程和分度值表示这些量具的规格，量程是测量范围，分度值是仪器最小刻度的值，分度值越小，量具越精密。

量具使用得是否合理，不但影响量具本身的精度，且直接影响工件尺寸的测量精度，甚至发生质量事故，对公司造成不必要的损失。

所以，我们必须重视量具的正确使用，对测量技术精益求精，务使获得正确的测量结果，确保产品质量。

以下对我们经常使用的量具作一个简单的介绍:

5.1钢卷尺:

钢卷尺在日常生活和工作中都经常用到，使用也比较简单，我们主要是用来测量工件的长度尺寸，按精度分为?

和?

级，分度值为1mm，精度比较低，量程长度有3m、5m、10m或更长;适用于一些较大尺寸的且尺寸精度要求不高的工件的长度尺寸测量。

5.2卡尺:

卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，卡尺的应用很广泛，可以用它来测量工件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等等，按其读数方式和原理的不同，有游标卡尺、带表卡尺、数显卡尺等，我司常用的是游标卡尺，由于卡尺是我们工作中使用最多的一种量具，下面就着重介绍一下游标卡尺的原理及使用方法:

5.2.1游标卡尺根据其结构可分单面卡尺、双面卡尺、三用卡尺等。

（1）单面卡尺带有内外量爪，可以测量内侧尺寸和外侧尺寸（图1-1）。

（2）双面卡尺的上量爪为刀口形外量爪，下量爪为内外量爪，可测内外尺寸（图1-2）。

（3）三用卡尺的内量爪带刀口形，用于测量内尺寸;外量爪带平面和刀口形的测量面，用于测量外尺寸;尺身背面带有深度尺，用于测量深度和高度（图1-3）。

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A0版5.2.2游标卡尺读数原理与读数方法

为了掌握游标卡尺的正确使用方法，必须学会准确读数和正确操作。

游标卡尺的读数装置，是由尺身和游标两部分组成，当尺框上的活动测量爪与尺身上的固定测量爪贴合时，尺框上游标的“0”刻线（简称游标零线）与尺身的“0”刻线对齐，此时测量爪之间的距离为零。

测量时，需要尺框向右移动到某一位置，这时活动测量爪与固定测量爪之间的距离，就是被测尺寸，见图1-4。

假如游标零线与尺身上表示30mm的刻线正好对齐，则说明被测尺寸是30mm;如果游标零线在尺身上指示的尺数值比30mm大一点，应该怎样读数呢,这时，被测尺寸的整数部分（为30mm），如上所述可从游标零线左边的尺身刻线上读出来（图

），二者之读数。

读数值，就得出游标的读数，即:

游标的读数=游标读数值*游标对齐刻线的顺序数

游标卡尺读数时可分三步:

第一步:

先读整数——看游标零线的左边，尺身上最靠近的一条刻线的数值，

看游标零线的右边，数出游读出被测尺寸的整数部分;第二步:

再读小数——

标第几条刻线与尺身的数值刻线对齐，读出被测尺寸的小数部分（即游标读数值乘其对齐刻线的顺序数）;

第三步:

得出被测尺寸——把上面两次读数的整数部分和小数部分相加，就是卡尺的所测尺寸。

5.2.3.游标卡尺的使用方法

使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点:

（1）测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损，把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。

这个过程称为校对游标卡尺的零位。

（2）移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。

用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。

在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。

（3）当测量零件的外尺寸时:

卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面，不能歪斜。

测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置，图1-5所示。

否则，量爪若在如图1-5所示的错误位置上，将使测量结果a比实际尺寸b要大;先把卡尺的活动量爪张开，使量爪能自由地卡进工件，把零件贴靠在固定量爪上，然后移动尺框，用轻微的压力使活动量爪接触零件。

如卡尺带有微动装置，此时可拧紧微动装置上的固定螺钉，再转动调节螺母，使量爪接触零件并读取尺寸。

决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测尺寸，

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把卡尺强制的卡到零件上去。

这样做会使量爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺失去应有的精度。

正确

错误

-5测量外尺寸时正确与错误的位置图1

测量沟槽时，应当用量爪的平面测量刃进行测量，尽量避免用端部测量刃和刀口形量爪去测量外尺寸。

而对于圆弧形沟槽尺寸，则应当用刃口形量爪进行测量，不应当用平面形测量刃进行测量，如1-6所示。

正确错误

图1-6测量沟槽时正确与错误的位置

测量沟槽宽度时，也要放正游标卡尺的位置，应使卡尺两测量刃的联线垂直于沟槽,不能歪斜.否则，量爪若在如图1-7所示的错误的位置上，也将使测量结果不准确（可能大也可能小）。

正确错误

图1-7测量沟糟宽度时正确与错误的位置

（4）当测量零件的

图1-8错误

图1-9测量内孔时正确与错误的位置

（5）用下量爪的外测量面测量内尺寸时，在读取测量结果时，一定要把量爪的厚度加上去。

即游标卡尺上的读数，加上量爪的厚度，才是被测零件的内尺寸。

测量范围在500mm以下的游标卡尺，量爪厚度一般为10mm。

但当量爪磨损和修理后，量爪厚度就要小于10mm，读数时这个修正值也要考虑进去。

（6）用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。

如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确（外尺寸小于实际尺寸，内尺寸大于实际尺寸）。

（7）

在游标卡尺上读数时，应把卡尺水平的拿着，朝着亮光的方向，使人的视线尽可能和卡尺的刻线表

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面垂直，以免由于视线的歪斜造成读数误差。

（8）为了获得正确的测量结果，可以多测量几次。

即在零件的同一截面上的不同方向进行测量。

对于较长零件，则应当在全长的各个部位进行测量，务使获得一个比较正确的测量结果。

5.3.深度尺:

深度尺如图1-10所示，用于测量零件的深度尺寸或台阶高低和槽的深度。

它的结构特点是尺框3的两个量爪连成一起成为一个带游标测量基座1，基座的端面和尺身4

的端面就是它的两个测量面。

如测量图1-10深度游标卡尺

1-测量基座;2-紧固螺钉;3-尺框;4-尺身;5-游标

5.4.千分尺:

又称为螺旋测微量具，是应用螺旋测微原理制成的量具，它的测量精度比游标卡尺高，并且测量比较灵活，因此，当加工精度要求较高时多被应用。

按螺旋读数量分为:

百分尺和千分尺。

百分尺的读数值为0.01mm，千分尺的读数值为0.001mm。

工厂习惯上把百分尺和千分尺统称为百分尺或分厘卡。

钣金加工大多使用的是读数值为0.01mm的百分尺。

5.4.1千分尺的使用方法:

第一步根据要求选择适当量程的分厘卡。

第二步清洁分厘卡的尺身和测砧。

第三步把分厘卡安装于分厘卡座上固定好然后校对零线。

第四步将被测件放到两工作面之间，调微分筒，使工作面快接触到被测件后，调测力装置，

直到听到三声“咔、咔、咔”时停止。

5.4.2千分尺的读数方法:

第一步第二步第三步

在3之后，也就是说3+0.5=3.5,与25对齐，就是25×0.01=0.25,是3.75。

5.5.万能角度尺:

A0版万能角度尺的使用及读数方法:

万能角度尺的读数机构，如右图所示。

是由刻

有基本角度刻线的尺座1，和固定在扇形板6上的游

标3组成。

扇形板可在尺座上回转移动（有制动器5），

形成了和游标卡尺相似的游标读数机构。

万能角度尺尺座上的刻度线每格1º。

由于游标上

刻有30格，所占的总角度为29º，因此，两者每格刻

线的度数差是

即万能角度尺的精度为2′。

万能角度尺的读数方法，和游标卡尺相同，先读出游标零线前的角度是几度，再从游标上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测零件的角度数值。

在万能角度上，基尺4是固定在尺座上的，角尺2是用卡块7固定在扇形板上，可移动尺8是用卡块固定在角尺上。

若把角尺2拆下，也可把直尺8固定在扇形板上。

由于角尺2和直尺8可以移动和拆换，使万能角度尺可以测量0º,320º的任何角度，如图1-11所示。

1,29123030

图1-11万能量角尺的应用

由图1-11可见，角尺和直尺全装上时，可测量0º,50的外角度，仅装上直尺时，可测量50º,140º的角度，仅装上角尺时，可测量140º,230’的角度，把角尺和直尺全拆下时，可测量230º,320º的角度（即可测量40º,130º的内角度）。

万能量角尺的尺座上，基本角度的刻线只有0,90º,如果测量的零件角度大于90º，则在读数时，应加上一个基数（90º;180º;270º;）。

当零件角度为:

>90º,180º，被测角度=90º+量角尺读数，>180º,270º，被测角度=180º+量角尺读数，

>270º,320º被测角度=270º+量角尺读数。

用万能角度尺测量零件角度时，应使基尺与零件角度的母线方向一致，且零件应与量角尺的两个测量面的全长上接触良好，以免产生测量误差。

6.主要工序工艺介绍

6.1冲压工艺

6.1.1冲孔最小尺寸要求

由于受到冲孔凸模强度限制，孔径不能过小，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。

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6.1.2冲孔最小孔距

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，其值见图1-12

图1-12冲裁件的孔与孔、孔与边缘之间的距离

6.1.3冲孔搭边要求

6.1.4先冲孔后折弯，为保证孔不变形，孔与弯边的最小距离，见图1-14

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公式:

X?

2t+R

6.1.5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

6.1.61）厚度0.6mm

2）适中的硬度和韧性的材料有较好的冲裁加工性能;硬度太高会使冲裁力变

大，对冲头和精度都有不好的影

响;硬度太低，使冲裁时变形严重，精度受到很大的限制;

3）材料的高塑性对成形加工有利，但不适合于蚕食、连续冲裁，对冲孔和切边也不太合适;适当的韧性对冲

裁是有益的，它可以抑制冲孔时的变形程度;韧性太高则使冲裁后反弹严重，反而影响了精度。

4）冲压普通低碳钢板时，模具直径和宽度必须大于料厚，比如Φ1.4的模具不能冲1.5mm的材料，冲压铝合

金板和铜合金板的模具可以小一些，但冲压不锈钢和高碳钢板的模具就需用更大一些，否则模具容易断裂损坏;

5）不锈钢板一般不宜用数冲加工。

当然，厚度0.8mm,2.5mm的不锈钢板可以用数冲加工，但对模具的磨

损大，且加工的废品率也比普通钢板要高很多;

6.2折弯工艺

钣金的折弯，是指改变板材或板件角度的加工。

如将板材弯成V形，U形等。

一般情况下，钣金折弯有两种方法:

一种方法是模具折弯，用于结构比较复杂，体积较小、大批量加工的钣金结构;另一种是折弯机折弯，用于加工结构尺寸比较大的或产量不是太大的钣金结构。

目前我司产品的折弯主要采用折弯机加工。

6.2.1折弯加工顺序的基本原则:

1）由内到外进行折弯;

2）由小到大进行折弯;

3）先折弯特殊形状，再折弯一般形状;

4）前工序成型后对后继工序不产生影响或干涉。

6.2.2折弯半径

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

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设计，应避免过小的弯曲圆角半径。

常用材料的最小弯曲半径见下表。

表6-1常用金属材料最小折弯半径列表

t为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。

图1-18加冲工艺孔、工艺槽或工艺缺口

工艺孔的直径?

t;

工艺缺口的宽度?

t，深度?

1.5t

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