钣金加工工艺流程.docx
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钣金加工工艺流程
钣金加工工艺流程
1简介
1.1 简介
按钣金件得基本加工方式,如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。
本规范阐述每一种加工方式所要注意得工艺要求。
1.2 关键词
钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接
2下料
下料根据加工方式得不同,可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割,由于加工方法得不同,下料得加工工艺性也有所不同。
钣金下料方式主要为数冲与激光切割
2.1 数冲就是用数控冲床加工,板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于3、0mm,铝板小于或等于4。
０ｍm,不锈钢小于或等于2、0ｍm
2.2 冲孔有最小尺寸要求
冲孔最小尺寸与孔得形状、材料机械性能与材料厚度有关。
图２.２、1冲孔形状示例
材料
圆孔直径b
矩形孔短边宽b
高碳钢
1、3t
1。
0t
低碳钢、黄铜
1。
0t
0.7t
铝
0。
8t
0。
５t
*ｔ为材料厚度,冲孔最小尺寸一般不小于１mm。
*高碳钢、低碳钢对应得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
2.3数冲得孔间距与孔边距
零件得冲孔边缘离外形得最小距离随零件与孔得形状不同有一定得限制,见图2。
3、1。
当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时,该最小距离应不小于材料厚度t;平行时,应不小于1。
５t。
图2、3。
１冲裁件孔边距、孔间距示意图
2.4 折弯件及拉深件冲孔时,其孔壁与直壁之间应保持一定得距离
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得距离（图2、4、1）
图2.4.1折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间得距离
2.5螺钉、螺栓得过孔与沉头座
螺钉、螺栓过孔与沉头座得结构尺寸按下表选取取、对于沉头螺钉得沉头座,如果板材太薄难以同时保证过孔d2与沉孔Ｄ,应优先保证过孔d2。
表2用于螺钉、螺栓得过孔
＊要求钣材厚度t≥h。
表3用于沉头螺钉得沉头座及过孔
＊要求钣材厚度ｔ≥h。
表4用于沉头铆钉得沉头座及过孔
2.6激光切割就是用激光机飞行切割加工,板材厚度加工范围为冷扎板热扎板 小于或等于20.0mm, 不锈钢小于10。
0mm。
其优点就是加工板材厚度大,切割工件外形速度快,加工灵活、缺点就是无法加工成形,网孔件不宜用此方式加工,加工成本高!
3折弯
3.1 折弯件得最小弯曲半径
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,材料得拉伸与压缩就越严重;当外层圆角得拉伸应力超过材料得极限强度时,就会产生裂缝与折断,因此,弯曲零件得结构设计,应避免过小得弯曲圆角半径。
公司常用材料得最小弯曲半径见下表。
序号
材 料
最小弯曲半径
1
08、08F、10、１0Ｆ、DX2、SPCC、E1—T5２、０Cr１８Ｎｉ9、１Cｒ１8Nｉ９、1Ｃｒ18Ni9Ｔｉ、1100－H24、T2
０、4t
2
1５、20、Q235、Q235A、１5Ｆ
０、５t
3
25、3０、Q255
０、6t
4
１Cr13、Ｈ62（M、Ｙ、Y2、冷轧）
0。
８t
5
45、５0
１。
0t
6
55、60
1.５ｔ
7
65Mn、60ＳｉMn、１Cr1７Ni7、1Cr１7Ｎi7-Y、１Ｃr１7Nｉ7－DＹ、SUＳ301、0Ｃｒ１8Ni9、ＳUS302
２。
０t
●弯曲半径就是指弯曲件得内侧半径,ｔ就是材料得壁厚。
●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5公司常用金属材料最小折弯半径列表
3.2弯曲件得直边高度
3.2.1一般情况下得最小直边高度要求
弯曲件得直边高度不宜太小,最小高度按（图4.2。
1）要求:
h＞2t。
图4。
2。
1、１弯曲件得直边高度最小值
3.2.2特殊要求得直边高度
如果设计需要弯曲件得直边高度h≤2t,,则首先要加大弯边高度,弯好后再加工到需要尺寸;或者在弯曲变形区内加工浅槽后,再折弯（如下图所示）。
图4、2。
２。
1特殊情况下得直边高度要求
3.2.3 弯边侧边带有斜角得直边高度
当弯边侧边带有斜角得弯曲件时（图4、2。
3）,侧面得最小高度为:
ｈ＝（2～4）ｔ〉3mm
图4.2、3。
1弯边侧边带有斜角得直边高度
3.3折弯件上得孔边距
孔边距:
先冲孔后折弯,孔得位置应处于弯曲变形区外,避免弯曲时孔会产生变形。
孔壁至弯边得距离见表下表。
表6折弯件上得孔边距
3.4 局部弯曲得工艺切口
3.4.1 折弯件得弯曲线应避开尺寸突变得位置
局部弯曲某一段边缘时,为了防止尖角处应力集中产生弯裂,可将弯曲线移动一定距离,以离开尺寸突变处（图4.４、1、1a）,或开工艺槽（图4、4、1。
1 ｂ）,或冲工艺孔（图4.４。
1。
1 c） 。
注意图中得尺寸要求:
S≥R;槽宽k≥t;槽深L≥t+R+k/2、
图4。
4。
１。
１局部弯曲得设计处理方法
3.4.2 当孔位于折弯变形区内,所采取得切口形式
当孔在折弯变形区内时,采用得切口形式示例（图４。
4。
2、1）
图4.4。
２。
1切口形式示例
3.5带斜边得折弯边应避开变形区
图４、5、1带斜边得折弯边应避开变形区
3.6 打死边得设计要求
打死边得死边长度与材料得厚度有关、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）得最小内折弯半径。
图4、6。
1死边得最小长度L
3.7设计时添加得工艺定位孔
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。
特别就是多次弯曲成形得零件,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、7、1多次折弯时添加得工艺定位孔
3.8 标注弯曲件相关尺寸时,要考虑工艺性
ﻩ 图4.８。
1弯曲件标注示例
如上图所示所示,a）先冲孔后折弯,Ｌ尺寸精度容易保证,加工方便。
b）与ｃ）如果尺寸L精度要求高,则需要先折弯后加工孔,加工麻烦。
3.9弯曲件得回弹
影响回弹得因素很多,包括:
材料得机械性能、壁厚、弯曲半径以及弯曲时得正压力等。
3.9.1折弯件得内圆角半径与板厚之比越大,回弹就越大、
3.9.2从设计上抑制回弹得方法示例
弯曲件得回弹,目前主要就是由生产厂家在模具设计时,采取一定得措施进行规避、同时,从设计上改进某些结构促使回弹角简少如下图所示:
在弯曲区压制加强筋,不仅可以提高工件得刚度,也有利于抑制回弹。
图4。
９。
2。
１设计上抑制回弹得方法示例
4 拉伸
4.1拉伸件底部与直壁之间得圆角半径大小要求
如下图所示,拉伸件底部与直壁之间得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,最大圆角半径应小于或等于板厚得8倍,即ｒ1≤8t、
图5、1。
１拉伸件圆角半径大小
4.2 拉伸件凸缘与壁之间得圆角半径
拉伸件凸缘与壁之间得圆角半径应大于板厚得2倍,即r2≥2t,为了使拉伸进行得更顺利,一般取r2=（5~１0）t,最大凸缘半径应小于或等于板厚得8倍,即r2≤8t。
（参见图5.１、１）
4.3 圆形拉伸件得内腔直径
圆形拉伸件得内腔直径应取D≥ｄ+10t,以便在拉伸时压板压紧不致起皱。
（参见图5。
１、1）
4.4矩形拉伸件相邻两壁间得圆角半径
矩形拉伸件相邻两壁间得圆角半径应取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。
图５。
4.1矩形拉伸件相邻两壁间得圆角半径
4.5圆形无凸缘拉伸件一次成形时,其高度与直径得尺寸关系要求
圆形无凸缘拉伸件一次成形时,高度H与直径d之比应小于或等于０。
4,即Ｈ/d≤0、4,如下图所示。
图5。
5、１ 圆形无凸缘拉伸件一次成形时,高度与直径得尺寸关系
4.6拉伸件设计图纸上尺寸标注得注意事项
拉伸件由于各处所受应力大小各不相同,使拉伸后得材料厚度发生变化。
一般来说,底部中央保持原来得厚度,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。
4.6.1拉伸件产品尺寸得标准方法
在设计拉伸产品时,对产品图上得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。
4.6.2 拉伸件尺寸公差得标注方法
拉伸件凹凸圆弧得内半径以及一次成形得圆筒形拉伸件得高度尺寸公差为双面对称偏差,其偏差值为国标（GB）16级精度公差绝对值得一半,并冠以±号。
5 成形
5.1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表6。
表7加强筋结构及尺寸选择
5.2 打凸间距与凸边距得极限尺寸
打凸间距与凸边距得极限尺寸按下表选取。
表8打凸间距与凸边距得极限尺寸
5.3百叶窗
百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上起通风散热作用,其成型方法就是借凸模得一边刃口将材料切开,而凸模得其余部分将材料同时作拉伸变形,形成一边开口得起伏形状、
百叶窗得典型结构参见图6、3。
１。
图６。
3、1百叶窗得结构
百叶窗尺寸要求:
a≥4ｔ;b≥6t;h≤5t;L≥24t;r≥0、5t。
5.4孔翻边
孔翻边型式较多,本规范只关注要加工螺纹得内孔翻边,如图6.4。
1所示。
图６。
4、1带螺纹孔得内孔翻边结构示意图
螺纹
材料厚度t
翻边内孔D1
翻边外孔ｄ2
凸缘高度ｈ
预冲孔直径D0
凸缘圆角半径Ｒ
M3
０、８
2、5５
3、38
1。
6
１。
9
0。
6
1
3。
2５
1。
6
２.2
０。
5
3、3８
1、8
1。
９
3、5
２
２
1。
2
3、３8
１.92
2
0。
6
３、5
2.1６
1。
5
１.5
3。
5
2。
4
１。
7
0、75
Ｍ４
1
3、３５
４。
46
2
2、3
0。
5
1.2
４。
35
1。
92
2、7
0。
6
４.５
2.１6
2、3
4.65
２、4
１。
5
1。
5
4.46
２、4
2.５
０。
75
4。
６5
2.7
1、8
2
４。
56
2、2
2。
４
１
M5
1。
2
4。
25
5。
6
2。
4
３
０、6
１、5
5、4６
2、４
2.５
０。
75
5.6
2.７
3
5、7５
３
2.5
2
5、５３
3、２
2.４
1
5、75
3、6
2。
７
2。
5
５。
７5
4
３.1
1、2５
Ｍ6
1.5
５。
１
7、０
3
3、６
0.７5
2
６、7
3。
2
4、2
1
７、0
３。
6
3、6
7。
3
４
２、5
2。
5
７、0
4
2、8
１、25
７、3
４.5
３
3
７.0
4、8
３、4
1。
5
表9带螺纹孔得内孔翻边尺寸参数
6焊接
6.1焊接方法得分类
焊接方法主要有电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、熔化焊、压力焊、钎焊,钣金产品焊接主要为电弧焊、气焊。
6.2电弧焊具有灵活、机动,适用性广泛,可进行全位置焊接;所用设备简单、耐用性好、维护费用低等优点。
但劳动强度大,质量不够稳定,决定于操作者水平、
适用焊接３mm以上得碳钢、低合金钢、不锈钢与铜、铝等非铁合金
6.3气焊火焰温度与性质可以调节,于弧焊热源比热影响区宽,热量不如电弧集中,生产率低 应用于薄壁结构与小件得焊接,可焊钢,铸铁,铝,铜及其合金,硬质合金等。
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