钣金设计指南.doc

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________钣金设计指南钣金设计指南目录Ⅰ、设计小知识………………………………………………………………………………………3功能要求…………………………………………………………………………………………3工艺要求…………………………………………………………………………………………3冲裁……………………………………………………………………………………………3折弯……………………………………………………………………………………………7钣金件的连接…………………………………………………………………………………12其它工艺………………………………………………………………………………………16装配要求…………………………………………………………………………………………17成本要求…………………………………………………………………………………………18材料的选择………………………………………………………………………………………18金属冲压件的公差………………………………………………………………………………18Ⅱ、钣金常用机构形式………………………………………………………………………………19冲裁………………………………………………………………………………………………3Ⅰ、设计小知识钣金件的设计除了要考虑功能要求外,还得考虑工艺要求、装配要求、成本要求。与铸、锻件相比,钣金件所做成的产品有较高的强度、较轻的结构重量;加工简便,所用的设备简单;外形平整,加工余量少,可减轻重量,缩短生产周期,降低成本。一、功能要求功能要求主要是满足系统的结构要求、强度要求、屏蔽要求、接地导电性能等。系统的结构是一个系统的硬件、PCB板、线材、电源等空间放置的位置、形式、连接装配方式等。钣金件由于其良好的强度、钢度、加工性、导电性,通常是用来负责支承起系统中大部分的硬件、PCB板、线材、电源等。硬件的放置形式多种多样,其要求也会有所不同。机械强度是钣金件设计中最重要的一环。因为系统中大部分的重量靠钣金件来支承,钣金件的机械强度出现问题,系统中整个强度就会出问题。医疗仪器一般需要做震动测试,跌落实验,碰撞实验,冲击实验等,有的机器甚至要求强度做到能承受100g的冲击,这就需要足够的机械强度和钢度。尤其是那些需要支承悬空的硬件的钣金件,和起主要支承作用的支架等,更必须有更好的强度。通常设计大型的系统如B超、CT机、检验设备,通信用的机箱机柜等,会先设计起支承用的支架框架。这样的支架框架可选用型材(如铝型材),也可选用比较厚的钣金件折弯成“∏”或“□”形。一般情况,增加一个折弯会使钢度增加几倍。工艺要求钣金件的加工设备主要有数控冲床,折弯机,冲床,剪裁机,铣床,钻床,焊接设备等(附表中是迈讯的机器设备统计)。钣金成形可归纳为压缩类成形、伸长类成形和弯曲类成形三种基本类型。钣金件加工中的矫形、弯曲、卷板、冲裁、拉深等工序,都是利用金属在常温下产生的塑性变形而成为所需的形状。因此,金属的塑性变形是金属成形的基础。金属在冷状态下受外力作用时,其形状和尺寸将发生变化,这种变化可以是弹性的,也可以是塑性的。当外力解除后,能恢复其原来的形状和尺寸的就是弹性变形,反之就是塑性变形。金属塑性变形最基本的形式就是滑移。冲裁冲裁是利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方式,主要设备是冲床。可以制成成品零件,也可作为弯曲、拉深、和成形等工艺准备毛坯。冲裁分为落料和冲孔两种。利用冲裁取得一定的外形的制件或坯料的冲压方法就是落料;反之,得到带孔的的就是冲孔。板料分离的变形过程分为三个阶段:弹性变形阶段,塑性变形阶段,剪裂阶段。在冲出孔的上部,有细微圆角,称圆角带。这是当冲裁过程中塑性变形开始时,由金属纤维的弯曲变形和拉伸而造成的。连接圆角带的是光亮的切割部分,称作光亮带,它是在金属产生塑性变形时形成的。光亮带下面是粗糙的表面,称为断裂带,它是由于拉应力的作用,使金属纤维断裂而形成的。在冲裁件或废料上,也有类似的三个部分,但其分布位置的上下次序恰好相反。冲裁件的尺寸精度主要是靠模具保证的,所以如果开模件的质量比较稳定,制件的互换性较好,一般不需要进一步的机械加工,即可满足装配和使用要求,材料的利用率较高,操作简便。在大批量生产时采用冲裁,能显著地提高生产效率,易实现机械化和自动化。冲裁间隙是指凹模和凸模之间的尺寸差。冲裁间隙是一个重要的工艺参数,其大小除对冲裁件的断面质量和尺寸精度有影响外,还会对冲裁力和模具寿命有直接影响。表1冲裁间隙的影响项目影响情况大间隙正常间隙小间隙断面质量圆角大,毛刺大,撕裂角大圆角正常,无毛刺,能满足一般冲压件要求圆