五金冲压零件设计

五金冲压零件设计准则1，冲压件构形原则2，弯曲件构形原则3，拉深件构形原则第一章常用金属材料1.1常用冲压材料：1.1.1冷轧低碳钢SPCC冷轧低碳钢(SteelPlateColdCommercial)，普通品质。SPCD冷轧拉深钢(SteelPlateColdDeepDrawn)，降低了碳、锰、磷、硫等元素的含量，拉廷性好。SPCE冷轧深拉深钢(SteelPlateColdDeepDrawnExtra)，进一步降低碳、锰、磷、硫等元素含量，拉廷性更佳。1.1.2电解镀锌钢电解镀锌钢是以上述三类冷轧钢板为基材，经过电解镀锌等表面处理后的一种冷轧钢，其化学成份，机械性能与上述冷轧钢相近：SECC冷轧电解板(SteelElectrolyticColdCommercial)。SECD冷轧拉深电解板(SteelElectrolyticColdDeepDrawn)。SECE冷轧深拉深电解板(SteelElectrolyticColdDeepDrawnExtra)。1.1.3不锈钢，如SUS301/302/303/403/430等等，主要用于制作弹片，外表装饰片以及对防锈有要求的零件。1.1.4其他，如青铜、黄铜，主要用于端子，导电部件等。1.2品名介绍品名介绍材料规格后处理镀层厚度SABC＊D＊ESforSteelA:电镀B:所使用的底材C(Coldrolled):冷轧H(Hotrolled):热轧C:底材的种类C:一般用D:抽模用E:深抽用H:一般硬质用D:后处理E:镀层厚第二章板金件的设计原则•在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。•板金件的工艺性问题，是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对板金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。第一节冲切件构形原则2.1.1冲切件的构型原则冲切件的形状应尽量简单，尽量避免切件上的过长的悬臂狭槽。如2.1-1图：对一般钢A≥1.5t对合金钢A≥2t对黄铜、铝A≥1.2tt—材料厚度。•2.1.2冲切弃料最少以减少料的浪费如2.1—2b图，稍稍更改设计，就会得到更多的零件，将大大节约材料。2.1.3冲孔件的构型原则2.1.3.1最小冲孔边距和孔间距最小边距和孔间距。零件上冲孔设计应考虑留有合适的孔边距和孔间距以免冲裂。最小孔边距和孔间距见2.1—1表。•2.1.3.2最小冲孔直径或方孔的最小边长冲孔时，应受到冲头强度的限制，冲孔的尺寸不能太小，否则容易损坏冲头。最小冲孔直径及最小边长见2.1—2表。表2.1—2t—材料厚度表2.1-3用于螺钉、螺栓的过孔•2.1.3.3螺钉、螺栓的过孔和沉头座螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。表2.1-4用于沉头螺钉的沉头座及过孔*要求钣材厚度t≥h。表2.1-5用于沉头铆钉的沉头座及过孔2.1.3.4板金件常用自攻螺钉底孔、翻边孔直径及翻边高度。见表2.1—6。φ翻边孔φ0.35～0.51.8～2.32.1～2.51.21.7～2.20.82.42.51.6～22.312.52.62～2.52.40.35～0.52～2.62.3～2.91.21.8～2.40.82.72.91.6～22.512.832～2.52.61.22.93.12.4～32.71.53—3～3.62.823.1—4～4.6—0.3～0.52.1～2.92.4～3.11.9～2.60.83.13.32.913.23.431.23.33.53.11.53.43.63.223.6—3.40.5～0.83.53.83.413.743.51.23.84.13.61.544.33.724.1—3.80.3～0.52.1～2.92.4～3.11.9～2.60.833.22.913.13.431.23.23.53.11.53.33.63.223.5—3.4141.24.21.54.324.5ST4.8KT-284X10螺纹规格ST2.9ST3.5ST4.2KT-285X10金属板材板材厚度t钢板孔径翻边孔高度铝合金板孔径Φ紧固扭矩Nm3.5～5.54～6.5h=(2～2.5)t表2.1—62.1.3.5加工螺纹的内孔翻边，结构示意图如图2.1-3所示,尺寸参数如表2.1-7。（图1.26）图2.1-3表2.1-7带螺纹孔的内孔翻边尺寸参数•2.1.5设计图纸中毛刺的标注要求(如图2.1-5)*毛边方向：BURRSIDE。*需要压毛边的部位：COIN或COINCONTINUE。一般不要整个结构件断口全部压毛边，这样会增加成本。尽量在下面情况使用：暴露在外面的断口；人手经常触摸到的锐边；需要过线缆的孔或槽；有相对滑动的部位。图2.1-5钣金结构设计图纸中毛刺的标注示例2.1.6冲裁件毛刺的极限值及设计标注冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的，冲压件毛刺高度的极限值(mm)见下表2.1-10。注：f级（精密级）适用于较高要求的零件；m级（中等级）适用于中等要求的零件；g级（粗糙级）适用于一般要求的零件。表2.1-10冲压件毛刺高度的极限值第二节弯曲件结构原则•2.2.1板件最小弯曲半径板件弯曲时，若弯曲处的圆角R过小(如图2.2-1)，则外表面容易产生裂纹。若弯曲圆角过大，因受到回弹的影响，弯曲件的精度不易保证。为此规定最小弯曲半径。见表2.2-1。表2.2—12.2.2弯曲的直边高度不宜过小，否则不易成形足够的弯矩，很难得到形状准确的零件。其值h≥R+2t方可。见图2.2-2。2.2.3弯曲边冲孔时，孔边到弯曲半径R中心的距离L不得过小，以免弯曲成型后会使孔变形。其值L≥2t方可。见图2.2-3。•2.2.9防止弯曲后，产生回弹的切口形式，如图2.2-9。图2.2-9a≥1.5t（t—材料厚度)2.2.13凸部的弯曲若象下图2.2-13a那样弯曲线和阶梯线一致，有时会在根部开裂变形。所以使弯曲线让开阶梯线如图b，或设计切口如c、d那样。r≥2tn=rabcdm≥2tk≥1.5tL≥t+R+k/2图2.2-132.1.15斜边的折弯边应避开变形区，如图2.2-15所示。图2.2-152.1.17注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性（图1.19）图2.2-17弯曲件标注示例如上图2.2-17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）和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.•2.2.19高零件强度的合理构型对较长的板金件为了提高其强度，应该设计加固筋。筋的形状、尺寸及适宜间距见表2.2-3。2.2.20在弯曲件的弯角处再作弯折，能起到筋条的加强作用，如图2.2-19。角部处加强筋的形状、尺寸及筋间距见表2.2-2。第三节拉深件的构形原则•2.3.1拉伸件一般构形原则•拉深件的形状应尽量简单、对称。•拉深件各部分尺寸比例要恰当，尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。（D凸＞3d，h≥2d）因为这类零件要较多的拉深次数。•拉深件的圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型和减少拉深次数。2.3.2拉深件的圆角半径要求如表2.3-1所示。表2.3-12.3.4防止拉深时产生扭曲变形，A、B宽度应相等（对称）即A=B，如下图2.3-2。