计算机科学与技术系教学大纲(专科)

钣金件的结构设计1、钣金简介2、钣金件结构设计指南3、钣金件的常用装配方式目录1.1钣金的概念1.2冲压简介1.3常用钣金材料介绍1、钣金简介钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括冲裁、折弯、拉伸、成形、铆合和焊接等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。1.1钣金的概念冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压所使用的模具称为冲压模具，按加工要素可以分为冲孔模、落料模、折弯模、成形模、铆合模等，按照工序组合可分为工程模、复合模、连续模。1.2冲压简介工程模工程模是指压力机在一次冲压行程中，在一个工位上只完成一道工序（如冲孔、折弯、落料等）的冲模。复合模复合模是指压力机在一次行程中，在一个工位上同时完成多道冲压工序的冲模。连续模连续模又叫级进模，是指压力机在一次冲压行程中，在几个不同的工位上同时完成多道工序的冲模。普通冷轧钢板SPCC钣金加工最常用的一种金属材料，简称冷板；铁灰色光泽，表面易刮伤、生锈；一般需要做表面处理，如喷粉、喷漆、电镀等电解镀锌钢板SECC俗称电解板，是指普通冷板通过电镀锌作业线，使钢板表面产生一层镀锌层；电解板保持了普通冷板的力学性能和近似的加工性，又增加了优良的耐腐蚀性和装饰性。不锈钢板SUS304是使用最广泛的不锈钢之一，耐腐蚀性、耐热性好，并且有优良的力学性能；SUS301耐腐蚀性稍差一些，但是经过冷加工能获得良好的拉伸性能和硬度，弹性较好，多用于弹片等；不锈钢有金属白色光泽，不易生锈，表面可做镜面、雾面、拉丝面等，通常做装饰性结构件。铝合金板纯铝强度很低，无法作为结构材料使用，钣金加工一般用到的是铝合金板，常用的有2000系列，3000系列和5000系列。2000系列是一种铜铝合金，特点是硬度较高，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。铝合金不仅轻便，而且具有良好的耐腐蚀性，导电性和导热性，通常用作外观件、航空件等1.3常用钣金材料介绍2、钣金结构设计指南2.1冲裁2.2折弯2.3凸包2.4止裂槽2.5提高钣金强度的设计2.6降低钣金成本的设计1、避免外部、内部尖角安全因素：钣金外部尖角锋利，容易造成操作人员或用户划伤手指；冲压模具因素：钣金的尖角对应在模具上也是尖角，模具凹模上的尖角加工困难，同时热处理时极易开裂，冲裁时尖角处容易崩刃和过快磨损，造成模具寿命降低。2.1冲裁2、避免过长的悬臂和狭槽3、钣金冲孔的大小4、钣金冲孔间距和孔边距冲压模具上相应的凸模尺寸小，强度低，模具寿命短过长的悬臂还有可能造成钣金材料的浪费5、避免孔距离钣金折弯边或成形特征太近2.1冲裁6、避免钣金展开后冲裁间隙过小甚至材料干涉2.1冲裁1、折弯的高度钣金折弯高度太低时，折弯处容易扭曲变形，不容易得到理想的零件形状和理想的尺寸精度2.2折弯2、折弯半径为保证折弯强度，钣金折弯半径应大于材料最小折弯半径2.2折弯3、折弯方向钣金折弯时尽量垂直于材料的纤维方向4、避免折弯根部不能压料而造成折弯失败2.2折弯5、避免折弯干涉2.2折弯6、保证折弯强度7、避免复杂的折弯2.2折弯2.2折弯8、多重折弯上的孔很难对齐1、凸包的深度2、凸包的斜度3、凸包的转角4、凸包与周围特征的距离2.3凸包2.4止裂槽常用于折弯和凸包等工序中作用：防止材料撕裂和变形，产生毛边；减小成形力宽度：大于1.5T1、避免平板的设计2、添加加强筋3、增加折弯、翻边或者反折压平2.5提高钣金强度的设计4、折弯处添加三角加强筋5、折弯边自铆或通过拉钉等方式连成一体2.5提高钣金强度的设计1、合理设计钣金形状、提高钣金材料利用率2、减小钣金件外形尺寸2.6降低钣金成本的设计3、钣金件的外形尽量简单4、合理选择零件的装配方式2.6降低钣金成本的设计5、合理利用钣金结构，减少零件数量2.6降低钣金成本的设计3.1卡扣装配3.2拉钉（铆钉）装配3.3自铆装配3.4螺钉机械装配3.5焊接3、钣金件装配卡扣装配3.1、卡扣装配拉钉（铆钉）装配3.2拉钉（铆钉）装配自铆装配3.3自铆装配1、抽牙孔+自攻螺钉2、抽牙孔+攻牙+螺钉3、铆合螺母+螺钉3.4螺钉机械装配概念：焊接就是两个分散的钣金件通过外界加热至熔点后冷却，形成牢固接合的加工方法。按加热方式主要分为气焊和电焊。气焊电焊电弧焊：利用电弧放电熔接焊条和工件电阻焊：通过电极放电熔接工件3.5焊接谢谢！