emc易倍钣金件设计工艺钣金件设计工艺工艺,设计,钣金,钣金件设计,钣金件,工艺设计,钣金件工艺,设计工艺,钣金工艺,钣金设计

　　钣金件设计工艺1004291.0、钣金材料的选材钣金材料是结构设计中最常用的材料，了解材料的综合性能和正确的选材，对成本、性能、质量、加工工艺性都有重要的影响。1.1钣金材料的选材原则在保证零件功能的前提下，尽量选用廉价的材料品种，并降低材料的消耗，降低材料成本；工的合理性和质量。1.2常用的板材介绍1.2.1钢板1）冷轧薄钢板冷轧薄钢板是碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板，它是由碳素结构钢热轧钢带，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，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板。常用的牌号为08F、10、Q235，具有良好的落料、折弯性能。2）连续电镀锌冷轧薄钢板，指电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水溶液中连续电镀锌冷轧薄钢板，即“电解板”连续沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程，因为工艺所限，镀层较薄。３）连续热镀锌薄钢板连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，是厚度0.252.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带，钢带先通过火焰加热的预热炉，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710920，使氧化铁膜还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入450460的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能emc易倍官网登录入口。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。连续电镀锌冷轧薄钢板和连续热镀锌薄钢板在加工后可以不再电镀、油漆，切口不做特殊处理，便可直接使用，提高了加工效率。-1-锈钢板在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。不锈钢板分为热轧钢板和冷轧钢板。不锈钢板的材料价格比较高，材料强度较高对数控冲床的刀具磨损较大一般不合适数控冲床上加工；表面喷涂的附着力不高、质量不宜控制；材料回弹较大折弯和冲压不易保证形状和尺寸精度。常用的牌号为201、202、304、316。1.2.2和铝合金板通常使用的铝和铝合金板主要有以下几种材料：（L2）1035（L4）防锈铝3A21，硬铝2A06（LY6）5A02（LF2）1060（L2）、1035（L4）是常用的工业用纯铝。具有高的可塑性、耐腐性、导电性和导热性，但强度低、热处理不能强化，切削加工性不好；用气焊、氢原子焊和接触焊，不易钎焊，易承受各种压力加工和引申，弯曲。防锈铝3A21（LF21）是应用最广的一种防锈铝。这种合金的强度不高（仅高于工业纯铝），不能热处理强化。故常用冷加工方法来提高它的力学性能，在退火状态下有高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好。冷作硬化时塑性低，耐蚀性好，焊接性良好。防锈铝5A02（LF2）3A21（LF21）相比，5A02（LF2）强度较高，特别是具有较高的疲劳强度、塑性与耐蚀性高。热处理不能强化，用接触焊和氢原子焊焊接性良好，氩弧焊时有形成结晶裂纹的倾向，合金在冷作硬化时有形成结晶裂纹的倾向。合金在冷作硬化和半冷作硬化状态下可切削性较好，退火状态下可切削性不良，可抛光emc易倍官网登录入口。2A06（LY6）是常用的硬铝牌号。硬铝和超硬铝比一般的铝合金具有更高的强度和硬度，可以作为一些面板类的材料，但是塑性较差，不能进行折弯，折弯会造成外圆角部位有裂缝或者开裂。1.2.3铜和铜合金板常用的铜和铜合金板材主要有两种，紫铜T2黄铜H62，紫铜T2是最常用的纯铜，外观呈紫色，又称紫铜，具有高的导电、导热性、良好的耐蚀性和成形性，但强度和硬度比黄铜低得多，价格也是非常昂贵，主要用作导电、导热和耐用消费品腐蚀元件。黄铜H62，属高锌黄铜，具有较高的强度和优良的冷、热加工性，易用于进行各种形式的压力加工和切削加工。主要用于各种深拉伸和折弯的受力零件，其导电性不如紫铜，但有较好强度和硬度，价格也比较适中。1.3材料对钣金加工工艺的影响钣金加工主要有三种：冲裁、弯曲、拉伸，不同的加工工艺对板材有不同要求，钣金的选材也应该根据产品的大致形状和加工工艺考虑板材的选择。-2-1.3.1材料对冲裁加工的影响冲裁要求板材应具有足够的塑性，以保证冲裁时板材不开裂。软材料（如纯铝、防锈铝、黄铜、紫铜、低碳钢等）具有良好的冲裁性能，冲裁后可获得断面光滑和倾斜度很小的制件；材料（如高碳钢、不锈钢、硬铝、超硬铝等）冲裁后质量不好，断面不平度大，对厚板料尤为严重。对于脆性材料，在冲裁后易产生撕裂现象，特别是宽度很小的情况下，容易产生撕裂。1.3.2材料对弯曲加工的影响需要弯曲成形的板材，应有足够的塑性、较低的屈服极限。塑性高的板材，弯曲时不易开裂，较低屈服极限和较低弹性模量的板料，弯曲后回弹变形小，容易得到尺寸准确的的弯曲形状。含碳量＜0.2的低碳钢、黄铜和铝等塑性好的材料容易弯曲成形；脆性较大的的材料，如磷青铜（QSn6.5～2.5）、硬铝、超硬铝等，弯曲时必须具有较大的相对弯曲半径（r/t）弹簧钢（65Mn），否则在弯曲过程中易发生开裂。特别要注意材料的硬软状态的选择，对弯曲性能有很大的影响，很多脆性材料，折弯会造成外圆角开裂甚至折弯断裂，还有一些含碳量较高的钢板，如果选择硬质状态，折弯也会造成外圆角开裂甚至折弯断裂，这些都应该尽量避。1.3.3材料对拉伸加工的影响板材的拉伸，特别是深拉伸，是钣金加工工艺中较难的一种，不仅要求拉伸的深度尽量小，形状尽可能简单、圆滑过渡，还要求材料有较好的塑性，否则，非常容易引起零件整体扭曲变形、局部打皱、甚至拉伸部位拉裂。屈服极限低和板厚方向性系数大，板料的屈强比σs/σb越小，冲压性能就越好，一次变形的极限程度越大。板厚方向性系数gt1时，宽度方向上的变形比厚度方向上的变形容易。拉伸圆角值越大，在拉伸过程中越不容易产生变薄和发生断裂，拉伸性能就越好。常见的拉伸性能较好的材料有：纯铝钣、08Al。1.3.4材料对刚度的影响在钣金结构设计中，经常遇到钣金结构件的刚度不能满足要求，设计师往往会用高碳钢或不锈钢代替低碳钢，或者用强度硬度较高的硬铝合金代替普通铝合金，期望提高零件的刚度，实际上没有明显的效果。对于同一种基材的材料，通过热处理、合金化能大幅提高材料的强度和硬度，但对刚度的改变很小，提高零件的刚度，只有通过变换材料、改变零件的形状，才能达到一定的效果，不同材料的弹性模量和剪切模量参见表1-2。1.3.4常见材料的弹性模量和剪切模量名称弹性模量名称弹性模量GPaGPaGPaGPa灰铸铁11812644.3轧制锌8231.4球墨铸铁173166.8-3-碳钢、镍铬钢20679.4玻璃551.96铸钢202有机玻璃2.3529.410839.2橡胶0.007812748 电木 1.962.94 0.692.06 轧制磷锡 11341.2 夹布酚醛塑 3.958.83 冷拔黄铜8997 34.336.3 赛璐珞 1.711.89 0.690.98 轧制锰青铜 108 39.2 尼龙 1010 1.07 轧制铝 68 25.526.5 硬四氯乙烯 3.143.92 拔制铝线.540.75 铸锡青铜 103 高压聚乙烯 0.1470.2 硬铝合金70 26.5 混凝土 13.7339. 4.915.69 21.3.5 常用板材的性能比较 表1.3.5 常用板材的性能比较 材料 数控冲 激光加 折弯 表面切口防 床加工 工性能 性能 母工艺 母工艺 喷涂 护性能 性能 一般较好 冷轧钢板 一般最差 一般较差 不锈钢 一般极差 硬铝、超硬铝板一般 极差 极差 T2铜板 表中的数据与材料具体的牌号和厂家均有关系，仅作为定性参考之用。2，铝合金、 铜合金板材在激光切割上加工性极差，一般不能采用激光加工。2.0、冲孔和落料2.1 冲孔和落料的常用方式2.1.1 数控冲冲孔和落料 数控冲冲孔和落料，就是利用在数 控冲床上的单片机预先输入对钣金零件的加工程序（尺寸， ，使数控冲床采用各种 刀具，通过丰富的 NC 指令可以实现各种各样加工路径，加工工具等等信息）的冲 孔、切边、成形等形式的加工。数控冲一般不能实现形状太复杂的冲孔和落料。特 点：速度快，省模具。加工灵活，方便。基本上能够满足样品下料生产中的需要。 -4- 注意的问题及要求：薄材tlt0.6不好加工，材料易变形；加工范围受刀具，夹爪等限 制；适中的硬度和韧性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；高 的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。 数控冲一般适合冲裁 t3.5～4mm 以下的低碳钢、镀 锌板、铝板、铜板、t3mm 以下的不锈钢板，推荐的数控冲床加工的板料厚度为： 铝合金板和铜板为 0.8～4.0，低碳钢板为 0.8～3.5mm，不锈钢板 0.8～2.5mm。对 铜板加工变形较大，数控冲加工 PC PVC板，加工边毛刺大，精度低。 冲压 时用的刀具直径和宽度必须大于料厚，比如 Φ1.5 的刀具不能冲 1.6mm 的材料。 2.1.2 冷冲模冲孔和落料 对产量较大，尺寸不太大的零件进行冲孔落料，为提高生 产效率，而专门开的钣金冲压模具。一般由凸模和凹模组成。凹模一般有：压入式， 镶拼式等。凸模一般有：圆形，可更换；组合式；快装卸型等。最常见的冲模有： 冲裁模（主要有：开式落料模emc易倍官网登录入口，闭式落料模，冲孔落料复合模，开式冲孔落料连续 模，闭式冲孔落料连续模），弯曲模，压延模。 特点：因为用冷冲模冲孔及落料基 本可一次冲压完成，效率高，一致性好，成本低。所以对于产量较大，零件尺寸不 是太大的结构件，加工厂一般开冷冲模加工，在结构设计时就要考虑按开冷冲模加 工的工艺特点设计。比如零件不应出现尖角（除使用上必须外），需设计成圆角， 可改善模具的质量和寿命，也使工件美观，安全，耐用；为满足功能要求，零件的 结构形状可以设计得更复杂等。2.1.3 密孔冲冲孔 密孔冲可以视为数控冲的一种，