钣金加工件设计规范

将睿工厂钣金加工件产品工艺及设计规范常见要点汇总

钣金加工支持的文件格式 / 软件类型

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钣金加工厂流程

钣金加工是件金属板材加工,钣金加工工艺复杂多样,主要包括切割下料、冲裁加工、折弯成形等,同时也根据客户的图纸设计需求,可提供激光切割、喷涂丝印、组装等服务。以下为将睿钣金的基本流程

(1)领料

(2)下料

(3)冲孔/切开工序

(4)折弯

(5)钳工

(6)焊接

(7)打磨

(8)表面处理

(9)半成品检验

(10)图案印刷

(11)成套组装

(12)质检

(13)入库包装

(14)待发货

钣金加工/将睿可提供材料

*单张板材一般 【长度*宽度:2440~2500 * 1220~1250 mm】(可依需要裁切任意尺寸)
*重量计算:长(m)×宽(m)×厚(m)×密度=公斤(kg)
  注:1、材料厚度一般公差+0,-0.08,此负公差随板材的厚度增加而逐渐增大。 2、量测材料厚度应使用测微器/千分尺,不能使用卡尺。

材料/代号
厚度 抗拉强度 材质表面 可提供型号 密度

冷轧板/SPCC

0.8/1.0/1.5/2.0/2.5 抗拉强度410-270RmMPa 光面 / 7.85 g/cm³
1、铁灰色光泽,表面易刮伤、生锈,加工时须注意保护并快速转序。
2、适宜做电镀(镀彩锌、镀白锌、镀蓝锌、镀镍,电泳,发黑),烤漆、喷粉…等

热轧板/Q235

3.0/4.0/5.0/6.0 >420RmMPa 光面 / 7.85 g/cm³
1、黑灰色光泽,表面不易刮伤,但易生锈斑,加工时须注意去除
2、适宜做烤漆、喷粉等

镀锌板/SGCC

0.8/1.0/1.5/2.0/2.5 / 光面 / /
1、铁灰色光泽,表面易刮伤、生锈,加工时须注意保护并快速转序。
2、适宜做喷漆,烤漆、喷粉…等

不锈钢板/SUS

0.8/1.0/1.5/2.0/2.5/3.0/4.0/5.0/6.0 / 雾面2B / 拉丝 / 镜面 SUS201、SUS304、SUS316 7.95 g/cm³
1、金属白色光泽,表面不易生锈,依表面状态可分:雾面、亮面、镜面、拉丝面等。为保护表面,经常贴上PVC保护膜。
2、一般不做表面处理。如要烤漆须经特殊表面处理。     3、可做喷塑,烤漆

铝板/AL

1.0/1.2/1.5/2.0/2.5/3.0 110-136RmMPa
170~305RmMPa
AL6061T6=27
光面 / 拉丝 1060H24/3003/5052/6061 2.68 g/cm^³
1、金属白色光泽,表面极易氧化腐蚀,故表面经常贴上PVC保护膜。
2、表面处理:可先喷砂、拉丝、或抛光后,阳极氧化(不导电,可染成各种颜色);铬酸盐氧化(又称导电氧化,有原色、金黄色两种)

铜板/CU

1.0/1.2/1.5/2.0/2.5/3.0 / 光面 / 拉丝 H62 8.960 g/cm³
1、H62(即四六黄铜),有良好的力学性能,热态下塑性好,冷态下塑性也可以,切削性好,易钎焊和焊接,耐蚀,可做各种深拉伸和弯折制造的受力零件,是应用广泛的一个黄铜品种。
2、表面处理: 黄铜表面刷一层透明涂料的方法来防止黄铜室外大气腐蚀, 另外也常采取钝化处理和电镀处理(镀铜、镀镍、镀铬)等
钣金常用材料性能简介
冷轧板(俗称冷板)

冷轧板硬度高,加工相对困难些,但是不易变形,强度较高。主要采用低碳钢牌号,具有良好的冷弯和焊接性能,以及一定的冲压性能,通过冷轧,可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和钢板,平直度高、表面光洁度高、表面清洁光亮、易于进行涂镀加工、品种多,用途广,同时具有冲压性能高、屈服点低的特点。

热轧板(热轧钢板)

热轧板强度相对较低,表面质量差点(有氧化\光洁度低),但塑性好,一般为中厚板,冷轧板:强度高\硬度高,表面光洁度高,一般为薄板,可以作为冲压用板。机械性能远不及冷加工,也次于锻造加工,但有较好的韧性和延展性。

镀锌板

镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀延长其使用寿命,在钢板表面涂以一层金属锌,这种涂锌的钢板称为镀锌板。具有良好的外观,不得有对产品使用有害的缺陷,如无镀、孔洞、破裂以及浮渣、超过镀厚、擦伤、铬酸污垢、白锈等。

201不锈钢

201不锈钢材具有、抛光无气泡、无针孔等特点,是生产各种表壳、表带底盖优质材料等,主要用于浅拉伸的制品,抵挡一般腐蚀的能力201不锈钢板主要用于高温应用,高温应用要求材料有强的抗敏化性,以防止在较低温度的粒间腐蚀。

304不锈钢(通用型号,亦称18/8不锈钢)

具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(使用温度-196℃~800℃)。在大气中耐腐蚀, 如果是工业性气氛或重污染地区,则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。具有良好的加工性能和可焊性。 304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。

316不锈钢

耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性);高温强度优秀;固溶状态无磁性;冷轧产品外观光泽度好,漂亮;相对304不锈钢,价格较高。316不锈钢因添加Mo元素,使其耐蚀性、和高温强度有较大的提高,耐高温可达到1200-1300度。

1060H24铝板(亦称“纯铝板”)

属于工业纯铝,具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性,强度低,热处理不能强化,可切削性不好;可气焊、氢原子焊和接触焊,不易钎焊易承受各种压力加工和引伸、弯曲。有良好的延伸率以及抗拉强度完全能够满足常规的加工要求(冲压,拉伸)成型性高。广泛应用于对强度要求不高的产品。

3003铝板(亦称“防锈铝板”)

有锰合金元素,具有优秀的防锈特性,强度比1100约高10%,成形性、溶接性、耐蚀性均良好。这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很高的塑性,用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性。

5052铝板(亦称“防锈铝板”)

镁是5052合金铝板中主要的合金元素,是应用最广的一种防锈铝,这种合金的强度高,特别是具有抗疲劳强度:塑性与耐腐蚀性高,不能热处理强化,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良,可抛光。

6061铝板(亦称“防锈铝板”)

主要合金元素为镁及硅,具有中等强度,良好的抗腐蚀性,可焊接性,氧化效果好。广泛应用于要求有一定强度和抗菌素蚀性高的各种工业结构件。具有加工性能极佳良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。

H62(即四六黄铜)黄铜板

平均含铜量为62%的普通黄铜,有良好的力学性能,热态下塑性好,冷态下塑性也可以,切削性好,易钎焊和焊接,耐蚀,但易产生腐蚀破裂。此外价格便宜,是应用广泛的一个普通黄铜品种。可做各种深拉深和弯折制造的受力零件。

如何展开和测算
一.测算要素

1-1 单个零件的厚度。

1-2 单个零件展开的外形总尺寸。

二.三维图如何测量

2-1 三维软件->利用评估命令下的测量工具进行测量。

2-2 图纸为SW标准钣金建模图纸,可以直接用钣金工具下的展开命令,采用评估工具对零件直接进行展开后测算用料长宽。

2-3 图纸为SW实体建模图纸,IGS文件、STP文件,需要自己模拟展 开状态,进行测算。(常见,必须掌握)。

2-4 测算板厚,用测量工具直接点选零件厚度的两个面即可。

三.CAD图纸如何测量

3-1 一般CAD图纸都会有尺寸标注,通过模拟展开状态,长度尺寸相加,得出总长度,宽度尺寸相加得出总宽度。

3-2 在没有尺寸标注的情况下需要手动测算。方法->使用CAD测量工具的快捷键进行尺寸测量标注。

3-3 必须注意尺寸是否为1:1,有时图纸格式不同,会导致出现尺寸比例不对。

激光切割(即镭射加工)可切割板厚
材质可切割板厚(mm)红色字为最大切割尺寸
SPCC 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10 12 14
SGCC 6.0
SUS 5.0
CU 4.0
LV 铝 5.0
覆铝锌板 3.0
激光切割加工处理注意点

在钣金加工中,激光切割常用于:下料,割外形,二次切割,割线,割异形孔等

加工精度±0.1mm

切割五金件底孔时,必须加大0.05mm
因为在切割起点与终点时会留有微小的接点
切割工艺孔时,宽度一般大于0.5mm,
越小毛刺越明显。
在LASER加工时,倒角必须≥0.5mm
防止烧焦。
数控冲床

数控冲床常见用途:下料,冲网孔,冲凸包,切边,打凸点,压筋,压线,抽孔等。加工精度±0.1mm抽孔:NCT抽孔离边缘最小距离为3T,两个抽孔之间的最小距离为6T(除非有特殊避位,可减小),抽孔离折弯边(内)的最小安全距离为3T+R,如偏小则须压线处理。一般NCT冲半剪的高度不超过0.6T,如大于0.6T则极易脱落。
孔与边缘之间的距离不应过小,其允许值如表1;NCT冲压的最小孔径如表2:(T表示料厚)

表1:材质 冲圆孔 冲方孔
硬钢 0.5T 0.4T
软钢/黄铜 0.35T 0.3T
0.3T 0.28T
表2:材质 冲圆孔 冲方孔
硬钢 1.3T 1.0T
软钢/黄铜 1.0T 0.7T
0.8T 0.6T
折弯工艺
常见折刀形状

常见V槽形状

注意:选用什么样的V槽与材料的厚度和折弯的形状有关系
孔到折弯边的

最小安全距离

以上尺寸是孔到内折弯边的距离,如果小于这个距离则折弯会引起孔变形,在这种情况下,可以通过其他加工方式来解决变形问题:
①先折弯,后用镭射割孔 ②预压线处理 ③直接开模具生产 ④偏心折弯 ⑤改用较小V槽
但这样大多会增加加工成本,在条件允许的情况下,设计的时候应尽量满足这些最小安全距离。

将睿现有折弯模具

36V 下模

16-24V 下模

16V30度-16V一体模

10V30度-6-10V一体模

6-8V插深模

6-10V下模

压平上模

30度尖刀

8-12V下模

12-20V 下模

小弯刀

段差上下模
用于段差,2.0以下的
板材,段差净高度
不得大于4MM

大弯刀

单6V下模

闪牙上模
用于闪牙,避让压铆螺母
距离板材3MM都
可以折弯,
限于2.0以下的板材。

单4V下模

R5上模

R8上模

R10上模

R15上模

R20上模

R29上模

R29下模

焊接工艺
  • 氩弧焊机

    主要针对不锈钢,
    镀锌板,
    薄铁板,铝板的焊接
  • 二氧化碳保护焊

    主要针对一些厚铁板,
    以及大的机箱加焊
  • 逆变氩弧焊机

    目前主要针对铝板焊接
  • 碰焊机

    冷焊板对板无缝碰焊
  • 种焊螺钉机

    主要针对箱体和把
    板材平面种焊螺柱
折弯件的直边高度
常见钣金连接方式

1.铆钉铆合:
这种铆钉常称为拉钉,将两块板材通过拉钉铆合在一起称之为拉铆,常见铆合形状如图:拉铆钉有沉头与圆头之分,沉头拉铆按结构可分为单面
与双面拉铆
2.电阻焊:
工件组合后通过电极施加压力利用电流接头的接触面及附近区域产生电阻热进行焊接(电阻点焊的尺寸见下表)

  • 板厚t(mm)
  • 焊点直径d(mm)
  • 焊点到边缘最小距离f(mm)
  • 焊接边最小宽度(mm)
0.6~0.79 5.0~6.0 5 10
0.8~1.39 5.5~6.5 5~6 10~12
1.4~1.99 6.0~7.0 7~9 14~18
2.0~2.49 6.5~7.5 9~10 18~20

3.抽孔铆合:
其中的一零件为抽孔,另一零件为沉孔,通过翻边铆合模使之成为不可拆卸的连接体。优越性:抽孔与其相配合的沉孔的本身具有定位功能。铆合强度高,通过模具铆合效率也比较高。

4.TOX铆合:
定义:通过简单的凸模将被连接件压进凹模。在进一步的压力作用下,使凹模内的材料向外"流动"。结果产生一个既无棱角,又无毛刺的圆连接点,而且不会影响其抗腐蚀性,即使对表面 有镀层或喷漆层的板件也同样能保留原有的防锈防腐特性,因为镀层和漆层也是随之一起变形流动。材料被挤向两边,挤进靠凹模侧的板件中,从而形成TOX连接圆点。如下页图所示:

TOX 凸点
TOX 平点
常见表面处理

电镀

通过化学反应,在材料表面附上一层其他金属,用来增加金属的防腐蚀性能,且能达到一定的美化外观作用,是常用的一种表面处理方式,如:电镀锌,电镀镍等

喷涂

通过喷涂,高温烘烤等方式,在材料表面喷上一层各种颜色的涂料,用来美化外观,且能增加材料的防腐蚀性能,是常用的表面处理方式,一般有液体烤漆和粉体烤漆两种,其中粉体烤漆最常见。烤漆表面是不导电的。有EMC要求的区域不允许烤漆。(烤漆的产品一般预留喷涂余量…)
  • 丝印

    在材料表面丝印各种标识的工艺,一般有平板丝印和移印两种方式,主要原理与照相机菲林成像原理一样,也是一个曝光的过程。平板丝印主要用于一般平面上。但如果遇上有较深的凹坑的地方,就需要用到移印。
  • 表面拉丝

    将材料放在拉丝机的上下滚轮之间,滚轮上附着有砂带,通过电机带动,让材料通过上下砂带,在材料表面拉出一道道痕迹,根据砂带的不同,痕迹粗细也不相同,主要作用是美化外观。一般都是铝材才考虑用拉丝的表面处理方式。
  • 喷砂

    通过喷砂机的风力将砂粒打到工件表面上,在工件表面形成一层密布的凹坑,主要作用是去除工件表面的脏污,增加工件表面的附着力,为后续表面处理方式做准备,在我们公司不常用。
  • 氧化

    将工件表面的金属氧化,在工件表面形成一层致密的保护膜,增加工件的防腐蚀性。一般有导电氧化和阳极氧化两种方式,是一种常用的表面处理方式,如散热器表面的阳极氧化。(可以有不同的颜色)
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