钣金设计基础知识
机械设计钣金设计知识点
机械设计钣金设计知识点在机械设计中，钣金设计是一个重要的环节。
钣金设计通常指的是对金属板材的加工和成形，将平板金属材料加工成需要的形状和尺寸。
钣金设计的质量直接影响到机械产品的性能和外观。
因此，掌握一些钣金设计的知识点是非常重要的。
1. 材料选择在钣金设计中，要根据具体的使用要求选择合适的材料。
常用的钣金材料有钢板、铝板和不锈钢板等。
选择材料时需要考虑产品的强度、刚性、耐腐蚀性以及成本等因素。
合理选择材料有助于提高产品的质量和性价比。
2. 工艺流程钣金设计需要经过一系列的工艺流程来完成。
常见的工艺流程包括切割、折弯、冲孔、压花等。
在进行设计时，需要考虑每个工艺环节的顺序、方式和工艺参数等。
合理的工艺流程能够提高加工效率和产品质量。
3. 结构设计钣金产品的结构设计是钣金设计中的关键环节。
合理的结构设计能够保证产品的稳定性和强度。
在结构设计中，需要考虑到产品的外观、功能和使用要求。
合适的结构设计可以提高机械产品的可靠性和性能。
4. 尺寸和公差在钣金设计中，合理的尺寸设计和公差控制是非常重要的。
尺寸设计涉及到产品的大小、长度、宽度和高度等。
公差控制则关系到产品在加工过程中的精度和准确度。
合理的尺寸和公差设计可以确保产品的装配和使用的顺利进行。
5. 表面处理钣金产品的表面处理对产品的质量和外观也有着重要的影响。
常见的表面处理方法包括喷涂、镀锌、电镀等。
表面处理可以提高产品的耐腐蚀性和耐磨性，同时也能提升产品的视觉效果。
6. 成本控制在钣金设计中，成本控制也是一个重要考虑因素。
合理的成本控制可以降低生产成本，提高产品的竞争力。
在设计中，需要考虑材料的选择、工艺流程的优化以及生产效率的提升等，以实现成本的控制和优化。
总结：钣金设计作为机械设计中的重要一环，需要考虑材料选择、工艺流程、结构设计、尺寸和公差、表面处理以及成本控制等多个方面。
只有综合考虑这些知识点，才能设计出高质量、高性能和经济实用的钣金产品。
随着科技的不断发展，钣金设计也在不断创新和进步，如数控钣金加工技术等的应用，使钣金设计更加精确和高效。
钣金基础知识集锦(钣金工程师必备教材)
钣金基础知识集锦1钣金基本介绍1.1钣金基本加工方式按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。
本规范阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求。
1.2关键技术词汇钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接2 钣金下料下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。
钣金下料方式主要为数冲和激光切割2.1数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为冷扎板、热扎板小于或等于3.0mm,铝板小于或等于4.0mm，不锈钢小于或等于2.0mm2.2冲孔有最小尺寸要求冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。
图2.2.1 冲孔形状示例* 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。
表1冲孔最小尺寸列表2.3数冲的孔间距与孔边距零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，见图2.3.1。
当冲孔1.5t。
2.4折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图2.4.1）图2.4.1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离2.5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用于螺钉、螺栓的过孔*要求钣材厚度t≥h。
表3用于沉头螺钉的沉头座及过孔*要求钣材厚度t≥h。
表4用于沉头铆钉的沉头座及过孔2.6激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板热扎板小于或等于20.0mm, 不锈钢小于10.0mm 。
其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！3 钣金折弯3.1钣金折弯件的最小弯曲半径材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。
当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径。
钣金工艺与结构设计基础知识
认真勤奋主动担当专业能力开放包容一、钣金加工定义:钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪切,冲裁,折弯,焊接,铆接,模具成型及表面处理等。
其显著的特征就是同一零件厚度一致。
根据加工方式不同,通常分为两类:1.非模具加工:通过数控冲床,激光镭射,折弯机,铆钉机等加工工具对板材进行加工的工艺方式,一般用于样品制作,成本较高。
2.模具加工:通过固定的模具,对钣金进行加工,一般有下料模,成型模,主要用于批量生产,成本较低。
钣金件具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、电控柜、取款机、设备外罩中，钣金件是必不可少的组成部分。
随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。
钣金加工厂一般来说基本设备包括：剪板机、数控冲床、激光切割机、等离子切割机、水射流切割机、复合机、折弯机以及各种辅助设备如：开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机、铆钉机、刨槽机等。
数控冲床的工作原理为：由数控装置内的计算机对编制好的加工程序分析后通过伺服系统及可编程序制器向机床主轴及进给等执行机构发出指令，机床主体则按照这些指令，并在检测反馈装置的配合下，对工件加工所需的各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和进给速度等项要求实现自动控制，从而完成工件的加工。
激光切割机的原理：光纤激光切割机利用高密度激光束照射被切割材料上，使材料很快被加热至汽化的温度，瞬间蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成行窄的切缝（如0.1mm左右），完成对材料的切割，这就是激光切割（Laser Cutting）。
按结构分可以分成两大类：1、开放式数控冲床：结构形状C型，一面是开放式。
钣金基础知识(汽车相关)
汽车车身制造过程中，钣金加工 是关键环节之一，其质量和精度 直接影响车身的美观、安全和性
能。
汽车零部件制造
例如，发动机罩、车门、翼子板、车顶盖等都需要用 到钣金件。
除了车身外，钣金件还广泛应用于汽车内部的零部件 制造中。
这些钣金件通常需要经过精密的加工和组装，以确保 零部件的精度和稳定性。
汽车维修与改装
铜材可以通过拉伸、弯曲、切割等工艺进行加工。
铜材的缺点是成本较高，且在汽车结构中应用较少。
其他材料
其他材料包括塑料、复合材料等，这 些材料在汽车钣金件中也有一定的应 用。
复合材料由两种或多种材料组成，具 有多种材料的优点，如强度高、质量 轻、耐腐蚀等，适用于制作汽车车身、 车架等结构件。
塑料可以通过注塑成型、吹塑成型等 工艺进行加工，适用于制作汽车内饰 件、外观件等。
05
钣金设计软件与技术
CAD软件
AutoCAD
广泛应用于二维绘图和详细设计，支 持多种操作系统，提供多种定制选项。
SolidWorks
三维CAD软件，专为中小型企业设计， 支持钣金设计，具有强大的装配管理 功能。
CAM软件
Fusion 360
由Autodesk公司开发，支持从概念到制造的全过程，包括 钣金设计。
钣金基础知识(汽车相 关)
目录
• 钣金材料 • 钣金工艺 • 钣金在汽车中的应用 • 钣金质量检测 • 钣金设计软件与技术 • 钣金行业发展趋势与展望
01
钣金材料
钢材
钢材是钣金加工中常用的材料 之一，具有高强ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、良好的塑 性和韧性等特点。
钢材可以通过切割、弯曲、焊 接等工艺进行加工，适用于汽 车车身、底盘等结构的制造。
钣金柜体设计知识点总结
钣金柜体设计知识点总结钣金柜体设计是工业产品设计领域中的一个重要分支，它涉及到钣金工艺、结构设计、材料选择等方面的知识。
本文将从钣金柜体设计的基础知识、常见结构设计、材料选择以及设计注意事项等方面进行总结。
一、钣金柜体设计的基础知识钣金柜体设计需要掌握一些基础知识。
首先，了解钣金工艺，包括剪、冲、切、折等常用的工艺操作。
其次，熟悉柜体结构的组成，柜体通常由底座、柜体箱体和柜门等组成，需要考虑结构的稳定性和承重能力。
最后，了解常用的设计软件，如AutoCAD、SolidWorks等，能够使用这些工具进行柜体的设计和绘图。
二、常见钣金柜体的结构设计1. 底座设计：底座是柜体的支撑结构，需要考虑柜体的稳定性和承重能力。
通常使用钢材制作，可以采用焊接或螺栓连接方式固定在地面上。
2. 箱体设计：柜体箱体通常由钣金板材制成，需要考虑箱体的强度和刚度。
柜体的钣金连接可以使用螺钉、铆钉或焊接等方式固定。
3. 柜门设计：柜门是柜体的出入口，可以采用单扇门或双扇门的设计。
柜门的开启方式可以是左开式、右开式或上下两开，需要考虑使用的便捷性和空间利用率。
三、钣金柜体的材料选择在钣金柜体设计中，材料选择对于柜体的质量和性能具有重要的影响。
常见的钣金材料包括不锈钢板、镀锌板、铝板等。
选择合适的材料需要考虑以下几个因素：1. 强度和刚度：柜体需要具有足够的强度和刚度，能够承受一定的力和重量。
2. 耐腐蚀性：柜体在使用过程中可能会受到环境中的腐蚀性物质侵蚀，需要选择能够抵抗腐蚀的材料。
3. 表面处理性能：钣金柜体通常需要进行表面处理，如喷涂、电镀等。
材料选择要考虑表面处理的可行性和效果。
四、钣金柜体设计的注意事项在进行钣金柜体设计时，需要注意以下几个方面：1. 结构稳定性：柜体结构设计要保证稳定性和安全性，避免因设计不当导致柜体的变形或倾斜。
2. 工艺可行性：设计时要考虑到实际生产过程中的工艺要求，避免出现难以实现的设计。
3. 细节处理：注重细节处理，如边角的倒角、板材的联接、表面的光洁度等，能够提升产品的整体质量和使用体验。
钣金件设计基础
43.0～48.0
5以上
120～140
H
46.0～54.0
—
140～160
冲压材料旳认识 (3/6)
5. 磷青铜片(PBS )PHOSPHOR BRONZE SPRING： 磷青铜系由青铜(铜锡合金)添加脱氧剂，磷(P)含量0.03～0.35%及其他微量元素如Fe、Zn等构成 。延展性、耐疲劳性均佳，可用于电气及机械材料，且耐蚀性，材料可靠度高于一般铜合金制品 ，以连续熔解铸造(板片、铜卷)方式制成，具高度之材质均匀性。导电性佳、弹性高、富耐磨耗 ；是电气开关、端子等应用之弹片及导电材料，但没有不锈钢之强度。外观须电镀。故目前在 Notebook 用于EMI之需求 .
钣金基本常识范文
钣金基本常识范文钣金是一种用于制造、修复和改装金属制品的工艺和技术。
这种技术主要涉及到在金属材料上进行切割、弯曲、成型、焊接和打磨等操作，从而使金属材料形成所需的形状和结构。
钣金工艺广泛应用于汽车、航空、建筑、电子、电力等各个领域。
钣金工艺基本常识如下：1.材料选择：常用的钣金材料包括铝、钢、不锈钢和铜等。
材料的选择取决于具体的应用需求，如强度、耐腐蚀性、导电性等。
不同材料的加工方法和特点也会有所不同。
2.设计和绘图：钣金部件的设计非常重要，既需要满足功能要求，又要考虑到制造和装配的可行性。
通常需要绘制详细的图纸，并进行3D模型设计，以确保精确度和质量。
3.切割：切割是钣金加工的第一步，常见的切割方法有剪切、火焰切割、等离子切割和激光切割等。
不同的材料和厚度需要采用不同的切割方法，以保证切割的平直和精度。
4.弯曲：弯曲是钣金加工的一个常见操作，通过将金属板材弯曲成所需的形状和角度。
弯曲时需要考虑到材料的弹性变形和回弹问题，通常需要借助压力机和模具来完成。
5.成型：成型是指将平面材料通过冲压或拉伸等方法变换成具有复杂几何形状的工件。
成型工艺需要根据工件要求选择合适的方法和设备，并对成型件进行后续加工，如冷冲压、滚轧等。
6.焊接：钣金中常用的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
焊接可以将多个钣金部件连接在一起，提高整体结构的强度和稳定性。
7.打磨和抛光：钣金加工后常需要进行打磨和抛光，以去除毛刺、瑕疵和表面氧化层，使表面更加光滑和美观。
8.表面处理：表面处理可以提高钣金部件的耐腐蚀性和装饰性。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化等。
9.质量控制：在钣金加工过程中需要进行严格的质量控制，包括尺寸精度、外观质量和材料性能等。
通常需要使用测量工具和检测设备对加工件进行检验。
10.环保和安全：钣金加工涉及到切割、焊接和喷涂等工艺，可能产生金属屑、废气和废水等污染物。
必须采取相应的环境保护措施和安全防护措施，确保生产过程安全、无污染。
钣金件结构设计知识
钣金件结构设计知识钣金件是一种广泛应用于机械制造领域的零部件，其结构设计对于产品的质量和性能具有重要影响。
以下是钣金件结构设计的相关知识。
一、结构设计原则1.符合功能要求：结构设计应符合产品的功能要求，例如强度、刚度、密封性等。
同时要考虑到产品的使用环境和工作条件，确保产品的可靠性和稳定性。
2.简化结构：结构设计应尽量简化，减少部件的数量和复杂性。
简化结构可以降低制造成本、提高生产效率，并且更容易进行维修和维护。
3.优化工艺：结构设计应考虑到钣金件的生产工艺特点，设计合理的连接方式、成形工艺和加工工艺，以便提高产品的制造质量和效率。
4.方便装配：结构设计应考虑到钣金件的装配方式和步骤，尽量减少装配难度，提高装配速度和准确性。
5.考虑材料特性：结构设计应充分考虑所选用材料的特性，例如强度、刚度、韧性、耐腐蚀性等，以确保产品在使用过程中不会出现材料失效。
二、常见结构设计要素1.板件形状：钣金件往往由平面板件构成，其形状通常为矩形、圆形、椭圆形等，应根据产品的实际要求合理选择板件形状和尺寸。
2.连接方式：钣金件的连接方式有很多种，常见的有焊接、螺栓连接、铆接、槽连接等。
连接方式的选择应根据产品的要求和钣金件的特性进行合理选择。
3.折弯方式：钣金件的折弯方式直接影响到产品的结构和外观质量。
常见的折弯方式有V形折弯、U形折弯、Z形折弯等，根据不同材料的特点选择合适的折弯方式。
4.强度增强结构：一些情况下，为了提高钣金件的强度和刚度，需要采用一些强度增强结构，如加强筋、折边、加强块等，以增加钣金件的强度和刚度。
5.表面处理：钣金件的外表面往往需要进行一定的处理，例如喷涂、电镀、防腐处理等。
结构设计应考虑到表面处理的要求和方法，以确保产品具有良好的外观和耐腐蚀性。
三、常见结构设计问题1.焊接变形：焊接过程中，钣金件往往会发生变形，导致结构不稳定或不符合要求。
为了解决这个问题，可以在设计阶段考虑到焊接变形的因素，合理选择焊接顺序和焊接位置，使用适当的辅助工具和夹具。
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2.4 可靠冲裁准则
图9a所示的半圆切线结构冲裁加工很难。因为这要求准确地确定刀具和工件之间的相对位置。准确测量定位不仅费时，更重要的是，刀具由可磨损和安装的误差，精度通常达不到这么高的要求。这样的结构一旦加工稍有偏差，质量很难保证，且切割外观差。所以应采用图b所示的结构，它可保证可靠的冲裁加工质量。
图2
2.2 节省原料准则（冲切件的构型准则）
节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚料。冲切弃料最少以减少料的浪费。特别在批量大的构件下料时效果显著，减少下角料的途径有：
(1)减少相邻两构件之间的距离(见图3)。
(a)不合理结构 (b)改进结构
图3
1 引言
薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板构件有关的加工工艺有三类：(1)下料：它包括剪切和冲裁。(2)成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。(3)连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。
(a)不合理结构 (b)改进结构
图16
(a)不合理结构 (b)改进结构
图17
2.8 避免小圆形卷边准则
薄板构件的棱边常用卷边结构,这有多项好处。(1)加强了刚度;(2)避免了锋利的棱边;(3)美观。但卷边应注意两点,一是半径应大于1.5倍的板厚;二是不。
2.6 弯曲棱边垂直切割面准则
薄板在切割加工以后，一般还要进一步进行成形加工，比如弯曲。弯曲棱边应垂直于切割面，否则交汇处产生裂纹的危险升高。若因其它限制垂直要求不能满足时，应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个圆角，其半径大于板厚的两倍。
2.7 平缓弯曲准则
陡峭的弯曲需特殊的工具，且成本高。此外，过小的弯曲半径易产生裂纹，在内侧面上还会出现皱折(见图16、图17)。
薄板结构有横向弯曲刚度较差的缺点。大平板结构易屈曲失稳。进一步还会弯曲断裂。通常用压槽来提高其刚度。压槽的排列方式对提高刚度的效果影响很大,压槽排列基本原则是避免无压槽区域直线贯通。贯通的低刚度窄带易成为整个板面屈曲失稳的惯性轴。失稳总要围绕一个惯性轴,因此,压槽的排列要切断这种惯性轴,使它越短越好。图21a所示的结构,无压槽区域形成多条贯通的窄条。围绕这些轴,整个板的弯曲刚度没有改进。图21b所示结构没有潜在的连通失稳惯性轴,图22列出了常见的压槽形状和排列方式,从左到右刚度增强效果逐渐加大,不规则排列是避免直线贯通的有效方法。
(2)巧妙排列(见图4)。
(a)不合理结构 (b)改进结构
图4
(3)将大平面处的材料取出用于更小的构件(见图5)。
(a)不合理结构 (b)改进结构
图5
2.3 足够强度刚度准则
⑴、带斜边的折弯边应避开变形区
⑵.两孔之间的距离若太小，则在切割时有产生裂纹的可能。
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。零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度t；平行时，应不小于1.5t。最小孔边距和孔间距见表。
切割面几何形状越简单，切割下料越方便、简单、切割的路径越短，切割量也越小。如直线比曲线简单，圆比椭圆及其它高阶曲线简单，规则图形比不规则图形简单(见图1)。
(a)不合理结构 (b)改进结构
图1
图2a的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图b所示结构。
(a)不合理结构 (b)改进结构
模具制作上以圆孔最坚固好制造维修，唯开孔率较低。
以正方形孔开孔率最高，但因是90度角，角边容易磨损崩塌,造成要修模而停线.而六角形的开孔其大于90度的120度角比正方形孔开孔更坚固但开孔率在边缘比正方形孔差一点。
⑶.细长的板条刚度低，也易在剪裁时产生裂纹，特别是对刀具的磨损严重。
冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于1.5t(t为料厚)，同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度。见图3.3.1。
薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点：
(1)易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。
(2)薄板构件重量轻。
(3)加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。
(4)易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。
(5)形状规范，便于自动加工。
2 结构设计准则
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。
（a）不合理结构 （b）改进结构
图18
2.9 槽边不弯曲准则
弯曲棱边和槽孔棱边要相距一定的距离,推荐值是弯曲半径加上2倍的壁厚。弯曲区受力状态复杂,且强度较低。有缺口效应的槽孔也应排除在这个区域以外。既可以将整个槽孔远离弯曲棱边,也可以让槽孔横跨整个弯曲棱边(见图19)。
（a）不合理结构 （b）改进结构
(a)不合理结构 (b)改进结构
图9
2.5 避免粘刀准则(穿破件的构型准则)
在构件中间冲裁切割时会出现刀具和构件粘接交紧的问题。解决的办法：(1)留有一定的坡度；(2)切割面连通(见图10和图11)。
(a)不合理结构 (b)改进结构(a)不合理结构 (b)改进结构
图10图11
当搭接在一道工序中用冲切法制成90°的弯边时，选材要注意材质不宜太硬，否则易在直角弯折处破裂。应在弯边位置设计工艺切口，防止折角处破裂。
图19
2.10 复杂结构组合制造准则
空间结构过于复杂的构件,完全靠弯曲成形比较困难。因此尽量将结构设计得简单一些,在非复杂不可的情况下,可用组合构件,即将多个简单的薄板构件用焊接,螺栓连接等方式组合在一起。图20b的结构比其图20a的结构易加工。
（a）不合理结构 （b）改进结构
图20
2.11 避免直线贯通准则
钣金件的工艺性是指零件在冲切、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，对钣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。
如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。
2.1 简单形状准则