钣金件结构设计和工艺合理性
钣金件加工工艺的优化设计
钣金件加工工艺的优化设计摘要：在我国当前的钣金件加工工艺应用中，由于其对应的工艺应用出现了改变，使得整体的钣金件加工工艺应用出现了明显的改变，这种背景下的钣金件加工工艺应用优化变得越来越重视。
本文对钣金件加工工艺的优化设计进行研究。
关键词：钣金件；加工工艺；优化设计1 钣金结构设计准则和工艺特点1.1设计准则在钣金实际加工过程中，很容易出现各种各样的问题。
首先，在钣金加工材料的选择上，需要与相关使用要求相符。
板材钣金一般主要用于设备的外壳以及电气电路安装部分。
因此，板材的选择显得十分重要，如果在选择方法上能够体现出很强的科学性，不仅可以提升加工效率，还能保证在同一效果上的成本降低。
为了实现这一目的，工作人员需要进一步降低换模次数，而且在同一个板材厚度规格上，最多不应该超过三种选择，如果结构要求中的强度较高，可以通过薄板压筋的形式进行。
其次，还要避免整个零件的展开尺寸和原材料的轮廓尺寸相同。
尤其是在市场之中所提供的板材，在外形上显得不方不正，但如果展开尺寸与整个零件的外廓相同，没有预留空余量，将会导致产品加工尺寸出现误差，最终影响钣金的正常使用。
最后，如果钣金产品具备装饰面的要求，人们还需要对板料的装饰面和纹路方向进行考虑。
加入不需要对用途进行考虑，则在装饰面的板材选择上应该以带有纹路方向为主。
如果是非外漏的零部件，整个加工过程需要做好保护工作，而且在焊接之后也要对焊缝进行有效处理，这其中涉及到的加工量极大，为了确保不必要的加工出现，人们可以对没有装饰面的材料进行考虑。
1.2工艺特点钣金工艺形式多种多样，主要的分类来源于金属薄板零件，主要包括冲压工艺、折弯工艺和焊接工艺。
这三种工艺可以展示出不同的加工特点，尤其是与传统机械加工工艺相比较下，这三种加工工艺和形式存在明显的区别。
首先，冲压工艺和折弯工艺能够对具体的模具进行应用，而焊接工艺则是利用焊接设备来进行工装定位的，从而实现零件的焊接处理。
除此之外，想要从传统加工工艺向这三种加工工艺转型，人们首先需要做的便是将传统的结构设计思路和理念改变，以新型的钣金加工工艺为主，做好设备选择和模具设计工作，避免由于设计结果无法突破对整个工作产生限制。
钣金外壳设计评审报告范文
钣金外壳设计评审报告范文1. 引言钣金外壳作为产品的外部保护层，直接影响产品外观和质量，因此设计评审对于确保外壳设计的准确性和可靠性非常重要。
本报告通过对钣金外壳设计的评审，全面分析设计方案的合理性，提出改进建议，力求将产品的外壳设计优化到最佳状态。
2. 设计概述设计方案是基于产品的功能需求和市场定位而制定的。
外壳设计方案由设备钣金设计师经过多次修改和优化而成。
该设计方案包括外壳的结构设计、材料选择、加工工艺等内容。
3. 设计评审3.1 结构设计评审在结构设计中，需要评估外壳的稳定性、刚性和连接方式的合理性。
通过评审发现，该设计方案的结构设计合理，能够提供足够的支撑和保护，以确保产品的正常运行。
3.2 材料选择评审外壳材料的选择直接影响到产品的质量和性能。
评审发现，设计方案选择了耐腐蚀、耐磨损的不锈钢材料作为外壳材料，能够满足产品长期稳定运行的要求。
3.3 加工工艺评审评审发现，设计方案中使用的加工工艺包括折弯、冲压、焊接等。
经过评审，认为这些加工工艺能够确保外壳制作的精度和质量，且能够满足产品的生产需求。
4. 评审结果经过对设计方案的评审，得出以下结论：- 外壳的结构设计合理，能够提供足够的支撑和保护；- 外壳材料的选择合适，能够满足产品的质量和性能要求；- 外壳加工工艺的选择准确，能够确保外壳制作的精度和质量。
5. 改进建议虽然设计方案经过评审被确认合理，但还存在一些可以改进的地方：- 在结构设计中，可以进一步优化外壳的支撑结构，提高其稳定性；- 在材料选择上，可以研究更多的材料选项，以提高外壳的耐用性和外观质量；- 在加工工艺上，可以引入更先进的技术和设备，以提高外壳制作的效率和质量。
6. 结论通过对钣金外壳设计的评审，确认设计方案在结构设计、材料选择和加工工艺上都具备合理性和可靠性。
同时，提出改进建议以进一步优化设计方案，使外壳设计达到更高水平。
设计评审是设计过程中的重要环节，能够发现设计中存在的问题并提出解决方案，对于确保设计质量具有重要作用。
钣金设计的基本原则
钣金设计的基本原则
钣金设计的基本原则包括以下几点：
1. 合理性和安全性：钣金设计应保证结构合理，能够承受设计要求的荷载，且满足安全性要求。
2. 经济性：钣金设计应尽可能降低成本，在不影响产品质量的前提下，节约材料使用和制造成本。
3. 可制造性：钣金设计应考虑到生产制造的难易程度，尽可能避免加工复杂、工艺繁琐的结构。
4. 可维护性：钣金设计应方便维护和检修，易于更换维修部件。
5. 美观性：钣金设计应具备较高的外观美观度，符合产品的使用环境和消费者审美需求。
6. 可重复性：钣金设计应考虑到产品的批量生产，尽可能保证工艺和产品质量的一致性和稳定性。
总之，钣金设计应该以合理、安全、经济、可制造、可维护、美观和可重复等原则为基础，以满足客户要求和市场需求为目标，力求实现最佳的产品设计与制造。
钣金结构设计工艺规范
3.台阶加工的处理
对一些高度较低的钣金Z形台阶折弯， 成形长度L不易保证，竖边的垂直度也不 易保证
目前台阶模规格： H=1.8 2.4 3.6 4.2 5.5
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四.钣金件上的螺母、螺钉的结构形式 1.压铆螺母
名称：花齿压铆螺母 规格型号：S-M3-2
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8.因目前铝材焊接技术不是很可靠，且焊后工件变形较大，因此建议铝材
零件尽量避免焊接，在满足使用条件下尽量用冷板材料替代。
2
二.孔缺结构设计规范 1.板材上的各种孔优先选用数控冲或冲压通用模具表格上登记的规格（附表）
3
2.对于板厚≤1.5mm的钢板上的螺孔，为获得使用可靠的螺牙，一般采用翻边攻 丝或压铆螺母的方式。 3.折弯件的孔边距一般要求：当加工工序采用先冲孔后折弯时，孔的位置应设 计在折弯变形区外，以避免折弯时孔发生变形，如图应保证孔壁至折弯边的最小 距离为5mm;如特殊需要可先打小孔，折弯后再扩孔。
机架此面不能有焊点凸起
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2.氩弧焊： 生产效率高，焊点小，主要用于焊接零件各折弯接边（接缝）的加固 连接。
零件各折弯接边（接缝）在图纸上要注明该边上的焊接位置，如折 弯内或折弯外等。
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3.碰焊： 生产效率高，焊点小，无焊点凸出，但焊点处有微小凹坑。
主要用于焊接较薄（通常为1.0mm以下）零件各折弯搭边叠加一起 的加固连接。
折弯刀 各种厚度材料折弯高H的最小值 与折弯刀槽宽W的大小有关 1.&=0.5mm H=4mm 2.&=1-1.2mm H=5.5mm 3.&=1.5 H=5.5-6mm 4.&=2 H=7mm
5
2.对于二次或二次以上的折弯，经常出现折弯工件与刀具相碰出现干涉， 如下所示黑色部分为干涉部分，这样无法完成折弯，或者因折弯干涉 导致折弯变形，在结构设计时注意避开折弯模。
钣金设计原则
钣金设计原则
钣金设计原则是指在钣金结构设计过程中，应该遵循一定的原则，以确保产品具有良好的稳定性、强度、耐久性和美观性。
下面是钣金
设计原则的几个要点：
1. 结构合理性：钣金结构应该根据产品的使用环境、载荷情况、
安全要求等因素进行合理设计，以保证其结构牢固、稳定性好。
2. 材料选型合理性：合理选用合适的材料，以满足产品的强度、
硬度、韧性、耐腐蚀等要求。
3. 加工工艺合理性：制造过程要考虑生产效率和质量，尽量减少
加工工艺中的缺陷和误差，优化生产过程，提高产品质量和制造效率。
4. 制造精度和表面处理：制造过程中应严格控制尺寸公差、形状
公差等，同时考虑产品外观美观度，实现仪器表面光洁度的要求，使
产品体现高科技、高品质。
5. 模具选择和设计：模具是制造钣金制品的重要工具，应关注模
具选型，通过模具设计、优化加工工艺、缩短制造周期和提高产品质量。
以上就是钣金设计原则的几个要点，当设计师能够遵循这些原则
进行钣金结构设计时，可以提高钣金制品的质量和性能，同时也让用
户有更好的使用体验。
钣金结构设计工艺设计规范
钣金结构设计工艺规范一、目的：为了统一公司各产品部设计人员对钣金工艺知识的认知和运用，推进设计的标准化，保证所设计产品合理的加工工艺性，特制定本规范。
二、范围：本原则适用各产品部的板厚≤6mm 的钣金结构设计工作。
三、内容：1．板材选用规范：1） 为了保证材料利用率和冲折最少的换模次数，同一结构上≤4mm 的板材厚度规格最多不超过三种，对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋或焊接加强筋的方式来实现（如图1）；2） 板材应优先选用《结构公司常用材料明细表》上登录的材料规格，如必须选用该表以外的材质或板厚，则必须经由工艺室确认后方可选用；（附表1） 3） 应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等，以此避免原材料误差平行转移； 图14） 对于有装饰面要求非喷涂板材，同类产品花纹方向应一致，有条状纹路（如拉丝不锈钢）的板材，以人立于的产品正前方为视角标准，纹路方向优先选择竖向（上下）和纵向（前后），对于次要零部件或产品的次要部位，为了保持材料利用率可适当采用横向纹路；5） 对于折弯性能差的厚热板件（如电梯门机件）、硬铝、有功能性回弹的零件（如电插座簧片）等，应有纤维方向的技术要求，对于有避免折弯裂纹要求的零件，料单上应有剪切毛刺方向及折弯方向的要求。
2．孔缺结构设计规范：1） 板材上的各种孔优先选用数控或冲压通用模具表格上登记的规格（附表2，附表3）。
2） 钣金结构零件应倒圆，这从安全和模具寿命均有利。
短的突出宽度b /2t ，长的窄条宽度B /3t 。
零件圆角、孔径等的最小尺寸值参照（如图2，附表4）。
≥3图2附表4 推荐的最小尺寸（见图2）3） 按图2（d ），当D1'1.5t(有色金属)，D1'2t(黑色金属)时，将园孔或方孔开通成右侧的“U ”型缺口即可保证良好的工艺性。
4） 对于距零件边缘较近的锁、折页、螺母、螺钉等附件的让位孔优先采用缺口型，从经济精度及安装拆卸的工艺性考虑，应尽可能避免封闭型（如图3）。
钣金件的结构设计说明
钣金件的结构设计需要注意以下几点：1. 简单形状准则：切割面的几何形状越简单，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。
2. 节省原料准则：在薄板构件的设计中，要尽量减少下角料。
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：减少相邻两构件之间的距离；巧妙排列；将大平面处的材料取出用于更小的构件。
3. 足够强度刚度准则：带斜边的折弯边应避开变形区。
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。
4. 工艺性：孔的尺寸不宜过小，孔间距不宜过小，孔与工件直壁之间的距离不宜过小。
尽量减少零件对模具的磨损，注意节约原材抖。
弯折件的圆角半径应大于板料许可的最小弯曲半径。
弯折件的直边高度不宜过小。
避免畸形孔。
5. 美观性：钣金件的设计应该考虑到美观性，包括形状、表面处理、颜色等方面。
在满足功能和性能的前提下，尽量使设计看起来更加美观。
6. 功能性：钣金件的设计应该考虑到其在使用过程中的功能性。
例如，如果钣金件是用于支撑或固定其他部件的，那么其形状和尺寸应该能够满足这些功能要求。
7. 环保性：在现代设计中，环保性越来越受到重视。
钣金件的设计应该考虑到其在使用和制造过程中对环境的影响。
例如，应选择环保的材料，如可回收材料，而不是有害的材料。
8. 经济性：钣金件的设计应该考虑到其制造成本和价格。
在满足功能和性能的前提下，应选择成本较低的材料和制造方法，以降低产品的价格。
9. 安全性：钣金件的设计应该考虑到其在使用过程中的安全性。
例如，如果钣金件是用于保护人身安全的，那么其结构和材料应该能够满足这些安全要求。
10. 可维护性：钣金件的设计应该考虑到其在使用过程中的可维护性。
例如，如果钣金件需要定期清洁或更换部件，那么其结构和设计应该方便维护和更换。
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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图例8 特殊(图情1.况11）下的直边高度要求
h＞2t
2.2、折弯件的直边高度 2.2.1、一般情况下的直边最小高度 折弯件的直边最小高度应：h＞2t，t为材料厚度。图例7
图例7 （折图弯1件.1的0直）边高度最小值
2.2.2、特殊要求的直边高度加工方法 如果设计需要折弯件的直边高度h≤2t,，则首先要加大折边高度，折弯后再加 工 到所需要的尺寸；或者在折弯变形区内首先加工出工艺压槽后，再折弯。参见 图例8
1.8、冲裁件毛刺的限值及图纸设计要求 钣金材料冲裁后会在一侧平面上形成毛刺，为了保证零件的表面质量，防止造 成不必要的伤人、伤物问题，通常对冲裁件的毛刺高度会有限制要求。参见表5。
•表5 冲裁件的毛刺高度限值（mm）
材料厚度
＞0.7 ～1.0 ＞1.0 ～1.6 ＞1.6 ～2.5 ＞2.5 ～4.0
表3 沉头螺钉的沉头座孔及过孔尺寸（要求钣金材料厚度t≥h） 如果钣金材料厚度t<h ，则需要考虑在与其相连的零件上设计避让倒角或其他 形式的避让凹槽。
表4 沉头铆钉的沉头孔及过孔尺寸（要求钣金材料厚度t≥h） 如果钣金材料厚度t<h ，则需要考虑在与其相连的零件上设计避让倒角或其他 形式的避让凹槽。
1.冲裁
冲裁分为普通冲裁和精密冲裁。目前在电子通信产品的结构 件中通常是采用普通冲裁。下面所列出的冲裁工艺，是指 普通冲裁的结构工艺性。
1.1、冲裁件的形状和尺寸应尽可能简单、对称。 冲裁件形状、尺寸简单、对称，可使冲裁排样时的
废料最少，有利于节约用料。 图例1
图例1 冲裁件的排样
1.2、冲裁件的外形及内孔应避免尖角。 对于冲裁件的外形及内孔，其直线或曲线的连接处应有圆弧 连接过渡，通常圆弧半径R≥0.5t。（t为材料厚度） 图例2
图例2 冲裁件外形及内孔的连接过渡圆角
1.3、冲裁件应避免窄长的悬臂或凹槽 冲裁件的凸出或凹入部分的长度和宽度，一般情况下，都 应大于1.5t(t为材料厚度)。同时应避免窄长的切口与和过 窄的切槽，以增大模具相应切口部位的刃口强度，提高模具 的寿命，降低模具加工的难度。图例3
图例3 避免窄长 的悬臂和凹槽
图例6 折弯件或拉伸件中孔壁与零件直壁间的距离 1.7、螺钉、螺栓及铆钉的过孔和沉头孔 螺钉、螺栓及铆钉的过孔和沉头孔的结构尺寸通常按所对应的表2、表3、表4选 取。 对于沉头螺钉、沉头铆钉的沉头孔，如果因钣金材料的厚度过小而难以同时保 证过孔尺寸d2和沉孔尺寸D，应优先保证过孔尺寸d2。
表2 螺钉、螺栓的过孔尺寸
Байду номын сангаас
1.5、冲裁的孔间距及孔边距 零件的冲孔边缘到零件材料边缘的最小距离与零件和孔的 形状有关，参见图例5。其中，当冲孔边缘与零件外形边缘 不平行时，最小距离a应大于材料厚度t；而当冲孔边缘与零 件外形边缘平行时，最小距离b应大于1.5t。
（图1.4）
图例5 冲裁件孔边距、孔间距示意图
1.6、折弯件及拉伸件中的冲孔 在折弯件或拉伸件中冲孔时，其孔壁与零件直壁之间的距离与内圆角半径 和材料厚度有关。参见图例6。
0.18 0.26 0.35 0.11 0.16 0.22
0.25 0.37 0.5 0.2 0.3 0.4
＞630
f
m
g
0.03 0.04 0.05
0.04 0.06 0.08
0.06 0.09 0.12
0.09 0.13 0.18
注： f级（精密级）适用于要求较高的零件； m级（中等级）适用于中等要求的零件； g级（粗糙级）适用于要求较低的零件。
钣金件结构设计和工艺
前言
钣金件是目前最主要，也是最常见的一种结 构件设计形式，它是由钣金材料经过冲压加工而 成的。钣金件的几何形状、尺寸及加工精度的合 理与否直接影响了零件的加工工艺，而加工工艺 又对材料、工序、模具寿命、产品质量和产品成 本产生制约。
目前钣金件的基本加工方法有：冲裁、折弯、 拉伸、成型等。以下将分别按钣金件的几种加工 方法进行逐一说明。（文中的图例只表示设计规 范及工艺要求，而不表示具体零件的结构设计图）
45、50
6
55、60
7
65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、 0Cr18Ni9、SUS302
注：弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料厚度。 M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。
最小弯曲半径 0.4t 0.4t 0.4t 0.4t 0.4t 0.4t 0.4t
•表6 常用金属材料最小折弯半径
序号
1 2
材料
08、08F、10、10F、SECC-N2、SPCC、SPTE、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2
15、20、Q235、Q235A、15F
3
25、30、Q255
4
1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)
5
＞100～250
f
m
g
0.12 0.17 0.23
0.17 0.25 0.34
0.25 0.37 0.5
0.36 0.54 0.72
材料抗拉强度 （N/mm2）
＞250～400
＞400～630
f
m
g
f
m
g
0.09 0.13 0.17 0.05 0.07 0.1
0.12 0.18 0.24 0.07 0.11 0.15
1.4、冲孔形状和最小尺寸要求 冲孔的形状应优先选用圆形孔，同时冲孔最小尺 寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。图 例4
图例4 冲孔形状示例
表1 冲孔最小尺寸
材料 高碳钢 低碳钢、黄铜
铝
圆孔直径b 1.3t 1.0t 0.8t
矩形孔短边宽b 1.0t 0.7t 0.5t
注：t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。 高碳钢、低碳钢对应的常用材料牌号列表参见第5章的附录。
在零件设计图纸中，通常对于零件的外表面、线缆过孔、人手容易触摸到的 边缘等处需要进行去毛刺处理。
2.折弯
2.1、折弯件的最小弯曲半径 钣金材料弯曲时，在其圆角区，外层受到拉伸，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。常用材料的最小弯曲半径见下表。