机械设计实用工艺流程及总体设计要求规范

机械设计工艺流程及总体设计规

一、总则

随着电子产品技术的使用围推广，为适合公司发展需要，针对机械结构设计人员制定本设计流程及规

二、工艺设计原则

电子产品设计在结构上面一般有印制电路板、接插件、底板、机箱外壳和面板组成；是把构成产品的各个部分科学有机的结合起来的的过程，包括：元器件的选用、印刷电路板的设计及配合、安装调试、产品的外形设计、抗干扰措施及维修方便等方面。

2.1、整机设计要求

➢实现产品的各项功能指标、工作可靠、性能稳定；

➢体积小、外形美观、操作方便、性价比高；

➢绝缘性能好、绝缘强度高、抗干扰性能好，符合国家标准；

➢装配、调试、维修方便；

➢产品一致性好、适合批量生产或自动化生产；

➢元器件排列要尽量对称，重量平衡，对于比较重的组件，在板上要用支架或固定夹进行装卡，以免组件引线承受过大应力，对于可调组件或需要更换频繁的元器件，应放在机器的便于打开、容易触及或观察的地方，已利于调整与维修；

2.2.1、材料学设计(选材)

✧常用钢板

a）、冷轧普通薄钢板，是普通碳素结构钢冷轧板的简称，简称：冷板，它是由普通碳素结构钢热轧钢板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，不产生氧化皮，因此，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良好，是钣金加工最常用的一种金属材料。常用牌号：国标GB（Q195、Q215、Q235、Q275）

B）、连续电镀锌薄钢板，俗称：电解板，是指在电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水深液中沉积到预先准备好的冷板表面上，钢板表面就会产生一层镀锌层，使钢板具有良好的耐腐蚀性。

常用牌号：国标GB（DX1、DX2、DX3、DX4）

C）、连续热镀锌薄钢板，一般简称镀锌板或白铁片，钢板表面美观，有块状或树叶状镀结晶花纹，且镀层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能，同时，钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能，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。牌号：国标GB（Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY）

D）、不锈钢板，是一种耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。

又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。

不锈钢通常按基体组织分为：

◆铁素体不锈钢。含铬12％～30％。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

◆奥氏体不锈钢。含铬大于18％，还含有 8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。

◆奥氏体-铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。

◆马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。

备注：不锈钢板的强度较高，对数控冲床的刀具磨损较大，一般不合适数冲加工。牌号：不锈钢的种类有很多，钣金加工常用的是一种奥氏体不锈（1Cr18Ni9Ti）

✧常用铝板

铝是一种银白色的轻金属，具有良好的导热性、导电性和延展性。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，根据合金元素含量不同，铝板可以分为8个系列，分别为1000

系列、2000系列～8000系列，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。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。常用牌号：3A21(老牌号LF21) 、5A02(老牌号LF2) 、2A06(老牌号LY6)

✧常用铜板

紫铜板：紫铜是纯铜的俗称，外观呈紫色，具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性，但价格昂

贵，主要用作导电、导热材料，一般用于电源上需要承载大电流的零件，紫铜的强度低，一般不能做结构件。常用牌号：T1﹑T2﹑T3

黄铜板：黄铜是一种铜锌合金，具有较高的强度和优良的冷、热加工性，但易产生腐蚀破裂，价格相对便宜，应用广泛。常用牌号：H59﹑H62﹑H70

✧其它材料

2.3.2结构工艺设计

✧压铸件工艺性设计

◆术语和定语

流痕：指铸件表面与金属液流动方向一致且与金属基体颜色不一样的纹路。

冷隔：指铸件表面有与周边熔接不良的小块。

铬化：指铸件与铬酸溶液发生化学反应，在铸件表面形成一层薄的铬酸盐膜。

欠铸：指铸件成形不饱满。

网状毛刺：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。

溢流口：指金属液冷却凝固时为补偿金属收缩所设置的穴。

◆铸件设计及工艺

a）、选材

铝合金压铸件的常用材料有:GB标准:YL102,YL104,YL112和YL113。

b）、壁厚

壁厚设计以均匀为佳,不均易产生缩孔和裂纹,易引起零件变形,同时会影响到模具的使用寿命。壁厚很厚的铸件部易产生缩孔,影响材料的力学性能，对大形铝合金,其壁厚不宜超过6mm,因壁厚增加,其材料的力学性能将明显下降,因此推荐壁厚如表<1>。对外侧边缘壁厚, 为保证良好的压铸成形,壁厚s>=1/4h, 且s>=1.5mm, s为边缘壁厚, h为边缘壁的高度,如下图所示。

c

设计筋的目的是增加零件的强度和刚性,避免因单纯依靠加大壁厚而引起的气孔,裂纹和收缩缺陷,同时能使金属流路顺畅,改善压铸的工艺性.筋高不超过15倍壁厚，最大筋宽不超过1.5倍壁厚，对筋高30mm 以下，拔模斜度不小于3°，筋高30mm以上，拔模斜度不小于2°(通常为节省成本，减轻重量，拔摸斜度一般都放得很小，一般情况拔1°，高筋高30mm以上的拔2度，对于批量不大的产品应该也不会有很大问题）,在特殊情况下加强筋端面的拔模度可设为0.5°。

d）、圆角

圆角设计可使金属液流畅,气体易排出,有利于铸件成形，并能避免因锐角致使零

件和模具产生裂纹,有利于提高模具寿命,因此对过渡处应避免锐角设计, 圆角半径以取最大为原则,一般取值如下:

对相等壁厚: 1/2h<= r<=h

对不等壁厚: 1/4(h1+h2)<=r<=1/2(h1+h2)

r为圆角半径, h、 h1和 h2为壁厚

e）、拔模斜度

拔模斜度的大小与零件的结构、高度、壁厚及表面粗糙度有关,在允许的围,尽可能取大值,有利于脱