钣金零件连接方式的对比与选择
钣金零件连接方式的对比与选择盛军锋
1.目的
UPS目前以钣金件作为主要结构,现总结出钣金零件常用连接方式及规格参数,以便于工程设计人员在设计中参考选用,以提升效率,降低成本.
2.各种连接方式及规格介绍
钣金零件之间的连接方式主要有:锁螺丝,拉钉拉铆,抽孔铆合,卡钩卡位,点焊和铰链连接等.下面逐一讨论: ⑴锁螺丝：
锁螺丝是目前我们最常用到的连接方式
①原理：在相连的两零件中，有一个零件上开抽牙孔,另一个零件上仅冲孔;在抽牙孔上攻牙(攻牙有两种
方式:自攻—用自攻螺丝在锁螺丝的时候同时攻牙;用攻牙机攻牙.)最后用螺丝连接.(如图1所示.)
②优点: 可以多次拆装,也比较容易拆装
③缺点: 多出品质问题,如螺丝本身不良,抽牙孔和攻牙孔质量不易保证,滑牙导致铁件报废或螺丝脱落,
漏锁等;螺丝数目偏多会使组装线长,需要人力多,成本高而效率低;铁件模具较复杂,模具费用高,
且攻牙时,攻一个牙的加工费用为0.05HKD.
④适用范围: 机器中有拆卸需要的零件连接(如UPS中外盖与主结构等).
⑤规格参数: 目前M3螺丝多有使用,下面对其抽牙孔规格(未攻牙)进行说明:
抽牙孔的主要参数有抽牙孔径和抽牙高度;抽牙孔径主要配合不同型号的螺丝,抽牙高度用来满足攻牙牙数(攻牙不少于2.5个全牙,以保证螺丝连接的牢固).
M3螺丝的抽牙孔规格如图2所示（该图适用0.9mm,1.2mm,1.5mm三种料厚的材料.与之相配的另一上冲件冲孔直径为Φ4.2mm）.
(2)拉钉拉铆：
①原理：如图3所示,将拉钉插入两个零件的对应孔内,用拉钉枪拉动拉杆4(直至拉断),拉杆头1向下运
动,使其外包的拉钉套3外涨变大,大于孔的直径,从而达到连接两零件的目的.
图3
图3
②优点: 只需在零件上开拉铆孔,模具结构简单;连接质量好;组装线短(因拉铆动作可由供应商完成),人
力成本低.
③缺点: 零件成本略高,每个拉钉约0.1HKD;连接后头部具有一定高度,连接面背面无法完全平整.
④适用范围: 主要用于冲件和冲件,冲件自身的连接,用于不需拆装的零件连接.
⑤规格参数: 拉钉分为两种:平头拉钉和伞头拉钉(如图4).平头拉钉主要用于表面要求高,表面不得有凸
出的冲件连接.冲件上有1200 锥孔镶嵌平头拉钉的平头,使其平头不露出冲件表面.拉钉和拉钉孔的部分规格参数如表1所示.
图4
4
表1 拉钉及拉钉孔规格
(3)抽孔铆合:
①原理：如图5所示零件1(带有沙拉孔)和零件2(带有抽牙孔)配合,用模具使抽牙孔涨开,填充沙拉孔
的角孔内,使两零件连接成一个整体.
②优点: 无需增加零件,铆合强度高;使用模具铆合,生产效率高.
③缺点: 质量不易保证;一次性连接,不可拆卸.
④适用范围: 无需拆卸的冲件连接;冲件自身的连接.
⑤规格参数: 抽孔铆合规格参数与带沙拉孔的零件(如图5零件1)的料厚有关.不同的料厚有不同的规
格参数.下面根据沙拉孔零件的料厚(0.9,1.2,1.5mm)来分别说明,见表2.
其余详细规格尺寸见图5.
(4)点焊:
①优点: 点焊连接紧固,为供应商完成,便于生产线作业,成本低(约点焊一处0.05HKD);零件无需复杂结
构,模具简单
②缺点: 对零件形状有一定要求,此问题在设计阶段应充分注意,空间较大的零件连接可尽量考虑此方
法.
(5)卡钩卡位:
①特点: 卡钩卡位连接方式一般起预定位作用,不能直接紧固零件,通常与锁螺丝和拉钉拉铆等连接方
式配合使用.
,下面图6(a)(b)所列卡钩形式中卡钩和卡槽非一一
(a) (b)
图6
对应,根据需要可以交错配对.图6(b)所列用于连接要求不是很牢固的零件连接.
③ 规格参数: 由于卡钩卡位的连接方式定位并不是很牢固,并且通常与其它连接方式合用,所以它的具
体规格参数灵活多变,配合要求宽松.图7所示的规格参数可以在设计时参考,它适用于各种形式的卡钩卡位连接.
W1=W2+0.3 , B1=W2+3.0 , T1=所要卡住的厚度, T2=T1+0.1 A=20°
注:长度单位为mm
图7
(6)铰链连接:
铰链连接方式在电脑机箱中使用较多,我们很少用到,这里做简单介绍 ① 优点: 被连接的零件可以绕轴转动,拆装方便.
② 缺点: 零件较多,成本较高
③ 结构说明: 如图8示,铰链连接方式中含有铰链支架.铰链支架通过拉钉或螺丝固定在一个零件上.另
一个零件上有铰链套孔,铰链支架与铰链套孔通过转轴连接,卡圈将转轴卡在支架上,防止其脱落. ④ 参数规格: 设计时如下尺寸可以参考:转轴直径根据所连接的零件的大小,考虑其强度而定.铰链支架
工作孔的孔径比铰链转轴直径大0.5-1.0mm,铰链套孔的内径比铰链转轴直径大0.2-0.5mm..
3.总结
图8
支架
卡圈
套孔
链转转轴
本文对各种钣金零件连接方式及规格进行了总结说明.以此为参考,利于机构设计人员提高工作效率.不过,具体连接方式的选用,要综合考虑各种直接影响到最终产品成本的因素如:生产效率,产品结构形状,零件成本,人力成本,生产线作业难度,包装运输费用,仓储条件等.
一般而言,对于无拆卸需要的连接,建议优先选用连接方式的顺序为:抽孔铆合,点焊,拉钉拉铆,锁螺丝与卡钩卡位搭配使用,锁螺丝.如UPS中主结构与电池框的连接,在RACK机种中其空间足够大,就优先考虑抽孔铆合,因其生产率高,成本低,但由于受结构限制,一般采用点焊的连接方式;在TOWER机种中,由于受到结构限制,无法选用抽孔铆合及点焊,采用拉钉拉铆能满足装配要求,但是综合考虑到零件成本,包装运输费用,仓储条件(要占用很大地方)等,一般采用锁螺丝与卡钩卡位搭配使用.
对于有拆卸需要的连接, 建议优先选用连接方式的顺序为: 锁螺丝与卡钩卡位搭配使用,锁螺丝.如UPS外盖与主结构的连接,考虑到若全部使用锁螺丝,人力成本高,生产线作业困难,一般采用采用锁螺丝与卡钩卡位搭配的连接方式.
钣金设计规范
钣金设计规范 一．范围 本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和UPS需注意的要求 本设计规范适用于UPS产品中使用的钣金零件，其它产品可参考使用 二．常用板金材料及加工工艺 1. 常用的钣金材料对照表 2．常用钣金材料，厚度，规格，表面保护处理。 （1）电镀锌钢板(SECC)：耐指纹，具有很优越的耐蚀性，及有较佳的烤漆性，而且保持了冷轧板的加工性。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 用途：UPS机壳、门板、面板及内部结构件。 （2）冷轧板（SPCC）: 无防锈能力，表面需电镀或烤漆。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0
用途: 山特仅使用3mm SPCC，表面电镀或烤漆。 （3）覆铝锌钢板(SGLD): 是一种包含富铝及富锌的多相合金材料，外观美观，耐划伤性能，耐蚀性，其能力比SGCC高出很多。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：常用于热插拔模块，但价格较贵。 （4）铝板（AL）：强度较低，成形性能优良，焊接性和耐腐蚀性好，散热能力强。 常用板厚（mm）：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 用途：使用时表面需做拉丝氧化处理，常用于要求重量轻机器上。 （5）热浸锌钢板(SGCC)：外观美观，有两种锌花，小锌花，很难看出锌花；大锌花很明显的可以看到那种六边形的花块。具有耐蚀性、上漆性、成形性、点焊性。 常用板厚：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途：用在对外观要求较好的地方，因价格较贵，基本用SECC代替。3．NCT钣金加工 （1）冲孔要求 钣金上的开孔尺寸一般大于板厚，否则易损伤模具。NCT冲压的最小孔径见附表 (2)孔距边缘的距离小于料厚时,冲方孔会导致边缘被翻起,方孔越大翻边越明显。NCT冲 压的孔与孔之间,孔与边缘之间的距离不应过小,其许值如下表:
转换为钣金件
转换为钣金件 1.以“标准”模式打开现有实体零件。 2.单击“应用程序”(Applications)>“钣金件”(Sheetmetal)。“钣金件转换”(SMT CONVERT) 菜单出现在“菜单管理器”中。 3.定义如何将实体零件转换为钣金件： 4.驱动曲面 (Driving Srf) - 选取带有零件几何的壁（零件的驱动侧）。 5.单击“驱动曲面”(Driving Srf)。 6.在零件上选取需要的驱动曲面。提示输入壁厚。 7.键入壁厚，然后单击。“第一壁”特征创建并且零件以钣金件模式打开。 8.抽壳 (Shell) - 选取要移除的壁以创建抽壳零件。 9.单击“抽壳”(Shell)。出现“特征参照”(FEATURE REFS) 菜单。 10.选取要移除的一个或多个曲面，然后单击“完成参照”(Done Refs)。提示输入壁厚。 11.键入壁厚，然后单击。“第一壁”特征创建并且零件以钣金件模式打开。 如果零件需要调整以便制造，请继续步骤 4。 4.单击钣金件工具栏上的，或单击“插入”(Insert)>“转换”(Conversion)。“钣金件 转换”(SMT CONVERSION) 对话框打开。 5.加亮转换元素（如下所述）并单击“定义”(Define)。相应菜单出现在“菜单管理器” 中。 对于以下任何转换元素，重复步骤 5： 5.点止裂 (Point Reliefs)： 6.单击“添加”(Add) 创建新的点止裂。 7.选取要将新标准点放置在上面的现有基准点或边。 8.使用以下方法放置基准点： 偏移 - 设置距离平面指定距离的点。 长度比例 (Length Ratio) - 将点的位置设置为边长度的小数部分（范围从 0.0 到 1.0）。 实际长度－输入边的实际距离值。 ?定义所有点止裂后，单击“完成选取”(Done Sel)>“完成”(Done)。返回到“钣金件转换”(SMT CONVERSION) 对话框。 ?边缝 (Edge Rip)： ?单击“添加”(Add) 创建边缝。 ?使用“割裂工件”(RIP PIECES) 菜单选取要割裂的边。如果已创建点止裂，请选取要割裂的边工件。 ?单击“完成设置”(Done Sets)。返回到“钣金件转换”(SMT CONVERSION) 对话框。
钣金件常用材质及常用连接方法【干货】
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、自动化、数字无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 钣金件常用材质 钣金材质都能够进行机械加工，钣金加工一般用到的材料有冷轧板(SPCC)、热轧板、镀锌板(SECC、SGCC)，铜(CU)(黄铜、紫铜、铍铜)，铝板(6061、6063、硬铝等)，铝型材，不锈钢(镜面、拉丝面、雾面)，根据产品作用及应用环境的不同，选用材质有所不同。下面，简单介绍各种钣金加工材质的性能。 (1)冷轧板SPCC，主要用电镀和烤漆件，成本低，易成型，材料厚度≤3.2mm。SPCC原是日本标准（JIS）的“一般用冷轧碳钢薄板及钢带”钢材名称，现在许多国家或企业直接用来表示自己生产的同类钢材（如宝钢Q/BQB402标准就有SPCC）。注意：相近的牌号有SPCD（冲压用冷轧碳钢薄板及带）、SPCE（深冲用冷轧碳钢薄板及带）、SPCCK\SPCCCE 等（电视机专用钢）、SPCC4D\SPCC8D等（硬质钢，用于自行车圈等），分别用于不同场合。 冷轧板具有良好的性能，即通过冷轧，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、冷轧板表面清洁光亮、易于进行涂镀加工、品种多，用途广，同时具有冲压性能高和不时效、屈服点低的特点，所以冷轧板具广泛的用途，主要应用于汽车、印制铁桶、建筑、建材、自行车等行业，同时还是生产有机涂层钢板的选材。 (2)热轧板，广泛地应用于集装箱、汽车、铁路机车车厢、管道、钢瓶等工业制作行业，也是冷轧板及其深加工产品的基材。热轧薄板主要是由连续式热轧机组轧制的。经连续式轧机轧制的热轧薄板还可再经过酸洗、退火，随后卷成卷状，称卷状的热轧薄板为热轧薄卷板。薄钢板通常以卷板和剪切成一定长度和宽度的单张板投放市场。卷板开卷后，按一定的宽度和长度剪切，即得到热轧薄板。
钣金零件连接方式的对比与选择
钣金零件连接方式的对比与选择盛军锋 1.目的 UPS目前以钣金件作为主要结构,现总结出钣金零件常用连接方式及规格参数,以便于工程设计人员在设计中参考选用,以提升效率,降低成本. 2.各种连接方式及规格介绍 钣金零件之间的连接方式主要有:锁螺丝,拉钉拉铆,抽孔铆合,卡钩卡位,点焊和铰链连接等.下面逐一讨论: ⑴锁螺丝： 锁螺丝是目前我们最常用到的连接方式 ①原理：在相连的两零件中，有一个零件上开抽牙孔,另一个零件上仅冲孔;在抽牙孔上攻牙(攻牙有两种 方式:自攻—用自攻螺丝在锁螺丝的时候同时攻牙;用攻牙机攻牙.)最后用螺丝连接.(如图1所示.) ②优点: 可以多次拆装,也比较容易拆装 ③缺点: 多出品质问题,如螺丝本身不良,抽牙孔和攻牙孔质量不易保证,滑牙导致铁件报废或螺丝脱落, 漏锁等;螺丝数目偏多会使组装线长,需要人力多,成本高而效率低;铁件模具较复杂,模具费用高, 且攻牙时,攻一个牙的加工费用为0.05HKD. ④适用范围: 机器中有拆卸需要的零件连接(如UPS中外盖与主结构等). ⑤规格参数: 目前M3螺丝多有使用,下面对其抽牙孔规格(未攻牙)进行说明: 抽牙孔的主要参数有抽牙孔径和抽牙高度;抽牙孔径主要配合不同型号的螺丝,抽牙高度用来满足攻牙牙数(攻牙不少于2.5个全牙,以保证螺丝连接的牢固). M3螺丝的抽牙孔规格如图2所示（该图适用0.9mm,1.2mm,1.5mm三种料厚的材料.与之相配的另一上冲件冲孔直径为Φ4.2mm）.
(2)拉钉拉铆： ①原理：如图3所示,将拉钉插入两个零件的对应孔内,用拉钉枪拉动拉杆4(直至拉断),拉杆头1向下运 动,使其外包的拉钉套3外涨变大,大于孔的直径,从而达到连接两零件的目的. 图3 图3 ②优点: 只需在零件上开拉铆孔,模具结构简单;连接质量好;组装线短(因拉铆动作可由供应商完成),人 力成本低. ③缺点: 零件成本略高,每个拉钉约0.1HKD;连接后头部具有一定高度,连接面背面无法完全平整. ④适用范围: 主要用于冲件和冲件,冲件自身的连接,用于不需拆装的零件连接. ⑤规格参数: 拉钉分为两种:平头拉钉和伞头拉钉(如图4).平头拉钉主要用于表面要求高,表面不得有凸 出的冲件连接.冲件上有1200 锥孔镶嵌平头拉钉的平头,使其平头不露出冲件表面.拉钉和拉钉孔的部分规格参数如表1所示.
钣金设计自学笔记
钣金加工最重要的三个步骤，剪、冲/切、折 钣金件的建立：新建>>零件>>钣金件>>去除缺省>>选择公制单位(mmns) 第一次创建壁称为第一壁 ①：平整壁的创建：平整工具（相当于：插入>>钣金件壁>>分离的>>平整） 平整壁：钣金件的平面，平滑或展平的部分，就是一块等厚度的金属薄板 ②：线框模式的绿色面：驱动曲面，草绘的面。 转换驱动面：编辑定义第一壁>>《厚度右边的转换按钮》 钣金特征的转换：零件模块转化为钣金模块。 ①应用程序>>钣金件>>壳>>添加>>选择要删除的面>>确定>>输入厚度（相当与抽壳） ②先对零件进行抽壳>>应用程序>>钣金件>>驱动曲面>>选择驱动曲面 （①和②的不同：②能够选择哪个曲面为驱动曲面，用①转化的钣金不能通过重新编辑定义转换驱动平面） ①由零件转换过来的钣金要添加边缝 插入>>转换>>双击边缝>>添加>>按住ctrl选择边>>确定>>完成 ②钣金的展开：创建展开>>规则>>完成>>选择固定几何形状>>展开全部>>确定 拉伸壁特征：拉伸壁：将侧边截面外形，拉伸到指定深度，需要注意的是拉伸壁是草图曲线不一定要封闭，而平整壁一定要封闭 拉伸长度钣金厚度拉伸厚度的方向（决定驱动曲面） 锐角添加倒角：选项>>锐边添加折弯 拉伸第二壁：默认去除材料。绘制草绘>>确定。注意驱动曲面（要与第一壁相接）如不相接：模型树>>编辑定义>>选项>>选择将驱动曲面设置为与草绘平面相对 第二壁是斜平面切除材料： 设置切口是否与第一壁垂直 旋转壁特征： 旋转壁是将草绘截面按指定的旋转方向，以某一旋转角度绕中心线旋转而形成的一类钣金特征 插入>>钣金件壁>>分离的>>旋转壁 加厚：①草绘完后确定指定厚度 ②草绘界面>>右键不放>>加厚 混合壁特征：混合壁将一组截面在其边处用过渡曲面连接形成的一个连续的曲面特征，称为混合曲面特征，创建混合特征是，各个截面的线段数量必须相等，还要合理的确认每个截面的起始点 节点：两个线段的交点。有个节点为起始点，圆要用断点工具截出节点。 改变起始点：点击右键不放>>起始点
钣金常用连接方式
钣金常用连接方式一.拉钉：
1)不锈钢抽芯铆钉（拉钉） ＢＫ(半不锈钢开口型），ＱＢＫ（全不锈钢开口型），QBF（全不锈钢封闭型）；直径有３．２mm，４．０mm，４．８mm，６．４mm；头型有圆头，大帽沿；长度根据需要生产。 2)双鼓型抽芯铆钉（拉钉） 双鼓型铆钉铆接时，钉芯将铆钉钉体体末端拉成双鼓形，把两个要铆接的结构件夹紧，并能降低作用在结构件表面上的压力。 材质有铝的、钢的和不锈钢的，直径有3.2mm、4.0mm、4.8mm。 3)不锈钢单鼓型抽芯铆钉（拉钉）
材质为不锈钢，直径有3.2mm，4.0mm，4.8mm。 二.螺纹联接： 三.抽孔铆接： 鉚釘鉚接就是先將鈑金上沖孔后,插入鉚釘,再放入模具沖壓,利用鉚釘的六角頭(或其他形狀)壓入鈑金后,其下壓變形的部份擠入鉚釘的小槽內以固定鉚釘,且因為六角頭,故鉚釘鉚入后不會再松動. 冷铆和热铆. 四.TOX铆接： (此技术为TOX公司的专利) 1.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.如下图所示: 2.连接方式: 可完成相同或不同材质的两层或多层板件连接,板厚可相同也可不同.在相同条件下,TOX单点的静态连接强度为点焊的50%-~70%,双点与点焊相同。 4.TOX铆接的缺陷: (1)依赖于定位治具或模具挡块来定位. (2) 连接材料的最小宽度受TOX模具直径的影乡. 5.TOX 模具的优点: 除了用在专用的设备外,也适合普通的冲床,因此它的铆接范围比TOX所要求的大得多. 有镀层或漆层的板件,连接处其保护层不受损坏,仍保留其原有的防腐性能. 6.TOX点的成形示意图