淺論常見鈑金的設計規范

陸偉華

摘 要：鈑金件常見的加工方式主要是沖裁、折彎、成形，每個步驟都有對應的工藝要求。目的：為了保證鈑金件的加工質量，方法：根據沖裁、折彎、成形的工藝要求，制定了鈑金結構設計規范，結果：使設計的鈑金件符合加工要求，結論：符合工藝要求的鈑金設計是零件品質的保證。

關鍵詞：鈑金;工藝要求;設計規范

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.035

1 引言

由于鈑金件的加工成本較低、結構相對簡單，所以儀器設備多采用鈑金作為結構件。但鈑金件的加工精度不高，若是設計不合理，即使加工出來，零件質量也不高，從而影響產品的整體質量。為了避免這種情況，制定一套鈑金設計常用的設計規范，以保證加工工藝。

2 加工過程的分析

鈑金件的基本加工方式，主要有沖裁、折彎、成形等。其中沖裁和折彎是加工過程中最常用的工序，也是最重要的工序。沖裁是板材加工的第一道工序，板材的幾何形狀、尺寸和精度對后續的工藝影響很大。折彎通常是板材加工的第二道工序。鈑金在折彎的過程中材料會發生變形，折彎內側的材料被壓縮，折彎外側的材料被拉伸，板材的中性線保持不變，折彎的質量直接影響模具使用壽命[1]。

3 鈑金設計規范

3.1 沖裁

鈑金沖裁的孔不能距離零件的外邊沿太近，而且不同形狀的孔距離邊沿的尺寸也不同。當孔的邊沿與零件的外邊沿不平行時，最小距離a≥t，平行時，最小距離b≥1.5t[2]。

3.2 毛刺高度極值和壓毛邊位置

鈑金件在沖裁的過程中會產生毛刺，毛刺高度必須控制在一定的范圍內，毛刺高度的極值與材料厚度和材料的抗拉強度有關，具體參考GB/T33217-2016。毛邊會劃傷操作工人或消費者的手，所以對于操作工人和消費者容易觸碰的邊要進行壓毛邊處理，而且在鈑金件設計時就要標識清楚。壓毛邊的位置通常是零件外邊沿的切口、容易觸碰到的銳角邊、穿過管路或線路的孔等位置。

3.3 折彎

鈑金在進行折彎時，折彎邊外側受拉伸作用，內側則被壓縮。假設材料厚度t不變，折彎內側圓角半徑越小，折彎邊內外兩側受到的作用力越大，當外側受到的作用力大于材料本身的拉伸極限時，容易發生斷裂。折彎處的彎曲半徑與材料屬性、板材厚度t直接相關，在設計鈑金件結構時要防止過小的彎曲半徑。常用材料折彎半徑的設計規范如表1所示。

其中表1 M表示退火狀態、Y表示硬狀態、Y2表示1/2硬狀態。

3.4 沖壓加強筋

當平板面積過大時，零件的剛性不高，在平板上沖壓出凸起的筋，可以有效的提高結構剛性。常用的加強筋有打筋和打凸2種，對應的尺寸如表2所示。

4 總結

根據鈑金加工的工藝要求，制定了一套鈑金加工常用的設計規范，避免了不合理的結構設計可能會導致的加工缺陷，有利于節省材料、減少工序、提高產品質量。

參考文獻：

[1]王孝培.沖壓手冊[M].北京：機械工業出版社，2012.

[2]劉華剛.沖壓工藝與模具[M].北京：化學工業出版社，2007.

[3]許國紅，劉榮，趙靜等.沖壓工藝與模具設計[M].北京：清華大學出版社，2016.

[4]馬朝興.沖壓模具設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2009.