【正文】 712 816（或14） （）9182 102022211253 折彎時(shí)的干涉現(xiàn)象對(duì)于二次或二次以上的折彎，經(jīng)常出現(xiàn)折彎工件與刀具相碰出現(xiàn)干涉，如圖127所示，黑色部分為干涉部分，這樣就無(wú)法完成折彎，或者或者因?yàn)檎蹚澑缮鎸?dǎo)致折彎變形。這是一個(gè)比較重要的概念，鈑金折彎的圓角，在材料性能允許的情況下，應(yīng)該盡可能選擇小的彎曲半徑，有利于提高精度。實(shí)際上，所以。為滿足產(chǎn)品的需求，在保證折彎?rùn)C(jī)使用安全的情況下，廠家已經(jīng)把折彎刀模系列化了，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需對(duì)現(xiàn)有折彎刀模有個(gè)大致的了解。這種模具臺(tái)階高度可以通過(guò)加墊片進(jìn)行調(diào)整，所以，高度H是任意調(diào)節(jié)的，但是，也有一個(gè)缺點(diǎn)，就是長(zhǎng)度L尺寸不易保證，豎邊的垂直度不易保證。一般情況下，鈑金折彎有兩種方法:一種方法是模具折彎，用于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積較小、大批量加工的鈑金結(jié)構(gòu)；另一種是折彎?rùn)C(jī)折彎，用于加工結(jié)構(gòu)尺寸比較大的或產(chǎn)量不是太大的鈑金結(jié)構(gòu)。177。177。177。177。177。表15 用普通沖床沖孔的最小尺寸材料沖孔的最小直徑或最小邊長(zhǎng)(t為材料厚度) 圓孔D（D為直徑）方孔L（L為邊長(zhǎng)）腰圓孔、矩形孔a（a為 最小邊長(zhǎng)）高、中碳鋼≥≥≥1t 低碳鋼及黃銅≥1t≥≥ 鋁、鋅≥≥≥ 布質(zhì)膠木層壓板≥≥≥沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應(yīng)過(guò)小，其值見(jiàn)圖110：圖 110 沖裁件的孔與孔、孔與邊緣之間的距離考慮到模具的沖壓加工中，采用復(fù)合模加工的孔與外形、孔與孔之間的精度較易保證，加工效率較高，而且模具的的維修成本，維修方便，考慮到以上原因，孔與孔之間，孔與外形之間的距離如果能滿足復(fù)合模的最小壁厚要求，工藝性更好，如圖111所示：圖 111 沖裁件的搭邊要求表16 復(fù)合模加工沖裁件的搭邊最小尺寸t ()t (~)t (~)t ()D13mm2tD23mm2tD32tD42t如圖112所示，先沖孔后折彎，為保證孔不變形，孔與彎邊的最小距離X≥2t+R圖 112 孔與彎邊的最小距離在拉深零件上沖孔時(shí)，見(jiàn)圖113，為了保證孔的形狀及位置精度以及模具的強(qiáng)度，其孔壁與零件直壁之間應(yīng)保持一定距離，即其距離a1及a2應(yīng)滿足下列要求： a1 ≥R1+， a2≥R2+. 式中R1，R2－圓角半徑； t－板料厚度。177。 特點(diǎn)：加工精度高，但加工速度較低，成本較高，且會(huì)改變材料表面性質(zhì)。圖 16 密孔排部示意圖 激光切割：激光切割是由電子放電作為供給能源，利用反射鏡組聚焦產(chǎn)生激光光束作熱源的一種無(wú)接觸切割技術(shù)，利用這種高密度光能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鈑金件的打孔及落料。如圖 13所示，兩個(gè)密孔之間的距離D小于2t時(shí)（t為材料厚度），因?yàn)槟＞叩膹?qiáng)度問(wèn)題，則密孔模要間隔設(shè)置，圖中陰影部分為密孔模。比如零件不應(yīng)出現(xiàn)尖角（除使用上必須外），需設(shè)計(jì)成圓角，可改善模具的質(zhì)量和壽命，也使工件美觀，安全，耐用；為滿足功能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀可以設(shè)計(jì)得更復(fù)雜等。具體參考《鈑金模具手冊(cè)》。注意的問(wèn)題及要求：薄材(t)不好加工，材料易變形；加工范圍受刀具，夾爪等限制；適中的硬度和韌性有較好的沖裁加工性能；硬度太高會(huì)使沖裁力變大，對(duì)沖頭和精度都有不好的影響；硬度太低，使沖裁時(shí)變形嚴(yán)重，精度受到很大的限制；高的塑性對(duì)成形加工有利，但不適合于蠶食、連續(xù)沖裁，對(duì)沖孔和切邊也不太合適；適當(dāng)?shù)捻g性對(duì)沖裁是有益的，它可以抑制沖孔時(shí)的變形程度；韌性太高則使沖裁后反彈嚴(yán)重，反而影響了精度。表12 常見(jiàn)材料的彈性模量和剪切模量名稱(chēng)彈性模量EGPa切變模量GGPa名稱(chēng)彈性模量EGPa切變模量GGPa灰鑄鐵118~126 軋制鋅82球墨鑄鐵173鉛16碳鋼、鎳鉻鋼206玻璃55鑄鋼202有機(jī)玻璃~軋制純銅108橡膠冷拔純銅12748電木~~軋制磷錫青銅113夾布酚醛塑料~冷拔黃銅89~97~賽璐珞~~軋制錳青銅108尼龍1010軋制鋁68~硬四氯乙烯~拔制鋁線69聚四氯乙烯~鑄鋁青銅103低壓聚乙烯~鑄錫青銅103高壓聚乙烯~硬鋁合金70混凝土~~ 常用板材的性能比較表13 幾種常用板材的性能比較材料價(jià)格系數(shù)搭接電阻(mΩ)數(shù)控沖床加工性能激光加工性能折彎性能漲鉚螺母工藝性壓鉚螺母工藝性表面噴涂切口防護(hù)性能。特別要注意材料的硬軟狀態(tài)的選擇，對(duì)彎曲性能有很大的影響，很多脆性材料，折彎會(huì)造成外圓角開(kāi)裂甚至折彎斷裂，還有一些含碳量較高的鋼板，如果選擇硬質(zhì)狀態(tài)，折彎也會(huì)造成外圓角開(kāi)裂甚至折彎斷裂，這些都應(yīng)該盡量避免。主要用于各種深拉伸和折彎的受力零件，其導(dǎo)電性不如紫銅，但有較好強(qiáng)度和硬度，價(jià)格也比較適中，在滿足導(dǎo)電要求的情況下，盡可能選用黃銅H62代替紫銅，可以大大降低材料成本，如匯流排，目前絕大部分匯流排的導(dǎo)電片都是采用黃銅H62，事實(shí)證明完全滿足要求。冷作硬化時(shí)塑性低，耐蝕性好，焊接性良好。當(dāng)鋅在切邊、刮痕及鍍層擦傷部分作犧牲保護(hù)時(shí)，鋁便形成不能溶解的氧化物層，發(fā)揮屏障保護(hù)功能。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板?？紤]手冊(cè)的篇幅和實(shí)用性，以及我們的設(shè)計(jì)主要是鈑金零件設(shè)計(jì)，因此，本手冊(cè)主要以鈑金件為主。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)前言公司現(xiàn)有零件中，不僅在打樣過(guò)程中經(jīng)常會(huì)有一些加工工藝性的問(wèn)題，也有很多歸檔轉(zhuǎn)產(chǎn)的零件存在加工困難的情況，不僅影響生產(chǎn)進(jìn)度和交貨，也影響結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。由于時(shí)間和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有限，手冊(cè)中錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)大家批評(píng)指正，希望經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的實(shí)踐檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)將來(lái)補(bǔ)充、修訂、完善之后，能夠成為一部非常實(shí)用的參考書(shū)，對(duì)我們的設(shè)計(jì)工作起到很好的指導(dǎo)作用。 幾種常用的板材介紹 鋼板1）冷軋薄鋼板冷軋薄鋼板是碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是由碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。覆鋁鋅板的耐腐蝕性來(lái)自鋁的障礙層保護(hù)功能，和鋅的犧牲性保護(hù)功能。故常用冷加工方法來(lái)提高它的力學(xué)性能，在退火狀態(tài)下有高的塑性，在半冷作硬化時(shí)塑性尚好。黃銅H62，屬高鋅黃銅，具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的冷、熱加工性，易用于進(jìn)行各種形式的壓力加工和切削加工。含碳量＜%的低碳鋼、黃銅和鋁等塑性好的材料容易彎曲成形；脆性較大的的材料，如磷青銅（～）、彈簧鋼（65Mn）、硬鋁、超硬鋁等，彎曲時(shí)必須具有較大的相對(duì)彎曲半徑（r/t），否則在彎曲過(guò)程中易發(fā)生開(kāi)裂。對(duì)于同一種基材的材料，通過(guò)熱處理、合金化能大幅提高材料的強(qiáng)度和硬度，但對(duì)剛度的改變很小，提高零件的剛度，只有通過(guò)變換材料、改變零件的形狀，才能達(dá)到一定的效果，不同材料的彈性模量和剪切模量參見(jiàn)表12。基本上能夠滿足樣品下料生產(chǎn)中的需要。數(shù)控沖的尺寸要規(guī)格化，如圓孔，六邊形孔、。所以對(duì)于年加工量在5000件以上，零件尺寸不是太大的結(jié)構(gòu)件，加工廠一般開(kāi)冷沖模加工，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮按開(kāi)冷沖模加工的工藝特點(diǎn)設(shè)計(jì)。4）采用錯(cuò)位排布兩行孔數(shù)不等時(shí)，必須滿足兩個(gè)要求，1，孔距較大，兩孔的邊緣距離大于2t（t為材料厚度）；2，總排數(shù)應(yīng)該為偶數(shù)排，如圖12所示； 圖 12 密孔錯(cuò)位排布示意圖5）如果密孔的孔距很小，每排孔的數(shù)量必須為為偶數(shù)。圖f，如果用密孔模加工，也需要用其它補(bǔ)加工方法才能完成，即使開(kāi)落料模，也需要多副沖孔模完成，工藝性很差。 線切割：線切割是把工件和電極絲（鉬絲，銅絲）各作為一極，并保持一定距離，在有足夠高的電壓時(shí)形成火花隙，對(duì)工件進(jìn)行電蝕切割的加工方法，切除的材料由工作液帶走。177。在設(shè)計(jì)時(shí)孔的最小直徑不應(yīng)小于下表15所示的數(shù)值。1～2177。177。177。177。177。如將板材彎成V形，U形等。但是，其高度H不能太高，一般應(yīng)該在（0～）t ，如果高度為（～）t，要根據(jù)實(shí)際情況考慮使用加卸料結(jié)構(gòu)的模具形式。影響折彎加工的因素有許多，主要有上模圓弧半徑、材質(zhì)、料厚、下模強(qiáng)度、下模的模口尺寸等因素。上表中的數(shù)據(jù)為優(yōu)選的數(shù)據(jù)，僅供參考之用。2， 相對(duì)彎曲半徑r/t 越大，則表示變形程度越小，回彈角Δα就越大。 Z形折彎的最小折彎高度 Z形折彎的折彎時(shí)的起始狀態(tài)如圖126所示：Z形折彎和L形折彎的工藝非常相似，也存在著最小折彎邊問(wèn)題，由于受下模的結(jié)構(gòu)限制，Z形折彎的最短邊比L形折彎時(shí)還要大，Z形折彎最小邊的計(jì)算公式為： + +T ③ 為最短折彎邊，為最小模寬，Δ為板材的折彎系數(shù) ，T為料厚，為下模模口到邊的結(jié)構(gòu)尺寸，一般大于5mm。圖131長(zhǎng)圓孔距折彎邊最小距離表114 長(zhǎng)圓孔距折彎邊最小距離L2626～5050最小距離X2t+R+R3t+R對(duì)不重要孔， 可將孔擴(kuò)大至折彎線，如圖132所示，缺點(diǎn)：影響外觀效果。一般這種二次去料不能在沖床上完成，只能在激光切割機(jī)上進(jìn)行二次切割，定位麻煩，這種加工的成本很高。如圖135所示。 180度折彎: 180度折彎的方法：如圖139所示，先用30度折彎刀將板才折成30度，再將折彎邊壓平，壓平后抽出墊板。壓鉚螺母柱的壓接過(guò)程如圖141所示：圖 141 壓鉚過(guò)程示意圖 壓鉚螺母 壓鉚螺母的壓接過(guò)程如圖142所示：圖 142 壓鉚過(guò)程示意圖 漲鉚螺母漲鉚就是指在鉚接過(guò)程中，鉚裝螺釘或螺母的部分材料在外力作用下發(fā)生塑性變形，與基體材料形成緊配合，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)零件的可靠連接的方式。L的大小參見(jiàn)新的《非標(biāo)緊固件》手冊(cè)，每種非標(biāo)緊固件的L值都有詳細(xì)描述。底孔尺寸小，雖然在一定程度上可以增加鉚接的承力，但是容易造成鉚接外觀質(zhì)量差，鉚接力大，安裝不便、易造成底板變形等缺點(diǎn)，影響鉚接工作的生產(chǎn)效率和鉚接的質(zhì)量。4）MMMM10的螺母一般要點(diǎn)焊，太大的螺母一般要求強(qiáng)度較大，可采用弧焊，M4（含M4）以下盡量選用漲鉚螺母，如是電鍍件，可選用未電鍍的漲鉚螺母。 翻孔攻絲翻孔攻絲的預(yù)孔、外經(jīng)、高度等列表： 常用粗牙螺紋翻孔尺寸表118 常用粗牙螺紋翻孔尺寸螺紋直徑M材料厚度t翻孔內(nèi)徑D1翻孔外徑D2翻孔總高h(yuǎn)預(yù)沖孔直徑D0翻孔圓角半徑1M312M41221M533214 翻孔攻絲到折彎邊的最小距離表119 翻孔攻絲中心到折彎邊距離H值對(duì)照表：材料厚度螺紋直徑M3M48M5 漲鉚螺母、壓鉚螺母、拉鉚、翻孔攻絲的比較表120 漲鉚螺母、壓鉚螺母、拉鉚、翻孔攻絲的比較 連接方式特點(diǎn)漲鉚螺母壓鉚螺母拉鉚翻孔攻絲加工性好好好一般板材要求不銹鋼鉚裝易脫落不銹鋼鉚裝很差，要使用特制壓鉚螺母，且要點(diǎn)焊無(wú)薄板及銅、鋁軟材易滑牙精度好好好一般耐用性好好好銅、鋁軟材差，其它材料螺紋有3～4扣以上好成本高高一般底質(zhì)量好好好一般 鈑金拉伸 常見(jiàn)拉伸的形式和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)鈑金件的拉伸如圖150所示， 圖 150 鈑金拉伸設(shè)計(jì)鈑金件的拉伸注意事項(xiàng)： 拉伸件的底與壁之間的最小圓角半徑應(yīng)大于板厚，即r1t；為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r1=(3～5)t，最大圓角半徑應(yīng)小于板厚的8倍，即r18t。 圓形無(wú)凸緣拉伸件一次成形時(shí)。 其它工藝 抽孔鉚接抽孔鉚接是鈑金之間的鉚接鉚接方式，主要用于涂層鋼板或者不銹鋼板的連接，采用其中一個(gè)零件沖孔，另一個(gè)零件沖孔翻邊，通過(guò)鉚接使之成為不可拆卸的連接體。特別需要注意的是，這種連接方式要求下面是漲鉚螺母。毛坯可以采用下列幾種：軋制材料（截面為圓形、六角形或正方形等的棒料、板料以及帶料等）和成型毛坯（鑄件、鍛件以及沖壓件等）。各個(gè)符號(hào)的含義見(jiàn)圖2－1圖2－1螺紋擰入深度、攻絲深度及鉆孔深度注2：擰入深度只是推薦值，具體數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際需求確定。5g6g，M101173?！狈珠_(kāi)?！狈珠_(kāi)。 英制螺紋的尺寸系列 表2－8 常用英制螺紋的尺寸系列 mm尺寸代號(hào)螺紋直徑螺距P每英寸牙數(shù)n外徑d中徑d2內(nèi)徑d13/16241/4205/16183/816(7/16)141/212(9/16)125/8113/4