文档介绍：钣金设计基础知识
钣金设计基础知识
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1 引 言
? 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。
薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。和薄板
构件有关的加工工艺有三类： (1) 下料：它包括剪切和冲裁。 (2) 成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。
连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。
薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点：
易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。
薄板构件重量轻。
加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。
易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。
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形状规范，便于自动加工。
结构设计准则
在设计产品零件时，必须考虑到容易制造的问题。尽量想一些方法既能使加工容易，又能使材料节约，还能
使强度增加，又不出废品。为此设计人员应该注意以下制造方面事项。
钣金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。良好的工艺应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，使用寿命高，产品质量稳定。在一般情况下，对钣金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。
如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点，这里推荐几条设计准则。
简单形状准则
切割面几何形状越简单，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 (见图 1)。
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(a) 不合理结构 (b) 改进结构
图 1
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图 2a 的结构只有在批量大时方有意义，否则冲裁时，切割麻烦，因此，小批量生产时，宜用图构。
b 所示结
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(a) 不合理结构 (b) 改进结构
图 2
节省原料准则（冲切件的构型准则）
节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理，因此在薄板构件的设计中，要尽量减少下脚
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着，减少下角料的途径有：
减少相邻两构件之间的距离 ( 见图 3) 。
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(a) 不合理结构 (b) 改进结构
图 3
巧妙排列 ( 见图 4) 。
(a) 不合理结构 (b) 改进结构
图 4
将大平面处的材料取出用于更小的构件 ( 见图 5) 。
(a) 不合理结构 (b) 改进结构
图 5
足够强度刚度准则
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⑴、带斜边的折弯边应避开变形区
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⑵. 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。零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔
的形状不同有一定的限制。当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度 t ；平行
时，应不小于。最小孔边距和孔间距见表。
模具制作上以圆孔最坚固好制造维修，唯开孔率较低。
以正方形孔开孔率最高，但因是 90 度角，角边容易磨损崩塌 , 造成要修模而停线 . 而六角形的开孔其大于 90 度的 120 度角比正方形孔开孔更坚固但开孔率在边缘比正方形孔差一点。
⑶. 细长的板条刚度低，也易在剪裁时产生裂纹，特别是对***的磨损严重。