鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 沖裁折彎成形 設(shè)計(jì) Design 的意義 1 設(shè)計(jì) 是企畫 Planning 構(gòu)想 Idea 圖面 Drawing 三體合一的工作 設(shè)計(jì) 和感性 主觀的 藝術(shù) 不同 必需同時(shí)兼?zhèn)淦髣?構(gòu)想與圖面等機(jī)能 2 設(shè)計(jì) 是介于藝術(shù) Art 與科技 Science HighTech 之間的工作 設(shè)計(jì)傾向藝術(shù)時(shí) 如工藝 雕刻 或繪畫 舞蹈 戲劇等 設(shè)計(jì)傾向科技時(shí) 如家電 交通工具 計(jì)算機(jī) 或飛機(jī) 宇宙飛船等 我們要談到的設(shè)計(jì)屬于后者 3 設(shè)計(jì) 需整合市場(chǎng) Marketing 同時(shí)平衡 Balance 與滿足 Satisfaction 生產(chǎn)者 Manufacturers 與消費(fèi)者 Consumers 兩者之需求 生產(chǎn)者重視成本 量產(chǎn) 行銷利潤(rùn)與市場(chǎng)需求 消費(fèi)者重視合理價(jià)格 形色佳 品質(zhì)高與功能良好 什么是好的設(shè)計(jì) 好的設(shè)計(jì) 可以創(chuàng)造與提升生活的品質(zhì) 1 從消費(fèi)者的角度來看 產(chǎn)品的造型色應(yīng)優(yōu)美統(tǒng)一 材質(zhì)與表面的處理應(yīng)精良 因?yàn)橄M(fèi)者買東西時(shí) 眼睛所見即為造型及色彩 一旦心動(dòng)就會(huì)動(dòng)手觸摸 故才質(zhì)的選取及表面處理十分重要 適合消費(fèi)者家庭或其它場(chǎng)合的需求 使用方便 功能實(shí)用且攜帶 運(yùn)送與保管均便利 品質(zhì)和功能內(nèi)外合一 品質(zhì)應(yīng)泛指制造的品質(zhì) 外觀的品質(zhì) 結(jié)構(gòu)的品質(zhì)及功能的品質(zhì) 四者俱備始為好的品質(zhì) 合理的價(jià)格 適合包裝與流通分配 譬如現(xiàn)代流行的分解組合家具即十分符合綠色設(shè)計(jì)原理 2 從經(jīng)營(yíng)者 泛指生產(chǎn) 制造 加工 販賣者 的立場(chǎng)來看 材質(zhì) 零件組合規(guī)格化 各產(chǎn)品間可共享 并且材料 零件容易采購 產(chǎn)品容易制造 量產(chǎn) 流通 輸送且產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化 系列化 合乎各地區(qū)市場(chǎng)求的高品質(zhì)產(chǎn)品 少量多樣化 有合理的成本及利潤(rùn) 值得永續(xù)研究發(fā)展 能配合企業(yè)設(shè)計(jì) 采購 生產(chǎn) 銷售 服務(wù) 財(cái)務(wù)一體化 讓企業(yè)各部門能協(xié)調(diào)一致 永續(xù)經(jīng)營(yíng) 3 從環(huán)保方面來看 好的產(chǎn)品是應(yīng)用目前符合環(huán)保的材質(zhì) 或改變現(xiàn)有材質(zhì) 開發(fā)新的境保材料 以開發(fā)符合環(huán)保條件的商品 考慮到生產(chǎn)者和消費(fèi)者間的關(guān)系 鈑金是針對(duì)金屬薄板 通常在6mm以下 一種綜合冷加工工藝 包括剪 沖 切 折 焊接 鉚接 拼接 如機(jī)箱機(jī)柜 成型 如汽車車身 等 其顯著的特征就是同一零件厚度一致 一般來說基本設(shè)備包括剪板機(jī) 數(shù)控沖床 折彎?rùn)C(jī)以及各種輔助設(shè)備如 鉆 車床 等離子切割機(jī) 焊機(jī)等 有更多的加工設(shè)備如激光 水射流切割機(jī) 復(fù)合機(jī)以及各種輔助設(shè)備如 開卷機(jī) 校平機(jī) 去毛刺機(jī)等 鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮加工工藝的要求和特點(diǎn) 按照鈑金件的通用工藝流程來談鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范和工藝規(guī)范 沖裁 沖裁分為普通沖裁和精密沖裁 由于加工方法的不同 沖裁件的加工工藝性也有所不同 常用結(jié)構(gòu)件一般只用到普通沖裁 1 沖裁件的形狀和尺寸力求簡(jiǎn)單對(duì)稱 使排樣時(shí)廢料最少 提高材料利用率 如圖1a 所示零件 若外形無關(guān)緊要 只是三孔位置有較高要求 改為圖b 所示形狀 可用無廢料排樣 材料利用率提高40 沖裁 切割面幾何形狀越簡(jiǎn)單 切割下料越方便 簡(jiǎn)單 切割的路徑越短 切割量也越小 如直線比曲線簡(jiǎn)單 圓比橢圓及其它高階曲線簡(jiǎn)單 規(guī)則圖形比不規(guī)則圖形簡(jiǎn)單 沖裁 2 從模具的壽命及生產(chǎn) 維護(hù) 使用的安全角度 所有工件不得有尖銳的角存在 沖裁件的外形或內(nèi)孔交角處應(yīng)采用圓角過渡 其圓角最小值如下表 沖裁 為了減少外圓角模 建議常用倒角 沖裁 受沖孔模強(qiáng)度限制 孔徑不能過小 最小孔徑與材料厚度的關(guān)系 沖裁 3 為了保證模具的壽命和工作的質(zhì)量 沖裁的尺寸 孔間距離和沖裁件輪廓的圓角半徑均不宜過小 一般沖裁件的最小尺寸及公差 偏差見下表 沖裁 4 沖裁件的懸臂 狹槽及孔與孔 孔與邊的距離要求應(yīng)盡量避免沖裁件上過長(zhǎng)的懸臂與狹槽 一般情況下 應(yīng)使凹槽或懸臂的寬度B 2t 長(zhǎng)度L 5B r 0 5t 當(dāng)凹槽有一傾斜角且底部為圓角時(shí) B t 當(dāng)t 1時(shí) 按t 1mm算 t為料厚 沖裁 5 成型件上的孔與邊及直壁的距離要求在成型件上如彎曲件或拉深件上沖孔時(shí) 空邊與直壁之間的距離不能過小 一旦距離過小 如果是先沖孔后彎曲 或拉深 彎曲 或拉深 時(shí)孔會(huì)產(chǎn)生變形 如果是先彎曲 或拉深 后沖孔 則沖孔凸模刃部部分邊緣將處在彎曲區(qū)內(nèi) 會(huì)受到橫向力而極易折斷 使沖孔十分困難 甚至只能改成用生產(chǎn)效率低的鉆孔來加工 先彎曲 或拉深 后沖孔時(shí)的要求見圖 t為料厚 折彎 常用上模圓角0 2 少量為0 5 常用折彎下模寬度的規(guī)格如下 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 25 1 彎曲半徑不宜過大或過小 過大因受回彈的影響 彎曲件的精度不易保證 過小時(shí)會(huì)產(chǎn)生破裂 彎曲半徑應(yīng)該大于材料的許可最小彎曲半徑 折彎 冷軋薄鋼板材料折彎內(nèi)R及最小折彎高度參考表 折彎 2 折彎邊的最小高度當(dāng)彎曲90 角時(shí) 彎曲件圓角區(qū)以外的直邊高度H 2t時(shí) 才能保證彎曲件的質(zhì)量 如圖5所示上部直邊部分 r指彎曲半徑 t指料厚 或按下式 h hmin r 2t hmin指保證彎曲件質(zhì)量的最小直邊高度 r指彎曲半徑 t指料厚 折彎 如果設(shè)計(jì)需要彎曲件的直邊高度h 2t 則首先要加大彎邊高度 彎好后再加工到需要尺寸 或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后 再折彎 如下圖所示 折彎 3 彎曲件孔距當(dāng)彎曲毛坯上有孔時(shí) 如果孔的位置與彎曲線距離太小 孔會(huì)受到彎曲變形的影響而產(chǎn)生形狀變化 當(dāng)孔邊緣與彎曲圓角邊緣的距離L 圖6 符合以下條件時(shí) 才能保證孔型不發(fā)生變化 當(dāng)t 2mm時(shí) L t 當(dāng)t 2mm時(shí) L 2t t為料厚 先沖孔后彎曲時(shí)孔距要求 折彎 折彎 折彎件的彎曲線應(yīng)避開尺寸突變的位置局部彎曲某一段邊緣時(shí) 為了防止尖角處應(yīng)力集中產(chǎn)生彎裂 可將彎曲線移動(dòng)一定距離 以離開尺寸突變處 a 或開工藝槽 b 或沖工藝孔 c 注意圖中的尺寸要求 S R 槽寬k t 槽深L t R k 2 折彎 彎曲件形狀尺寸的對(duì)稱性形狀與尺寸都對(duì)稱的彎曲件具較好的彎曲工藝性 在彎曲成型時(shí)不會(huì)出現(xiàn)毛坯的偏移現(xiàn)象 彎曲件的尺寸精度高 當(dāng)不對(duì)稱彎曲件彎曲時(shí) 因受力不均勻 毛坯容易偏移 尺寸不易保證 折彎 當(dāng)孔與彎曲線距離太小時(shí) 應(yīng)在彎曲線上加工藝孔或切槽 否則會(huì)增加工序 折彎 帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開變形區(qū) 折彎 打死邊的設(shè)計(jì)要求打死邊的死邊長(zhǎng)度與材料的厚度有關(guān) 如下圖所示 一般死邊最小長(zhǎng)度L 3 5t R 其中t為材料壁厚 R為打死邊前道工序 如下圖右所示 的最小內(nèi)折彎半徑 成形 壓弧形筋和梯形筋的形式和尺寸 為板厚 成形 筋與筋 邊緣的距離要求在設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋時(shí) 還應(yīng)注意加強(qiáng)筋與邊緣的距離 若太小 小于3 5倍料厚 在成形過程中 邊緣材料要向內(nèi)收縮 影響工件質(zhì)量 下表給出了相鄰間距及邊距的極限值 t為厚度 單位為mm 成形 打凸間距和凸邊距的極限尺寸打凸間距和凸邊距的極限尺寸按下表選取 成形 百葉窗百葉窗通常用于各種罩殼或機(jī)殼上起通風(fēng)散熱作用 其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切開 而凸模的其余部分將材料同時(shí)作拉伸