鈑金結構設計原則一

2021-01-10 毛豆先生

鈑金英文名字sheet metal,金屬片。板厚和其長寬相比小得多的金屬板材。它的橫向抗彎能力差,不宜用於受橫向彎曲載荷作用的場合。薄板就其材料而言是金屬,但因其特殊的幾何形狀厚度很小,所以薄板構件的加工工藝有其特殊性。和薄板構件有關的加工工藝有三類:(1)下料:它包括剪切和衝裁。(2)成形:它包括彎曲、摺疊、卷邊和深拉。(3)連接:它包括焊接、粘接等。薄板構件的結構設計主要應考慮加工工藝的要求和特點。此外,要注意構件的批量大小。

鈑金結構設計原則

在設計產品零件時,必須考慮到容易製造的問題。儘量想一些方法既能使加工容易,又能使材料節約,還能使強度增加,又不出廢品。為此設計人員應該注意以下製造方面事項。

鈑金件的工藝性是指零件在衝切、彎曲、拉伸加工中的難易程度。良好的工藝應保證材料消耗少,工序數目少,模具結構簡單,使用壽命高,產品質量穩定。在一般情況下,對鈑金件工藝性影響最大的是材料的性能、零件的幾何形狀、尺寸和精度要求。

如何在薄板構件結構設計時充分考慮加工工藝的要求和特點,這裡推薦幾條設計準則。

1.簡單形狀準則

切割面幾何形狀越簡單,切割下料越方便、簡單、切割的路徑越短,切割量也越小。如直線比曲線簡單,圓比橢圓及其它高階曲線簡單,規則圖形比不規則圖形簡單(見圖1)。

(a)不合理結構   (b)改進結構

圖1

圖2a的結構只有在批量大時方有意義,否則衝裁時,切割麻煩,因此,小批量生產時,宜用圖b所示結構。

(a)不合理結構   (b)改進結構

圖2

2.節省原料

節省原材料意味著減少製造成本。零碎的下角料常作廢料處理,因此在薄板構件的設計中,要儘量減少下腳料。衝切棄料最少以減少料的浪費。特別在批量大的構件下料時效果顯著,減少下角料的途徑有:

(1)減少相鄰兩構件之間的距離(見圖3)。

(a)不合理結構  (b)改進結構

圖3

(2)巧妙排列(見圖4)。

(a)不合理結構  (b)改進結構

圖4

(3)將大平面處的材料取出用於更小的構件(見圖5)。

(a)不合理結構    (b)改進結構

圖5

3.保證強度剛度

⑴、帶斜邊的折彎邊應避開變形區

⑵.兩孔之間的距離若太小,則在切割時有產生裂紋的可能。

零件上衝孔設計應考慮留有合適的孔邊距和孔間距以免衝裂。零件的衝孔邊緣離外形的最小距離隨零件與孔的形狀不同有一定的限制。當衝孔邊緣與零件外形邊緣不平行時,該最小距離應不小於材料厚度t;平行時,應不小於1.5t。最小孔邊距和孔間距見表。

模具製作上以圓孔最堅固好製造維修,唯開孔率較低。

以正方形孔開孔率最高,但因是90度角,角邊容易磨損崩塌,造成要修模而停線.而六角形的開孔其大於90度的120度角比正方形孔開孔更堅固但開孔率在邊緣比正方形孔差一點。

⑶.細長的板條剛度低,也易在剪裁時產生裂紋,特別是對刀具的磨損嚴重。

衝裁件的凸出或凹入部分的深度和寬度,一般情況下,應不小於1.5t(t為料厚),同時應該避免窄長的切口與和過窄的切槽,以便增大模具相應部位的刃口強度。見圖3.3.1。

對一般鋼A≥1.5t;對合金鋼A≥2t;對黃銅、鋁A≥1.2t;t—材料厚度。

4.易加工

圖9a所示的半圓切線結構衝裁加工很難。因為這要求準確地確定刀具和工件之間的相對位置。準確測量定位不僅費時,更重要的是,刀具由可磨損和安裝的誤差,精度通常達不到這麼高的要求。這樣的結構一旦加工稍有偏差,質量很難保證,且切割外觀差。所以應採用圖b所示的結構,它可保證可靠的衝裁加工質量。

(a)不合理結構     (b)改進結構

圖9

5. 避免粘刀

在構件中間衝裁切割時會出現刀具和構件粘接交緊的問題。解決的辦法:(1)留有一定的坡度;(2)切割面連通(見圖10和圖11)。

(a)不合理結構     (b)改進結構 (a)不合理結構   (b)改進結構

圖10圖11

當搭接在一道工序中用衝切法製成90°的彎邊時,選材要注意材質不宜太硬,否則易在直角彎折處破裂。應在彎邊位置設計工藝切口,防止折角處破裂。

相關焦點

  • solidworks鈑金設計的一般過程
    【新建】文件,進入零件建模環境:調出【鈑金選項卡】:滑鼠在選項卡上右擊,選擇鈑金選項卡。2.創建【基體法蘭】:在鈑金當中,一般情況下,第一個基礎鈑金特徵,是需要通過基體法蘭的方式來進行一個具體的創建,方法相對比較的單一,這樣有利於更好的去創建某一個基礎鈑金。
  • cad實例教程:使用中望3D設計鈑金零件
    鈑金是製造型企業常用的零件之一,基於產品的造型和功能實現的需要,鈑金件往往呈現出各種各樣的形態,從簡單到複雜,種類繁多。如圖1所示,這是一款小貨車上的鈑金件,該零件包含了較為簡單的直線折彎和衝孔,也包含了曲面折彎工藝和拉伸工藝,看似簡單,但實際上在設計的操作上,卻也具有一定的難度,對設計師來說有一定挑戰性。
  • 模具人必知的幾個鈑金折彎成型工藝!設計經驗分享!
    這篇文章給大家將一些鈑金折彎技術上的東西,希望能夠對各位朋友有幫助。1、鈑金在折彎後折角的兩側由於擠料的關係會有金屬料凸出,造成寬度比原尺寸大,其凸出大小與使用料厚有關,料越厚凸出點越大,為避免此現象發生,可事前在折彎在線兩側先做個半圓,半圓直徑最好為料厚的1.5倍以上,邊料反折設計時,可以用同樣的方法處理2、鈑金折彎時內部的R角最好大於或等於1/2的料厚,若不做R角,在多次的衝壓之後其直角會漸漸消失而自然形成R角,在此之後此R角的單邊或兩側
  • 鈑金件加工步驟以及鈑金衝壓件常見的八大問題
    鈑金是一種針對金屬薄板(通常在6mm以下)的綜合冷加工工藝,包括剪、衝/切/複合、折、焊接、鉚接、拼接、成型(如汽車車身)等。其顯著的特徵就是同一零件厚度一致。通過鈑金工藝加工出的產品叫做鈑金件。不同行業所指的鈑金件一般不同,多用於組配時的稱呼。
  • 【供應鏈】汽車鈑金件生產企業盤點
    2017年,集團圍繞發展模式、組織架構、公司治理等方面進行了一系列重大改革,在併購整合、企業重組、利用資本市場等方面,做出了跨越式發展,締造了汽車部件生產、電器零件生產、金屬製品加工、電子商務平臺四大產業。嘯創集團利用自身豐富的經驗,在戰略管理、產業鏈打通、財務價值創造等總部建設方面,建立了更加符合現代商業發展的管理模式。
  • 螺旋葉片的鈑金展開
    三維設計在鈑金行業有很廣泛的應用,其中許多工程師使用鈑金展開功能提取鈑金的下料圖。如若沒有三維軟體的輔助,鈑金工程師需要量具進行描點提取下料輪廓,效率低下。因此三維軟體非常有效的提高了鈑金工程師的工作效率。而在許多機械行業,有一類零件是螺旋形的葉片,如圖1、圖2。
  • 細說鈑金切割作業中機械,設備和工具的分類與應用
    落料落料操作是鈑金切割工藝,其中從較大部分的庫存(切割產品的鈑金切片)切割工件(或產品)的大塊(稱為坯料)。空白部分是可以進一步加工成所需設計的部分。衝頭可以完成衝裁和閉合輪廓。但是,像大多數鈑金切割技術一樣,此操作將導致一定數量的廢料。系統設計師可以通過在車間實際操作之前對設計進行正確的對稱編程來最大程度地減少浪費。
  • 書法結構|楷書結構10大原則之9--包圍結構變異原則
    一、前文《楷書結構原則之形態應變原則》回顧;在上一篇文章中,筆者分析楷書結構布局中的形態應變原則。一條原則下,可以衍生出多種多樣的實際處理方法,但是只要滿足了這些布局原則,我們的書法作品的一筆一畫或長或短、或直或曲,或方或圓都有了依託,而非憑一念臆斷。
  • solidworks鈑金特徵~基體法蘭
    基體法蘭:使用基體法蘭命令可以幫助我們去創建一個厚度一致的薄板,是設計鈑金零件的基礎。其他的鈑金特徵需要在這樣一個基體法蘭的基礎上才能夠進行一個相應的創建,因此基體法蘭特徵是整個鈑金件當中最重要的一個組成部分。
  • 姜松榮:設計的「倫理原則」
    」實用、經濟、美觀被認為是設計的三條基本原則。然而,在特定的歷史條件下,在人們的價值追求更趨完善的時候,通常的「設計三原則」已不能保證設計目的的完美實現,倫理的介入將有效地彌補這一不足,從而成為設計的「第四條原則」。
  • 機械結構設計準則之力學原理設計
    1 、強度計算和試驗準則1)對承受較大負載或扭矩的鈑金位置,強度須經過計算,並安全合格;1)通過構件設計
  • 工具櫃鈑金加工焊接坡口如何選取?
    那麼,工具櫃鈑金加工焊接坡口如何選擇?對於厚度在6mm以下的鋼板焊接,一般不開坡口,但重要結構,厚度在3mm時就要求開坡口。鋼板厚度為6~26mm時,採用V形坡口,這種坡口便於加工,但焊後焊件容易發生變形。鋼板厚度為12~60mm時,可採用X形坡口,這種坡口比V形坡口好。
  • 鈑金加工對雷射切割的需求分析
    雷射切割在鈑金加工中的應用隨著鈑金加工工藝的飛速開展,國內的加工工藝也不斷更新迭代。在鈑金切割應用中,切割設備主要有(數控的和非數控)剪床、衝床、火焰切割、等離子切割、高壓水切割、雷射切割等等。鈑金切割應用範圍非常廣泛,如重型機械、船舶、服裝、玻璃等行業,提高板材利用率能夠降低企業的生產成本,給企業帶來可觀的經濟效益。剪切、衝孔和彎曲是鈑金加工的傳統方法。在加工過程中,這些方法不能從模具中分離出來,在加工過程中經常會裝配成百上千的模具。模具的廣泛使用不僅增加了產品的時間成本和資金成本,而且降低了產品加工的精度,影響了產品的可重複性,不利於生產過程的變化。
  • 手機鈑金展開
    手機鈑金展開包含鈑金放樣展開製作,幾何計算及量角器,指南針,水平儀等現場安裝施工常用計算工具. 鈑金展開包含彎頭,三通,圓錐管,天圓地方,矩形變徑,封頭,螺旋葉片,螺旋樓梯,凸五角星等常用管道幾十個構件,輸入數據自動輸出展開圖,媲美電腦版金林鈑金展開,下料直觀方便. 幾何計算包含各種平面幾何和立體幾何等常用計算.
  • 「牛車實驗室」細節見真知 淺談翼子板的結構設計
    [資訊-牛車網]在每次的拆解中我們注意一個細節,翼子板的設計雖然不起眼,但不同車企的設計卻是千差萬別。有的設計雖是有些偷工減料,但無傷大雅;然而還有的設計看似合理利用了空間,但卻給安全留下了巨大隱患。翼子板內的設計無關車輛安全結構,理論上來說就是一處空腔設計。
  • 用SW設計的鈑金機櫃,此圖在裝配體裡採用自上而下方法建模
    此圖用SolidWorks2015鈑金建模,其中零件一在零件環境下建模,零件二和零件三都是在裝配體環境下完成。因為有了零件一作為參考,在畫零件二和零件三的時候,有些尺寸不用直接標註,所以就方便了許多。8.在鈑金面上畫個矩形,拉伸切除,然後添加個圓角。9.還是在鈑金面上畫個直槽口,拉伸切除。10.線性陣列10個,陣列方向:藍色邊線,間距:15 。11.零件一畫完,展開。
  • 設計原則總結:最全的互動設計原則和理論匯總
    設計是有原則和方法論的,鑑於網上各種文章和原則比較零碎,這次統一將互動設計的方法和理論匯總,不足之處也希望各位能夠提出,一起補全。格式塔原則格式塔心理學誕生於1912年,是由德國心理學家組成的研究小組試圖解釋人類視覺的工作原理。他們觀察了許多重要的視覺現象並對它們編訂了目錄。其中最基礎的發現是人類視覺是整體的,我們的視覺系統自動對視覺輸入構建結構,並在神經系統層面上感知形狀、圖形和物體,而不是只看到互不相連的邊、線和區域。
  • MES系統在鈑金加工行業中的應用
    鈑金加工行業具有多品種、小批量的特點,是典型的離散製造行業。鈑金零件應用廣泛,幾乎所有的製造業都需要用到鈑金加工工藝,因此,鈑金加工行業的發展對國內動車高鐵、通訊電子和汽車造船等重要行業具有重要意義。目前,數控技術在鈑金加工行業已得到廣泛應用,保證了鈑金件的質量與產量,但國內大部分鈑金加工企業還沒實現數位化生產向智能化生產的轉變。鈑金加工行業除了具有傳統離散製造業的特點外,又具有其行業所決定的特點,主要表現在以下幾個方面:1、不同工序組的設備生產負荷差距較大企業的鈑金加工單元包括切割、衝壓和折彎三個工序。
  • 機械結構設計準則-力學原理設計準則
    1 、強度計算和試驗準則 1.對承受較大負載或扭矩的鈑金位置,強度須經過計算,並安全合格; 2.必要時須有試驗報告和數據。
  • 阿貝原則的內容和意義---機械設計首先需要遵循的原則
    牛8牛9 ,是一個專注於SolidWorks 使用教程的訂閱號,同步官方網站www.nbnq.net ,發布有關SolidWorks使用教程和技巧,機械設計知識等。阿貝原則能解決的根本問題· 量具或儀器的標準量系統和被測尺寸應成串聯形式。· 若為並聯排列,則 該計量器具的設計, 或者說其測量方法原理不符合阿貝原則。