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结构设计工艺手册前言公司现有零件中，不仅在打样过程中经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多归档转产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的钣金导轨、拉伸凸台等设计，品种越来越多，需要统一、规范；喷漆和丝印，也经常出现喷涂选择不合理导致废品率较高、无法丝印等问题；有些钣金零件的点焊完全可以适当增加定位，不增加成本也不影响美观，实际上大部分设计是靠生产的工装定位，不仅麻烦、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。编写这本《结构设计工艺手册》目的，就是为了方便工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地保证工程师设计出的零件有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模，加快加工进度，降低加工成本，提高产品质量。编写这本手册的同时，对《钣金模具手册》标准进行了彻底的改编，对一些典型的结构形状进行了优化和系列化，减少了品种，并在intralink库里对相关的模具建模，不仅方便设计人员进行结构设计，对模具的统一，也会起到较好的效果。手册中一些典型的数据主要来源于参考资料，一些工艺上的极限尺寸，主要来源于加工厂家提供的数据，是我们应尽可能遵照的。有些正在生产的零件，一些尺寸超出了手册中给出的极限尺寸，但并不能就能说明这些设计是有良好的工艺性，原则上是在满足产品性能的条件下，尽可能达到昀好的加工工艺性。由于时间和实际经验有限，手册中错误在所难免，恳请大家批评指正，希望经过一定时间的实践检验，经过将来补充、修订、完善之后，能够成为一部非常实用的参考书，对我们的设计工作起到很好的指导作用。考虑手册的篇幅和实用性，以及我们的设计主要是钣金零件设计，因此，本手册主要以钣金件为主。手册编写得到中兴新的吉海青、胡兴胜、李道清、杜坚、巴新安等大力帮助，在此表示感谢！顾问：张晖马庆魁何朝来何剑波冯力编写人员：彭诗林：第一章：钣金零件设计工艺颜斌鲁：第二章：金属切削件设计工艺严冬：第三章:压铸件设计工艺杨涛：第四章：铝型材零件设计工艺郑宁生：第五章金属的焊接设计工艺尚玉其：第六章：塑料件设计工艺刘彦明：第七章表面处理工艺温存善、封智：第八章：结构图纸零部件的分级和代码申请曹水春、陈进云、张向峰、刘肖：《结构设计工艺手册》修改、编辑、汇总审核：公司结构工艺专家委员会专家参考标准和书籍：Q/ZX04.101.1-2000《结构设计规范－文档要求》；Q/ZX04.101.2-2003A《结构设计规范——颜色要求》Q/ZX04.101.4-2003《结构设计规范——镀涂表示方法》；Q/ZX04.101.6-2000《结构设计规范——塑胶面板结构要求》Q/ZX04.101.8-2002《结构设计规范——丝印要求》Q/ZX04.101.10-203《结构设计规范－喷砂和拉丝要求》；Q/ZXZ04.400-2005《单板插件通用化设计指南》Q/ZXZ04.401-2005《盒体机箱通用化设计指南》Q/ZXZ04.402-2005《标准插箱通用化设计指南》Q/ZXZ04.403-2005《19英寸标准机柜应用指南》Q/ZX28.007.1-2004《结构材料手册——黑色金属材料》Q/ZX28.007.2-2004《结构材料手册——有色金属材料》Q/ZX28.007.3-2004《结构材料手册——非金属材料》GB/T4943《信息技术设备安全》GB/T8582《电工、电子设备机械结构术语》Q/ZX23.019《产品安全性设计标准(试行)》《焊接设计简明手册》机械工业出版社《焊接工艺人员手册》上海科学技术出版社《表面工程手册》机械工业出版社《机械设计手册》化学工业出版社《电子设备设计手册》电子工业出版社《结构工艺基本设计手册》（试用稿）《工艺结构设计手册》（数冲、激光、数折、非标螺母）《钣金冲压工艺手册》国防工业出版社《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计》机械工业出版社《机械零件设计手册》冶金出版社《五金手册》机械工业出版社I目录1第一章钣金零件设计工艺.................................................11.1钣金材料的选材...........................................................11.1.1钣金材料的选材原则....................................................11.1.2几种常用的板材........................................................11.1.3材料对钣金加工工艺的影响..............................................31.2冲孔和落料：...........................................................51.2.1冲孔和落料的常用方式..................................................51.2.2冲孔落料的工艺性设计..................................................91.3钣金件的折弯............................................................131.3.1模具折弯：...........................................................131.3.2折弯机折弯...........................................................141.4钣金件上的螺母、螺钉的结构形式..........................................261.4.1铆接螺母261.4.2凸焊螺母281.4.3翻孔攻丝301.4.4涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较.............................311.5钣金拉伸................................................................311.5.1常见拉伸的形式和设计注意事项.........................................311.5.2打凸的工艺尺寸.......................................................321.5.3局部沉凹与压线.......................................................331.5.4加强筋331.6其它工艺................................................................341.6.1抽孔铆接341.6.2托克斯铆接...........................................................351.7沉头的尺寸统一..........................................................351.7.1螺钉沉头孔的尺寸.....................................................351.7.2孔沉头铆钉的沉头孔的尺寸的统一.......................................361.7.3沉头螺钉连接的薄板的特别处理.........................................362第二章金属切削件设计工艺...............................................362.1常用金属切削加工性能....................................................362.2零件的加工余量..........................................................372.2.1零件毛坯的选择和加工余量.............................................372.2.2工序间的加工余量.....................................................372.3不同设备的切削特性、加工精度和粗糙度的选择..............................382.3.1常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系.............................382.3.2常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系...............................382.4螺纹设计加工............................................................39II2.4.1普通螺纹的加工方法...................................................392.4.2普通螺纹加工常用数据.................................................392.4.3普通螺纹的标记.......................................................402.4.4普通螺纹公差带的选用及精度等级.......................................402.4.5英制螺纹的尺寸系列...................................................412.5常见热处理选择和硬度选择。..............................................412.5.1结构钢零件热处理方法选择.............................................412.5.2热处理对零件结构设计的一般要求.......................................422.5.3硬度选择423第三章压铸件设计工艺...................................................433.1压铸工艺成型原理及特点..................................................433.2压铸件的设计要求........................................................443.2.1压铸件设计的形状结构要求.............................................443.2.2压铸件设计的壁厚要求.................................................443.2.3压铸件的加强筋/肋的设计要求..........................................443.2.4压铸件的圆角设计要求.................................................443.2.5压铸件设计的铸