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機械零件結构及工藝性設計---沖壓零件前言1.使大家對零件結构及工芑結構有進一步的認識与提高;2.對零件結构與模具的關系有初步的認識;3.將一些工藝結構要求有效地運用到具体的工作中去;4.在真正意義上達到零件設計規範化,標準化.主要內容介紹:目的和期望達到的效果;幾种不同生產工芑之零件的結构及工藝性要點介紹;零件的尺寸標注方法;尺寸精度.目的和期望:通過此教材使大家對零件結构及工芑性設計的重要性有進一步的認識与提高,對零件與模具的關系有初步的認識,並能有效地運用到具体的工作中去,從真正意義上達到零件設計規範化,標準化.零件結构及工藝性:五金沖壓零件:(ATT/BKT/CSP/STH/WSH…)注塑零件:(ATT/BKT/CBP/CPE/FAN/FNH/SPC…)鑄鋅/鋁零件(包括鑄鋁轉子)(ATT/BKT/DCR…)五金沖壓零件:沖裁件(ATT/AML/BKT/STL/TML/WSH):(包含所有與沖孔/落料有關形狀的零件);彎曲件(ATT/BKT/FAN/SLB/TML):(包含所有與彎曲有關形狀的零件);拉深件(BKT/RSE/FAN):(包含所有與拉深有關形狀的零件).沖裁件:1.不同曲線連接處需加适當的圓角;不同材料有不同的要求,選取方法如下:(如圖示)a落料:線段夾角=90°時,圓角值:018t~0.35tmmMIN;合金鋼取大值,鋁及類似材料取小值;線段夾角90°時,圓角值:0.35~0.70mmMIN;合金鋼取大值,鋁及類似材料取小值;b沖孔:線段夾角=90°時,圓角值:0.20t~0.45tmmMIN;合金鋼取大值,鋁及類似材料取小值;線段夾角90°時,圓角值:0.40~0.90mmMIN;合金鋼取大值,鋁及類似材料取小值.不合理合理沖裁件:2.零件凸出部分或凹入部分寬度不宜太小,並應盡量避免過長的懸臂和狹槽.(如圖示)a材料為高碳鋼時寬度取2t;b材料為黃銅/鋁/軟鋼時寬度取1.5t.注明:t1mm時,按t=1mm計算.不合理合理沖裁件:3.沖孔時孔的尺寸不宜過小,其大小與孔的形狀,材料的材質/厚度有關.選取方法如下:(下述值均為最小值)a硬鋼:圓形時,孔徑值:1.3tmm;矩形時,孔徑值:1.0tmm;b軟鋼及黃銅:圓形時,孔徑值:1.0tmm;矩形時,孔徑值:0.7tmm;c鋁:圓形時,孔徑值:0.8tmm;矩形時,孔徑值:0.5tmm;d酚醛層布(紙)板:圓形時,孔徑值:0.4tmm;矩形時,孔徑值:0.35tmm.沖裁件:4.孔與孔之間,孔與邊緣之間的距離不宜太小,主要會影響模具強度及零件品質,通常該距離會取=2tmm,但不得小于3~4mm.必要時可取1t~1.5tmm,但會降低模具壽命或增加模具結構複雜程度.(如圖示)不合理合理沖裁件5.在彎曲件或拉深件上沖孔時,其孔壁与工件最近壁之間的距離不宜過小.取值如下:(如圖示)a彎曲件:距離值:R+0.5tmmMIN(內側與外側距離值一樣);b拉深件:距離值:R+0.5tmmMIN(內側與外側距離值一樣).不合理合理彎曲件:1.過渡圓角:板/帶料彎曲件的過渡圓角不宜小於最小彎曲半徑,以免零件產生裂紋;但也不宜過大,否則彎曲角度及圓角半徑的精度不能保証.最小彎曲半徑受材料的材質及方向影響,取值如下:(t為材料厚度)不合理合理材料名稱垂直纖維方向平行纖維方向08AL/10#/Q1950.5t1.0t15#/20#/Q235-A0.5t1.0t45#/50#/Q2751.0t1.7t60Mn/T82.0t3.0t純銅1.0t2.0t軟黃銅0..35t0.8t黃銅(半硬型)0.5t1.2t磷銅0.5t1.0t鋁0.3t0.8t半硬鋁1.5t2.5t硬鋁3.0t4.0t注明:上述取值指披鋒在彎角的內層;如披鋒在彎角外層時,應放大彎曲半徑.彎曲件:2.彎曲件的彎邊:不宜過小,其值應大於R+2tmm.彎邊較小時不能得到准確的形狀.不合理合理彎曲件:3.寬度突變:彎曲線不應在零件寬度突變處,如必須在突變處,應事先設計工芑孔或工藝槽.不合理合理彎曲件:4.在有孔的毛坯件上彎曲時,如使孔或槽不變形,應使其位置分布于變形區域之外,其孔或槽邊到彎曲半徑中心的距離為:當t2mm時,距離=tmm;當t=2mm時,距離=2tmm.不合理合理彎曲件:5.對稱規格之彎曲件,左右彎曲半徑應一致.不合理合理彎曲件:6.必要時設計工芑孔定位.7.切口和彎曲同時進行時,切口部分需帶有斜度.不合理合理拉深件(BKT/RSE/FAN):(包含所有與拉深有關形狀的零件)1.拉深件側壁與底面或凸緣連接處的圓角應盡可能放大,取值方法如下:a圓形件:底部圓角=tmm,最好取3t~5tmm;凸緣圓角=2tmm,最好取5t~10tmm;b矩形件:圓角=3tmm,盡可能取拉深高度的至少1/5.2.拉深件的凸緣寬度盡可能保持一致;3.在零件的平面部分，尤其是在距邊緣較遠處,局部凹坑的深度與突起的高度不宜過大.寸標注方法:依據零件的結构特點,盡可能在同一視圖上表達同一形狀的所有的尺寸,且直觀明瞭.同時要注意尺寸的相互關系,明確零件的基准要素.力求測量基準,工藝基準與設計基準重合.因此在尺寸標注需留意以下幾點:尺寸標注方法:1.1尺寸對應之形狀的可測性;1.2尺寸標注與成形工芑的一致性:1.2.1對於五金件成形工芑,標注內腔或深度尺寸及公差;如確需標注外形或包含材料厚度之尺寸,必須考慮材料厚度之公差;對於拉深件及類似形狀不允許標注外圓角.1.2.2對於壓注成型之零件(塑膠及鋁/鋅合金零件),因有出模斜度,尺寸標注方法為”軸”類形狀標注大端尺寸;為”孔”類形狀標注小端尺寸.1.3其它要求參考國標:GB4458.4-84.尺寸精度---五金沖壓零件:沖裁件的精度:精度等級零件材料厚度(mm)尺寸形狀1.01.0~2.02.0~4.0經濟級10外形0.120.180.24內孔0.080.100.1210~50外形0.160.220.28內孔0.100.120.2050~150外形0.220.300.40內孔0.120.160.20精密級10外形0.030.040.06內孔0.0250.030.0410~50外形0.040.060.08內孔0.040.050.0650~150外形0.060.080.10內孔0.050.060.08尺寸精度---五金沖壓零件:沖裁件的披鋒:材料厚度(mm)材料抗拉強度ab/MPa250(鋁/銅板)250~400(普通碳鋼)400~630(合金鋼)630和硅鋼正常較高要求正常較高要求正常較高要求正常較高要求=0.350.100.070.070.050.050.040.030.020.35~0.650.150.110.100.070.070.050.040.030.65~1.00.230.170.170.130.100.070.050.041.0~1.50.340.250.240.180.150.110.080.061.5~2.50.500.370.350.260.220.130.120.092.5~3.80.720.540.500.370.400.300.180.13彎曲件/拉深件的精度及彎曲件的角度公差:彎曲件/拉深件的精度:材料厚度成形與模有關尺寸成形與材料厚度有關之尺寸自然形成或且與材料厚度有關成形與模有關尺寸成形與材料厚度有關之尺寸自然形成或且與材料厚度有關之尺寸經濟級精密級=1.0IT13IT15IT16IT11IT13IT131.0~4.0IT14IT16IT17IT12IT13~IT14IT13~IT14彎曲件的角度公差:彎角短邊尺寸1~66~1010~2525~6363~160經濟級±1°30`~3°±1°30`~3°±50`~3°±50`~3°±25`~3°精密級±1°±1°±30`±30`±20`