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钣金设计规范杭州恒瑞教学设备有限公司二零一三年十一月第一版目录1目的………………………………………………………………12范围………………………………………………………………13简介………………………………………………………………14钣金设计的基本要求及常见问题………………………………15钣金结构设计准则………………………………………………36常用钣金结构样式………………………………………………57常用原材料及选材方法…………………………………………98常用配件及选用方法……………………………………………109常用钣金模具及注意事项………………………………………1210钣金加工工艺……………………………………………………1611附录………………………………………………………………22杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-1-1目的为了提高工艺部钣金结构设计的技能与效率，统一规范，便于生产加工。2范围适用于本企业的钣金结构设计。3简介我公司产品钣金结构件主要是由钣金材料经过冲压加工而成，这些冲压件的几何形状、尺寸和精度对冲压工艺影响很大。冲压件具有良好的加工工艺性有利于节省材料、减少工序、提高模具使用寿命和产品质量，同时可以有效的降低产品成本。按钣金件的基本加工方式，如下料、冲裁、折弯、连接等，本规范通过阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求，提出对钣金件结构设计的限制。4钣金设计的基本要求及常见问题4.1设计方案方面4.1.1新产品的最初方案一定要合理，研发人员在联系设计人员时大部分已有自己的初步设计方案（如大致结构、形状、颜色等），但是由于研发人员对钣金加工工艺的不了解，往往初步方案存在不合理的地方，所以设计人员在开始设计之前一定要与研发人员深入沟通了解，提出自己的见解，共同找到最佳设计方案。4.1.2对于自己的定位，在与研发人员讨论问题时不要别人说怎么做就是怎么做，不要把自己当作一名画图员，设计产品时要有自己的思路。4.1.3对于新产品设计时外形尺寸尽量保证整数(5或10的倍数)，尽量避免小数出现，新设计的控制屏尺寸尽量能和现有的桌子尺寸配套使用。4.2图纸绘制方面4.2.1绘制图纸前要先设置好图层特性、文字样式、标注样式等(模板中已设置好，使用时无需修改)。4.2.2在原常规产品基础上改动的，图纸需特别注意，要认真检查、校对原老图纸（含未改动部分）；对原产品的结构了解清楚后，再修改图纸。4.2.3零部件图纸必须是1:1绘制，特殊情况下不能1:1绘制的用断开线表示。4.2.4图幅中标题栏的内容要填写清楚、正确，特别是零件的材料、厚度、数量等。4.2.5对于钣金有折弯的零件，每个折弯零件都要绘制出相对应的展开图，并确保展开尺寸正确无误。展开去角时应考虑预留间隙，一般0.2～0.5mm左右。4.2.6折弯图中拉伸孔、沉孔等需注明方向的要在视图上注明。对称折弯的零件要分别绘制图纸。4.2.7零部件中的尺寸要标注清楚、美观，开孔尺寸尽量使用现有冲床模具。4.2.8需要表面处理的零部件，在技术要求中表面处理方法一定要描述清楚、正确。4.2.9焊接图中零件的焊接位置、方向尺寸要标注清楚，设计时尽可能的让焊接尺寸有基准(比如用去角、与其它零件对齐等方式为基准)。对于两零件难焊接或不能焊杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-2-接的地方，可采用在其中一个零件上开焊接工艺孔(通常孔径为Φ5)。4.2.10装配图中需要加工厂家装配好的零部件及需配置的配件要在技术要求中表达清楚(如控制柜安装立柱、脚轮规格、导轨规格等信息)，控制柜中固定面板用的方形卡口螺母数量也要注明。4.3加工工艺方面4.3.1对于零部件在使用中人体容易碰触的尖角部位都要倒圆角(圆角模具有R3、R5、R10)。4.3.2零件折弯拼接处需焊接加强的地方要注明。4.3.3对于控制柜及其它结构中的安装立柱和横梁的固定孔能确定具体位置的，为了减少加工成本，可去掉多余的开孔。4.3.4对于表面需要处理的零部件，表面一定要有开孔，在处理时方便挂起来，没孔的要增开工艺孔。4.3.5在方管焊接结构中，对于每根焊接后内部不通的方管（表面已有固定孔的除外），其表面都要增开磷化工艺孔（尽量开在非主要面）。另外，在方管上开孔时应尽量避免方孔和腰形孔。4.4图纸校对方面4.4.1设计人员自己在图纸最终绘制完成后，自己要仔细检查、核对图纸。首先要对每张零件图中的标题栏内容、开孔尺寸、标注尺寸、展开尺寸等方面仔细检查，然后再把需要焊接的零件重新拼接在一起检查每个零件的配合尺寸及切角是否正确，装配图中的技术要求等内容是否表达完整，有面板的要核对其装配尺寸是否吻合，最后检查结构件配件清单是否和图纸的图号、材料、数量、表面处理等内容一一对应。4.4.2互校人员（自定）在校对对方图纸时更要做到认真、负责，按上述步骤仔细检查。4.5钣金设计常见问题汇总4.5.1零件图中展开图与折弯图开孔尺寸不一致；4.5.2需对称制作的零件图纸中没有明确标出；4.5.3零件图中各视图尺寸不一致，尺寸少标、漏标；4.5.4零件图中沉孔、拉伸孔方向没注明；4.5.5图纸视图中材料厚度与标题栏材料厚度不一致；4.5.6零部件图技术要求中喷塑颜色有误；4.5.7元器件安装孔开错或与其它器件相互干涉；4.5.8零件图与总图中数量、开孔及折弯等尺寸不一致；4.5.9总图绘制完成后，在出零件图时出现漏出零件图的现象；4.5.10总图中焊接、装配位置尺寸不明确；4.5.11总图中技术要求不明确，特别是需要加工厂家装配好的零部件及配件；杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-3-4.5.12铝面板外形尺寸与钣金中配合尺寸不一致；4.5.13控制屏及其它结构需引电源线的都要有电源线、接地标志、压线扣的开孔；4.5.14脚轮垫板型材桌中表面要乳白色喷塑，钢架中要喷银白色防锈漆；另安装脚轮的螺母焊接垫板上方，紧固脚的螺母焊接在下方；4.5.15清单中数量与图纸中的数量不一致；4.5.16外协加工联系单投料数量不清楚，出现少投、漏投。5钣金结构设计准则如何在钣金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并给出相应的例子。5.1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和图2以及图3)。5.2节省原料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。特别在批量大的构件下料时效果显著,减少下角料的途径有：a、相邻两构件之间的距离(见图4)；b、巧妙排列(见图5)；c、将大平面处的材料取出用于更小的构件(见图6)。杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-4-5.3足够强度刚度准则a、薄板由于很小的壁厚,所以刚度是很低的。尖角刚度不足,应以钝角取代之(见图7)；b、两孔之间的距离若太小,则在切割时有产生裂纹的可能(见图8)；c、细长的板条刚度低,也易在剪裁时产生裂纹,特别是对刀具的磨损严重,可见这样的薄板结构应避免(见图9)。5.4折弯棱边垂直切割面准则a、薄板在切割加工以后,一般还要进一步进行成形加工,比如折弯。折弯棱边应垂直于切割面,否则交汇处产生裂纹的危险升高(见图10、图11以及图12)。b、若因其它限制垂直要求不能满足时,应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个圆角,其半径大于板厚的两倍(见图13)。5.5槽边不弯曲准则弯曲棱边和槽孔棱边要相距一定的距离,推荐值是弯曲半径加上2倍的壁厚。弯曲区受力状态复杂,且强度较低。有缺口效应的槽孔也应排除在这个区域以外。既可以将整个槽孔远离弯曲棱边,也可以让槽孔横跨整个弯曲棱边(见图14和图15)。杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-5-6常用钣金结构样式公司常用钣金结构现阶段主要有屏桌结构、控制柜和落地屏等。6.1屏结构6.2桌结构6.3控制柜结构7常用钣金材料及选材方法7.1公司常用钣金类原材料规格详见附表1。7.2常用原材料的选择方法在能满足产品结构及使用性能的前提下，要结合钣金材料的实际加工工艺，尽量选用合适的材料。7.2.1普通薄钢板类7.2.1.1普通薄钢板分为冷板和热板，冷板厚度(mm)主要有1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0，热板规格主要有5.0、6.0。零件材料在标题栏中统一用“A3”表示。7.2.1.2铁板使用范围板厚(mm)使用范围1.0主要用于控制屏桌的门、抽屉、封板、旁脚，型材桌四周封板等不承受重量的部位，还有挂件箱、机箱等1.2主要用于控制屏桌的主体结构及尺寸较大的门等1.5主要用于控制屏桌的安装板，控制柜的主体结构及玻璃门板、安装立柱、托盘，网孔板等2.0主要用于控制屏及挂箱上的铁面板、挂板等2.5主要用于制作一些较重元器件的支架等3.0主要用于制作一些较重元器件的支架等5.0(热板)现只有20*5扁铁，主要用于控制屏桌内安装板及支架的安装等6.0(热板)主要用于制作安装脚轮的垫板和一些支撑较重器件的支架等(数冲设备不能加工6.0mm板厚，设计时要考虑开孔尺寸等)。7.2.2铝板杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-6-铝板分为纯铝板和合金铝板。铝板相对铁板其材质较软、较轻,只有在特殊情况下才能使用，如：为了减轻重量或者达到设计使用时所需的某种性能等。由于合金铝板在折弯时容易产生裂纹，所以对于有折弯的铝板类零件统一使用纯铝板。7.2.3不锈钢板不锈钢板分为普通不锈钢、镜面不锈钢、拉丝不锈钢三种。不锈钢板主要用于不锈钢架的封板及配套支架、不锈钢网孔板、面板等。有时为了缩短加工周期减少表面处理（如喷塑）环节，也可临时使用不锈钢加工。另外，镜面和拉丝不锈钢在图纸上应注明镜面或拉丝面的方向。普通不锈钢使用于外形没有特殊要求的产品；镜面不锈钢主要使用于对外形要求光亮的产品；拉丝不锈钢主要使用于安装面板等。7.2.4方管方管分为普通方管和不锈钢方管，主要用于制作钢架类结构的主体。方管通常情况下因其实际壁厚要比理论值小，所以在使用如对其壁厚有要求需在技术要求中注明壁厚。7.2.5铝塑板铝塑板现厚度只有3.0mm一种，主要用于控制屏及柜类产品的安装面板、封板，型材架结构的封板等。7.2.6附：电解板和镀锌板介绍电解板：连续电镀锌薄钢板，俗称电解板，是指在电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水深液中沉积到预先准备好的冷板表面上，钢板表面就会产生一层镀锌层，使钢板具有良好的耐腐蚀性。镀锌板：连续热镀锌薄钢板，一般简称镀锌板或白铁片，钢板表面美观，有块状或树叶状镀结晶花纹，且镀层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能，同时，钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能，与电镀锌板表面相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。7.3常用板材重量的计算基本计算公式：材料重量（kg）=长（m）*宽（m）*料厚（m）*材料密度（kg/m3）材料名称钢板不锈钢板铝板紫铜板黄铜板密度7.85*1037.93*1032.71*1038.89*1038.5*1037.4螺纹加工普通螺纹的表示：粗牙普通螺纹用字母“M”及公称直径表示，如公称直径为24mm的粗牙普通螺纹的代号为M24。杭州恒瑞教学设备有限公司——钣金设计规范-7-细牙普通螺纹用字母“M”及公称直径*螺距表示,如M24*1.5。攻螺纹前钻底孔直径尺寸计算公式：底孔直径=螺纹外径-螺距也可按下表直接查出：螺纹规格M2M3M4M5M6M8M10M12M14底孔直径Φ1.6Φ2.4Φ3.3Φ4.2Φ5Φ6.8Φ8.5Φ10Φ128常规配件及选用方法8.1常规配件公司现用常规配件主要有门锁、脚轮、紧固脚、压铆柱、导轨、木桌面板。8.1.1门锁型号用途伸缩拉扣(生久DK725-3B黑色)控制屏和实验桌的前后门、控制柜左右侧门等跳锁（不带钥匙）控制屏和实验桌的前后门、控制柜左右侧门等抽屉锁（带钥匙）主要用于实验桌的抽屉上小圆锁（MS403锁）（带钥匙）主要用于屏桌及控制柜侧面的故障箱门828锁（MS829锁带锁杆和锁杆导套）（带钥匙）主要用于控制柜前