钣金设计规范

钣金设计规范

一.范围

本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和UPS 需注意的要求

本设计规范适用于UPS 产品中使用的钣金零件,其它产品可参考使用 二.常用板金材料及加工工艺 1. 常用的钣金材料对照表

2.常用钣金材料,厚度,规格,表面保护处理。

(1) 电镀锌钢板(SECC):耐指纹,具有很优越的耐蚀性,及有较佳的烤漆性,而且保持

了冷轧板的加工性。

常用板厚(mm ):0.8、1.0、1.2、1.5、2.0 用途:UPS 机壳、门板、面板及内部结构件。

(2) 冷轧板(SPCC ): 无防锈能力,表面需电镀或烤漆。

常用板厚(mm ):0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途: 山特仅使用3mm SPCC,表面电镀或烤漆。

(3) 覆铝锌钢板(SGLD): 是一种包含富铝及富锌的多相合金材料,外观美观,耐划伤性

能,耐蚀性,其能力比SGCC 高出很多。

常用板厚(mm ):0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0 用途:常用于热插拔模块,但价格较贵。

(4) 铝板(AL ):强度较低,成形性能优良,焊接性和耐腐蚀性好,散热能力强。

常用板厚(mm ):0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 用途:使用时表面需做拉丝氧化处理,常用于要求重量轻机器上。

(5) 热浸锌钢板(SGCC):外观美观,有两种锌花,小锌花,很难看出锌花;大锌花很明

显的可以看到那种六边形的花块。具有耐蚀性、上漆性、成形性、点焊性。 常用板厚:0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、3.0

用途:用在对外观要求较好的地方,因价格较贵,基本用SECC 代替。

3.NCT 钣金加工 (1) 冲孔要求

钣金上的开孔尺寸一般大于板厚,否则易损伤模具。NCT 冲压的最小孔径见附表

(2) 孔距边缘的距离小于料厚时, 冲方孔会导致边缘被翻起, 方孔越大翻边越明显。NCT 冲

(3) 攻芽孔:由于直接攻芽会形成毛刺, 因此在攻芽孔正反面加冲一小沙拉孔, 可避免此现象

的发生。

(4) NCT 冲沙孔的成形深度一般不大于85%(T

(5) 由于铝材比较软上下模间隙稍微偏大, 则很容易产生毛刺, 特别是在冲网孔时, 可明显看

出.(解决方法:减小上下模的间隙).

(6) NCT 冲半剪凸点的高度不超过0.6T, 如大于0.6T 则极易脱落。

(7) NCT 刀具冲外形或内孔要求倒圆角时, 外形和内孔的转角半径R ≧0.5。

4.折弯的加工

(1) 每种板厚对应不同的最小折弯高度,如果小于此高度,将无法成形。下表为不同料

厚的最小折边:

(2) 当靠近折弯线的孔距折弯线小于表中所列最小距离时, 折弯后会发生变形:

(3)

(4) 薄材,

5.PROE

Pro/E Pro/E 其中,T=以上DEV .L L=A+B-δδ=比较(1DEV 通过(3例如:

90度代入公式(3由于Z DEV .L 值求得例如:

而在PROE 里,当DEV .L =1.0时,其展开值为40.6,因此可知T=1.5折弯钣金件展开时DEV .L 应取1.0。

部门已经制作PROE 折弯附件santak_table.bnd,其加载过程为:

将此附件拷贝到C:\Program Files\proe2001\text\bend_tables。 设定过程如下:

目前我们已经制作了三个快捷附件(config.pro ;config.win ;santak_table.bnd)

只要将这三个附件拷贝到PROE 工作目录下即可,不需进行以上步骤操作,此设置过程如下:

点击File —

Set Working Directory,

设置工作路径,例如下面路径Proework ――on-working ,然后将三个快捷附件(config.pro ;config.win ;santak_table.bnd)拷贝到此目录下即可:

在进行以上动作后,PROE 界面会出现两个快捷键符号图像:

脸形符号图像是santak_table.bnd展开补偿快捷键操作,只要点击就可完成整个设定及补偿动作;而黑桃符号图像是在出2D 图时消除折弯过渡线条,以免过多线条造成视图误解,其操作方法是:点击此符号图像,出现下面界面,选取零件2D 视图后,点Resume 即可。

以下为PROE 作图与NCT 相对应之加工规格:

为提高Pro/E图形的可加工性,在设计PROE 3D 钣金零件时,各种铆接零件及螺纹孔底孔按相应工艺孔设计。普通冲孔尽量需用供应商现有模具,提高冲裁效率和质量。

(3) 供应商常用NCT 模具表

7. 螺纹连接方式及相关工艺

(1) 螺纹连接方式

螺纹加工:抽孔、攻牙、抽芽。

说明:必须保证有效螺纹高度大于3P (螺距),否则易产生螺纹滑牙。 铆接加工:铆螺母、铆螺柱、铆螺钉。

(2) 接零件距边最小距离小于下表要求,将引起材料变形。

螺母 螺柱铆合之最小安全距离

以上打印《冲压板料自铆螺钉》规格后在调整。 8

三.钣金加工的连接方式 1. 连接方式种类:

焊接, 拉(螺) 钉铆接, 抽孔铆合等. 2. 连接方式的比较 2.1点焊

2.1.1定义:焊件组合后通过电极施加压力利用电流接头的接触面及附近区域产生电阻热

进行焊接.

铝材与铁材, 铝材与铜材, 不锈钢与马口铁均可以混合焊, 但铝材与铝材的点焊比较困难.

2.1.2点焊的工艺要求:

(1)点焊的总厚度不得超过8mm, 焊点的大小一般为2T+3(2T表示两焊件的料厚), 由于上电极是中空并通过冷却水来冷却. 因此电极不能无限制的减小, 最小直径一般为3~4mm.

(2)点焊的工件必须在其中相互接触的某一面冲排焊点, 以增加焊接强度, 通常排焊点大小为Φ1.5~2.5mm高度为0.3mm 左右.

(3)两焊点的距离:焊件越厚两焊点的中心距应也越大, 偏小则过热使工件容易变形, 偏大则强度不够使两工件间出现裂缝. 通常两焊点的距离不超过35mm(针对2mm 以下的材料).

(4)焊件的间隙:在点焊之前两工件的间隙一般不超过0.8mm, 当工件通过折弯后再点焊

时, 此时排焊点的位置及高度非常重要, 如果不当, 点焊容易错位或变形, 导致误差较大.

2.1.2点焊的缺陷:

(1)破损工件的表面, 焊点处极易形成毛刺须作拋光及防锈处理.

(2)点焊的定位必须依赖于定位治具来完成, 如果用定位点来定位其稳定性不佳.

2.2 氩焊

2.2.1定义:用氩气作为保护气体的电弧焊,必须用夹治具定位,氩焊产生的热量特别

大,对工件有很大影响, 使工件很容易变形而薄材则更容易烧坏。

2.2.2铝材的焊接:

铝及铝合金的溶点低, 高温时强度和塑形低,焊接不慎会烧穿且在焊缝面会出现焊瘤. 如果两铝材平面焊接,通常在其中一面冲沙拉孔,以增强焊接强度。 如果是长缝焊,一般进行分段点固焊,点固焊的长度为30mm 左右(金属厚度2mm~5mm)。 2.2.3铁材的焊接: 两工件垂直焊接时,可考虑在这两个工件上分别开工艺定位孔及定位口,使其自身就能定位。且端口不能超出另一工件的料厚,也可以冲定位点,使工件定位且需用夹具将被焊处夹紧,以免使工件受热影响而导致尺寸不准。

2.2.4缺陷:氩弧焊容易将工件烧坏, 导致产生缺口. 焊后的工件需要在焊接处进行打磨及拋光.

2.2.5当工件展开发生干涉或工件太大, 可考虑将该工件分成若干部分然后通过氩弧焊来克服, 使其被焊成一体. 2.3 抽孔铆接

2.3.1定义:其中的一零件为抽孔,另一零件为沙拉孔,通过铆合模使之成为不可拆卸

的连接体。

2.3.2优越性:抽孔与其相配合的沙拉孔的本身具有定位功能。

铆合强度高,通过模具铆合效率也比较高。

2.3.3缺陷:一次性连接,不可拆卸。 2.3.4抽孔铆合的数据及相关说明详见下表

D-d=0.8T

当T ≧0.8mm 时, 抽孔壁厚取0.4T. 当T

2.3.5当图面处理失误, 抽孔的高度没有达到时, 导致无法铆合或铆合强度不够, 可通过减小壁厚来补救. 2.4 拉钉铆接

2.4.1拉钉分为平头, 圆头(也称伞形) 两种, 平头拉钉的铆接其中与拉钉头接触的一面必须

是沙拉孔., 圆头拉钉的铆接其接触面均为平面.

2.4.2 定义:通过拉钉将两个带通孔的零件, 用拉钉枪拉动拉杆直至拉断使外包的拉钉套外

涨变大, 从而使之成为不可拆卸的连接体. 2.4.3拉钉铆接参数:

注:通常零件的通孔比拉钉标称直径D 大0.2~0.3mm.

拉钉孔中心距边缘的距离大于2倍的拉钉孔大小, 此时铆合强度最佳, 如偏小则强度大打折扣. 2.4.4拉钉形状. 图:

注: (1)平头拉钉主要用于表面要求严, 表面不得有凸出的冲件连接. 冲件上有沙拉孔镶嵌

平头拉钉的平头, 使其平头不露出冲件表面.

(2) 拉钉可通过发黑或其它处理以满足客户要求使之与组装工件的颜色相匹配.

2.4.5 缺陷: 如果拉钉数目偏多, 则组装流水线长, 所秏人力, 工时也较多.

四.表面处理 1.氧化

1.1定义:将铁件放入含苛性钠硝酸钠溶液中处理,使零件表面生成一层很薄的黑色氧化

膜的过程,简称发蓝或发黑.

1.2作用:一般用来提高零件表面的抗蚀能力,并得到美丽的外观,如五金零件、弹簧、

铝材等的氧化发黑。(对零件尺寸及精度无显着影响)

1.3铝材的氧化:铝及其合金在化学氧化处理后,在海水、硫酸盐溶液以及乙醇等腐蚀性

介质中都有良好的抗腐蚀性能。一般有喷砂或拉丝预处理。

阳极氧化: 阳极氧化主要用在铝及铝合金的表面处理中, 能显着提高铝及其合金制品

的耐蚀性, 耐磨性, 同时吸附涂料与色料的能力也很强. 当阳极氧化膜用于金属防护时, 往往要与其它防护层(如 油漆涂层), 组成多元防护层此时, 阳极氧化膜常作为底层, 一方面使表面防护层同基体有良好的结合, 另一方面又可在表面防护层局部损坏或者被腐蚀介质穿透时, 防止表面防护底下的金属腐蚀扩展.

1.4镁合金的阳极氧化:

氧化后膜质脆而多孔, 一般只作装饰及中间工序防护, 很少单独使用, 一般都要进行喷涂油漆, 树脂或塑料等有机涂层. 1.5铜和铜合金的阳极氧化:

氧化后获得半光泽蓝黑色氧化膜(主要是黑色氧化铜组成) 膜层很薄, 防护性不高, 性脆而不耐磨, 不能承受弯曲和冲击, 只适宜在良好条件下工作或仪表内部零件的防护和装饰. 经浸油或浸漆后, 防护性能有所提高. 2.拉丝处理

2.1定义:利用砂纸在一定的压力下使工件的表面形成均匀的纹路. 2.2拉丝的工艺处理:

(1) 不同型号的砂纸所形成的纹路也不一样, 砂纸的型号越大, 砂粒越细所形成的纹路也

就越浅, 反之, 砂纸的型号越小, 砂粒越粗所形成的纹路也就越深. 因此在工程图面上必须注明砂纸型号.

(2) 拉丝具有方向性:工程图面上必须注明是直纹还横纹拉丝(用双箭头表示).

拉丝工件的拉丝面不能有任何凸起部分, 否则会将该凸起部分拉平.

(3)样品中心拉丝机的加工范围:最大宽度为850mm, 当长小于230mm 时, 需使用治 注: 一般情况下拉丝后须再作电镀, 氧化等处理. 如:铁材电镀, 铝材氧化. 3.电镀

3.1在工件的表面镀上一层金属薄膜, 使其具有防腐, 耐磨, 润滑, 电导性等作用. 如: 镀白锌, 彩锌, 镀铜等

4.烤漆

4.1 定义:在工件的表面喷上一层漆,俗称:喷油、喷粉。 4.2 烤漆前的表面处理:除锈, 除油, 磷化处理. 烤漆对工件一般要求:

(1) 在要求的烤漆面上如有通孔,工艺安排时须对该孔作单边加0.1mm 处理, 以避免

因烤漆导致该孔减小。

(2) 在烤漆面如有通孔螺柱,螺母及直接攻芽螺纹则须注明并特别提醒注意以避免烤

漆粘附在螺纹上而导致不良。

(3) 烤漆后的工件一般不能受外界的冲击力,如折弯、冲压等,以避免烤漆层脱落。 (4) 烤漆的检验方法:用单面刀片割刺漆膜,纵横各四条,线距1mm 形成边长为1mm

的小方格9个,随后用胶纸贴紧压实,然后用力突然向斜上方拉开,观察漆膜。

5.丝印

5.1 定义:通过丝网利用丝印油将所要求文字或图案印在工件上. 6. 抛光

6.1 定义:利用拋光机对工件表面进行处理以得到光亮的表面. 拋光机类似砂轮机, 它利用的不是砂轮而是形状类似砂轮用布等材料组成的.

6.2 优越性:如普通的不锈钢拋光后可得到类似镜子一样光亮的表面.

点焊后的工件出现熔渣可利用拋光机去除, 如用砂轮机则容易磨成高低不平的平面.


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