浅论常见钣金的设计规范

1　引言 

      由于钣金件的加工成本较低、结构相对简单，所以仪器设备多采 用钣金作为结构件。但钣金件的加工精度不高，若是设计不合理，即 使加工出来，零件质量也不高，从而影响产品的整体质量。为了避免 这种情况，制定一套钣金设计常用的设计规范，以保证加工工艺。

2　加工过程的分析 

      钣金件的基本加工方式，主要有冲裁、折弯、成形等。其中冲裁 和折弯是加工过程中最常用的工序，也是最重要的工序。冲裁是板材 加工的第一道工序，板材的几何形状、尺寸和精度对后续的工艺影响 很大。折弯通常是板材加工的第二道工序。钣金在折弯的过程中材料 会发生变形，折弯内侧的材料被压缩，折弯外侧的材料被拉伸，板材 的中性线保持不变，折弯的质量直接影响模具使用寿命 [1]。

3　钣金设计规范

3.1　冲裁 

      钣金冲裁的孔不能距离零件的外边沿太近，而且不同形状的孔距 离边沿的尺寸也不同。当孔的边沿与零件的外边沿不平行时，最小距 离a≥t，平行时，最小距离b≥1.5t[2]。 

3.2　毛刺高度极值和压毛边位置 

      钣金件在冲裁的过程中会产生毛刺，毛刺高度必须控制在一定的 范围内，毛刺高度的极值与材料厚度和材料的抗拉强度有关，具体参 考GB/T33217-2016。毛边会划伤操作工人或消费者的手，所以对于操 作工人和消费者容易触碰的边要进行压毛边处理，而且在钣金件设计 时就要标识清楚。压毛边的位置通常是零件外边沿的切口、容易触碰 到的锐角边、穿过管路或线路的孔等位置。

3.3　折弯

       钣金在进行折弯时，折弯边外侧受拉伸作用，内侧则被压缩。假设材料厚度t不变，折弯内侧圆角半径越小，折弯边内外两侧受到的 作用力越大，当外侧受到的作用力大于材料本身的拉伸极限时，容易 发生断裂。折弯处的弯曲半径与材料属性、板材厚度t直接相关，在 设计钣金件结构时要防止过小的弯曲半径。常用材料折弯半径的设计 规范如表1所示。 

       其中表1 M表示退火状态、Y表示硬状态、Y2表示1/2硬状态。 

3.4　冲压加强筋 

      当平板面积过大时，零件的刚性不高，在平板上冲压出凸起的筋， 可以有效的提高结构刚性。常用的加强筋有打筋和打凸2种，对应的 尺寸如表2所示。

4　总结 

      根据钣金加工的工艺要求，制定了一套钣金加工常用的设计规范， 避免了不合理的结构设计可能会导致的加工缺陷，有利于节省材料、 减少工序、提高产品质量。