钣金加工工艺教程

1、 钣金概述 钣金加工流程 钣金加工工艺介绍 钣金加工工艺教程 钣金加工： 钣金加工是针对金属薄板（通常在6mm以 下）的一种综合冷加工工艺，包括剪切,冲裁,折 弯,焊接,铆接,模具成型及表面处理等。其显著的 特征就是同一零件厚度一致。 钣金加工工艺教程 钣金加工方法： 1. 非模具加工：通过数冲 、激光切割、剪板机、 折床、铆钉机等设备对钣金进行加工的工艺方式, 一般用于样品制作或小批量生产，成本较高. 2. 模具加工：通过固定的模具,对钣金进行加工, 一般有下料模,成型模,主要用于大批量生产,成本 较低. 钣金加工工艺教程 下料：数冲、激光切割、剪板机 成型折弯、拉伸、冲孔：折弯机、冲床等

2、其它加工：压铆、攻牙等 焊接 钣金的连接方式 钣金加工工艺教程 钣金的下料方式主要有数冲、激光切割、剪 板机、模具下料等，数冲为目前常用方式，激光 切割多用于打样阶段，加工费用高，模具下料多 用于大批量加工。 下面我们主要以数冲来介绍钣金的下料。 钣金加工工艺教程 数冲又叫转塔冲，可用来下料、冲孔、拉 伸孔、压筋等，其加工精度可达+/- 0.1mm。 数冲可加工的板材厚度为： 冷轧板、热轧板 3.0mm 铝板 4.0mm 不锈钢板 2.0mm 钣金加工工艺教程 1.冲孔有最小尺寸要求。冲孔最小尺寸与孔的形 状、材料机械性能和材料厚度有关。（如下图） 材料材料圆孔直径圆孔直径b b矩形孔短边宽矩

3、形孔短边宽b b 高碳钢1.3t1.0t 低碳钢、黄铜1.0t0.7t 铝0.8t0.5t 钣金加工工艺教程 2.数冲的孔间距与孔边距。零件的冲孔边缘离外形的 最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，当 冲孔边缘与零件外形边缘不平行时，该最小距离应 不小于材料厚度t；平行时，应不小于1.5t。（如下 图） （图1.4） 钣金加工工艺教程 3.拉伸孔时，拉伸孔离边缘最小距离为3T,两个拉 伸孔之间的最小距离为6T,拉伸孔离折弯边(内) 的最小安全距离为3T+R（T为钣金厚度，R为折 弯圆角） （图1.26） 钣金加工工艺教程 4.拉伸折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁与直壁 之间应保持一定的距离。（

4、如下图） 钣金加工工艺教程 钣金的成型主要是钣金的折弯、拉伸。 1.钣金折弯 1.1.钣金的折弯主要使用折弯机床。 折床的加工精度: 一折: +/- 0.1mm 二折: +/- 0.2mm 二折以上: +/- 0.3mm 钣金加工工艺教程 1.2.折弯加工顺序的 基本原则:由内到外 进行折弯,由小到大 进行折弯,先折弯特 殊形状,再折弯一般 形状,前工序成型后 对后继工序不产生 影响或干涉。 上工作台 下工作台 钣金加工工艺教程 1.3.常见折刀形状: 常见V槽形状: 钣金加工工艺教程 1.4.折弯件的最小弯曲半径: 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸， 内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内

5、r越小， 材料的拉伸和压缩就越严重；当外层圆角的拉 伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝 和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免 过小的弯曲圆角半径。公司常用材料的最小弯 曲半径见下表。 L k （图1.13） 工艺孔 钣金加工工艺教程 折弯件的最小弯曲半径表： 材 料 最小弯曲半径 08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2 0.4t 15、20、Q235、Q235A、15F0.5t 25、30、Q2550.6t 1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)0.8t 45、501.0t 55

6、、601.5t 65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、 SUS301、0Cr18Ni9、SUS302 2.0t 弯曲半径是指弯曲件的内侧半径,t是材料的壁厚。 钣金加工工艺教程 压槽 h2t (图1.11） h2t （图1.10） 1.5.折弯件的直边高度: 一般情况下的最小直边高度不宜太小，最小高度要 求：h2t 如果需要弯曲件的直边高度h2t,，则首先要加大弯 边高度，弯好后再加工到需要尺寸；或者在弯曲变形区内 加工浅槽后，再折弯。 钣金加工工艺教程 1.6.弯边侧边带有斜 角的直边高度: 当弯边侧边带有斜角的弯曲件时，侧面的最小高度 为：

7、h=（24）t3mm 图1.12） 钣金加工工艺教程 1.7.折弯件上的孔边距: 孔边距：先冲孔后折弯，孔的位置应处于弯曲变形区外， 避免弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边的距离见表下表。 钣金加工工艺教程 1.8.局部弯曲的工艺切口: 折弯件的弯曲线应避开尺寸突变的位置。局部弯曲某一 段边缘时，为了防止尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线 移动一定距离，以离开尺寸突变处（图 a)，或开工艺槽 （图 b)，或冲工艺孔（图 c) 。注意图中的尺寸要求：SR ； 槽宽kt；槽深L t+R+k/2。 L k （图1.13） 工艺孔 钣金加工工艺教程 1.9.带斜边的折弯边应避开变形区: 钣金加工工艺教程

8、1.10.打死边的设计要求: 打死边的死边长度与材料的厚度有关。如下图所示，一 般死边最小长度L3.5t+R。 其中t为材料壁厚，R为打死边前道工序（如下图右所示） 的最小内折弯半径。 钣金加工工艺教程 1.11.添加的工艺定位孔: 为保证毛坯在模具中准确定位，防止弯曲时毛坯偏移而 产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，如下图所示。 特别是多次弯曲成形的零件，均必须以工艺孔为定位基准， 以减少累计误差，保证产品质量。 工艺孔 （图） 钣金加工工艺教程 1.12.标注尺寸不同，工艺性不同: （ 图1.19） 如上图所示所示， a）先冲孔后折弯，L尺寸精度容 易保证，加工方便。b）和c)如果尺寸

9、L精度要求高，则需 要先折弯后加工孔，加工麻烦。 钣金加工工艺教程 1.13.弯曲件的回弹: 影响回弹的因素很多，包括：材料的机械性能、壁厚、 弯曲半径以及弯曲时的正压力等。 折弯件的内圆角半径与板厚之比越大，回弹就越大。 在弯曲区压制加强筋，不仅可以提高工件的刚度，也 有利于抑制回弹。 钣金加工工艺教程 2.钣金拉伸 钣金的拉伸主要由数冲或普冲完成，需要各 种拉伸冲头或模具。 拉伸件形状应尽量简单、对称，尽可能一次 拉伸成形。 需多次拉伸的零件，应允许表面在拉伸过程 中可能产生的痕迹。 在保证装配要求的前提下，应该允许拉伸侧 壁有一定的倾斜度。 钣金加工工艺教程 （图） D d 2.1.拉伸

10、件底部与直壁之间的圆角半径大小要求: 如右图所示，拉伸 件底部与直壁之间的圆 角半径应大于板厚，即 r1t 。为了使拉伸进 行得更顺利，一般取 r1=(35)t，最大圆角半 径应小于或等于板厚的8 倍，即r18t。 钣金加工工艺教程 （图） D d 2.2.拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径: 如右图所示，拉伸 件凸缘与壁之间的圆角 半径应大于板厚的2倍， 即r22t，为了使拉伸 进行得更顺利，一般取 r2=(510)t，最大凸缘 半径应小于或等于板厚 的8倍，即r28t。 钣金加工工艺教程 （图） D d 2.3.拉伸件凸缘与壁之间的圆角半径: 如右图所示，拉伸 件凸缘与壁之间的圆角 半径应大于板

11、厚的2倍， 即r22t，为了使拉伸 进行得更顺利，一般取 r2=(510)t，最大凸缘 半径应小于或等于板厚 的8倍，即r28t。 钣金加工工艺教程 （图） D d 2.4.圆形拉伸件的内腔直径: 如右图所示，圆 形拉伸件的内腔直径 应取D d+10t，以便 在拉伸时压板压紧不 致起皱。 钣金加工工艺教程 （图1.21） 2.5.矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径: 如右图所示，矩形 拉伸件相邻两壁间的圆 角半径应取r3 3t， 为了减少拉伸次数应尽 可能取r3 H/5，以便 一次拉出来。 钣金加工工艺教程 2.6.圆形无凸缘拉伸件一次成形时，其高度与直 径的尺寸关系要求: 如右图所示，圆形 无凸

12、缘拉伸件一次成形 时，高度H和直径d之比 应小于或等于0.4，即 H/d 0.4。 钣金加工工艺教程 2.7.拉伸件材料的厚度变化: 拉伸件由于各处所受应力大小各不相同，使拉伸 后的材料厚度发生变化。一般来说，底部中央保持原 来的厚度，底部圆角处材料变薄，顶部靠近凸缘处材 料变厚，矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。 在设计拉伸产品时，对产品图上的尺寸应明确注 明必须保证外部尺寸或内部尺寸，不能同时标注内外 尺寸。 钣金加工工艺教程 3.钣金其它成型： 加强筋在板状金属零件上压筋，有助于增 加结构刚性。 百叶窗百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上 起通风散热作用。 孔翻边（拉伸孔）用以加工螺纹或提高空 口

13、的刚性。 钣金加工工艺教程 3.1.加强筋: 加强筋结构及其尺寸选择 钣金加工工艺教程 打凸间距和凸边距的极限尺寸 钣金加工工艺教程 3.2.百叶窗: 百叶窗成型方法是借凸模的一边刃口将材料切开， 而凸模的其余部分将材料同时作拉伸变形，形成一边开 口的起伏形状。 （ 图 1.25） 百叶窗的典型结构. 百叶窗尺寸要求： a4t；b6t； h5t；L24t； r0.5t。 钣金加工工艺教程 3.3.孔翻边（拉伸孔）: 孔翻边型式较多，常见的是要加工螺纹的内孔翻边。 （图1.26） 钣金加工工艺教程 1. 钣金上辅件的铆接，如铆螺母、铆螺柱、铆导向柱等。 2.钣金上螺纹孔的攻牙。 钣金加工工艺教程

14、 在钣金焊接结构设计时，应该贯彻“对称布 置焊缝、焊点，并避免汇交、聚集、重叠，次要 的焊缝、焊点可中断，主要的焊缝、焊点应连接。 钣金中常用焊接有电弧焊，电阻焊等。 钣金加工工艺教程 1.电弧焊 钣金间要有足够的焊接空间，焊接间隙最大 应在0.50.8MM，焊缝要均匀平整。 Max:0.50.8MM 钣金加工工艺教程 2.电阻焊 焊接面要求平整，无皱褶、回弹等。 电阻点焊的尺寸如下表: 板厚t(mm)焊点直径d(mm)焊点到边缘 最小距离f(mm) 焊接边 最小宽度(mm) 0.6-0.795.0-6.0510 0.8-1.395.5-6.55-610-12 1.4-1.996.0-7.07-914-18 2.0-2.496.5-7.59-1018-20 钣金加工工艺教程 电阻焊点间距 在实际应用中，焊接小零件时，可参考下表数据。 在焊接大尺寸零件时，点距可适当加大，一般不小于40- 50mm,非受力部位，焊点间距可放大到70-80mm。 板厚t、焊点直径d、最小焊点直径dmin、焊点间的 最小距离e,若板材为不同厚度组合，按最薄板选取。 板厚 t(mm) 焊点直径 d(mm) 最小焊点直径 dmin(mm) 二层板焊点间 最小距离e(mm) 三层板焊点间 最小距离e(mm) 0.6-0.79