浅谈钣金结构产品的应用

浅谈钣金结构产品的应用

凯金是一项集金属薄板（通常超过6mm）的广泛加工过程，包括切割、弯曲、复合、折叠、焊接、铆钉、焊接、形成（汽车零部件等）。随着数字冲、数字冲、曲线冲、激光冲的发展，生成的韩金生产效率高，批量高。它在机电、电工、汽车等行业得到了广泛应用。零件的结构工艺性是在保证产品使用性能的前提下零件加工的难易程度。金属薄板零件的加工常采用折弯加工工艺，折弯零件的结构形式与外形尺寸受板料折弯机的上模、下模结构和尺寸的制约，零件结构设计时，应充分考虑这些因素的影响，才能使零件适合加工工艺的要求。1结构设计中考虑的主要因素1.1最小弯曲半径钣金在折弯过程中，弯曲材料的外层受到拉应力，在材料厚度一定的情况下，弯曲半径r越小，则拉应力越大，当弯曲半径过小、外层材料受到超过所允许的拉应力时，工件可能出现裂纹或折断。为此，弯曲零件的结构设计时，必须合理选择折弯内弯角半径，避免过小的弯曲圆角半径，使结构零件具有良好的工艺性。表1为常用材料的最小弯曲半径数值。一般情况下，应该选取较大的弯曲半径，只有在特别需要的时候，才选用较小的弯曲半径，表2为弯曲半径的常用数值。1.2孔、槽和孔工艺孔、槽或缺口是为了防止弯曲范围内的材料发生裂纹和宽度变宽现象，结构设计时应根据产品需要设计合理的工艺孔、槽或缺口。(1）内部弯曲边缘当弯曲边为内嵌弯边时，设计长为L(L≥t+r+B/2）、宽为B(B最好与数控冲模具尺寸一致）的工艺槽或缺口，如图1所示。(2）角钻技术为了使零件成角保持美观、防止裂纹，通常可在成角的顶端设计工艺孔。图2所示的工艺孔直径可以按照表3中的数据设计。1.3最大斜率边缘高度(1）下模体的尺寸板料折弯零件结构形式多种多样，但无论是简单还是复杂的，设计时首先需要考虑第一道弯边最小高度W1min。第一道弯边最小高度W1min主要取决于下模体V形槽槽口宽度，下模体尺寸如图3所示。另外，第一道弯边最小高度W1min也取决于折弯成形精度，一般与板料厚度t和内弯角r有关，即弯边的直边高度大于2倍材料厚度。为了获得最佳折弯效果，板料折弯根据材料厚度选择下模体的槽口宽度，一般选择：(2）弯边高度计算第二道弯边有两种形式：一是第二道弯边和第一道弯边方向相同，即U型；二是第二道弯边和第一道弯边方向相反，即Z型。当为U型时，第二道弯边最小高度W2min不仅与上模体尺寸有关，还与第一道弯边高度W1有关。由于上模体形状种类较多，本文以图4形状的上模为例进行阐述。第二道弯边高度应满足条件：(1)第二道弯边高度一般应大于上模体刃口尺寸S，即W2>S。(2)第二道弯边高度一般应大于第一道弯边高度即W2>W1，两道弯边形成角度A一般应小于45°，如图5所示。当为Z型时，第二道弯边最小高度W2min主要与下模体尺寸有关。主要由V形槽中心到下模体边缘的最小距离b值确定，即第二道弯的展开尺寸应大于b（图6）。式中：K为折弯系数（K=2r+2t-πR/2,R=r+0.4t），常用K值如表4所示。(3）第三道曲线的最小高度为同向折弯时，第二道弯边高度一般应大于第一道弯边高度，第三道弯边高度必须大于第二道弯边高度（一般应大于第一道、第二道弯边高度之和）。(4）多通道曲线的零件设计多道折弯边时，根据以上几种简单情况进行组合，判断其弯曲成形的可行性。1.4孔边线至弯曲半径r中心距离弯曲线附近有孔时，弯曲过程中孔会发生变形，设计时应尽量避免这种情况，必须保证孔分布在变形区以外，孔边线至弯曲半径r中心距离如下。图7(a）为各种圆弧形孔，当t<2mm时，L1≥t；当t>2mm时，L1≥2t。图7(b）为方形孔，根据b/t值的大小，取L2>(2.5～3)t，如b/t大于10取上限、小于10取下限。如不能满足以上要求，可以先折弯成形，再加工孔，但加工效率较低。2考虑模具对设计结果的影响随着工艺技术的发