钣金类产品设计的工艺要求
工艺性:产品在各种加工过程中如冲切、折弯等的难易程度
工艺要求:设计钣金类产品时应符合这些工艺性。
基本加工方式有:冲切、折弯、拉伸、成型等。
橙子工业设计——坚持原创设计,深耕钣金产品设计,紧贴行业发展,积累了钣金设计多年设计经验,总结出钣金设计的16大经验,包括1:明确标识毛边方向,2:孔间距及散热孔设计,3:凸出物与折弯边的距离4:孔与折弯边的距离,5:螺丝孔设计,6:EMI弹片材料,7:折弯半径,8:折弯高度,9:冲孔与模具尺寸,10:转角R角,11:折弯补强肋,12:凸肋补强,13:标签在机箱上的标记,14:服务器机箱中墙,15:凸点定位,16:止裂槽等。
钣金的优点:1、材料利用率高;
2、劳动生产率高;
3、重量轻;
4、能够获得其他加工方法难以加工或无法加工的形状复条的零件。
由钣金工艺得到的钣金件大多由金属薄板和管件制成。由于它具有质量轻、强度和刚度较高,形状可以任意复杂,材料消耗少,表面光洁等特点,因此在日常生活和工业生产当中得到广泛应用,其成品被广泛应用于用于汽车和卡车(卡车)的车身,飞机机身和机翼,医疗台,建筑物(建筑)的屋顶等。据统计,钣金零件占全部金属制品的90%以上。随着钣金的应用越来越广泛,钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环,工程师熟练掌握钣金件的设计技巧,使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求,又能使得冲压模具制造简单、成本低。
组装
钣金件是由许多零件组合起来的,零件之间通过一定的方式联接,才能构成完整的产品。常用的联接方法有焊接、铆接螺纹连接和胀接等,具体的组装方法根据不同的零件形状而定。如薄板之间可采用机械咬口组装,而薄板与管道之间可采用胀接的方法链接。
钣金有时也作扳金,一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形,形成所希望的形状和尺寸,并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件,比如家庭中常用的烟囱、铁桶、油箱油壶、通风管道、漏斗形等,再比如电气柜、各种设备的外壳、电脑机箱、汽车外壳等,都是钣金件。
钣金设备结构设计准则及注意问题
根据实际加工过程中所遇到的问题,从以下几个方面分别论述在钣金设备结构设计中需要注意的问题,并给出相应设计准则。
1.板材选用准则
板材钣金一般用于设备的外壳、电气电路的安装部分,因此对于板材的选择是很重要的,选择得当,不仅利于加工,并且能在强度的前提下降低成本。
(1)为材料利用率和折弯少换模次数,同一结构上的板材厚度规格多不超过三种,对于强度要求较高的结构可以采用在薄板上压筋的方式来实现;
(2)应避免零件的展开尺寸与原材料的外廓尺寸相等:市场所供板材,外形并不方正,如果展开尺寸与外廓相等或极其接近,没有给整方留出余量,直接加工后的产品尺寸有误差,会影响安装使用。
(3)对于有装饰面要求的非喷涂板材,应结合板料考虑装饰面及纹路方向,若不论何种用途,均采用有装饰面的板材并要求纹路方向,对于非外露零部件,加工过程要保护不得划伤,焊接后要处理焊缝,加工量大,因此为了材料利用率、减少不必要的加工,可以不考虑装饰面方向或采用其它无装饰面材料。
2.孔缺结构设计准则
对于孔的设计,除满足产品需求外,应满足便于加工,或加工完成后不影响后道工序、美观等要求。
(1)尽量避免在将方孔开到折弯根部:折弯后对板材的拉伸,会导致孔变形,若手工做孔,会增加加工难度。
(2)螺孔的加工方式可以通过不同的方法实现:板材上直接攻丝;翻边攻丝;铆接螺母;点焊螺母等方式,具体不同的板料厚度及螺孔大小应对应不同的方法。
钣金具有如下特点:
①结构轻巧灵活;
②较高的强度和刚度(前提:合理的结构设计);
③导电(能够用于电磁屏蔽);
④成本相对较低;
⑤大规模量产性能好。
钣金件的用途:
①汽车行业的发动机盖;
②车门(钣金冲压成形后拼焊);
③设备的外壳、外罩;
④电脑机箱⑤建筑排风通道。
钣金设计需要符合其工艺特点,一般应具备以下几个特征。
1、成本合理性:钣金设计合理性考虑是成本,产品是高、中、端的定位要清楚,这涉及选材、工艺布置、表面处理装饰等方面,做到成本的“合理”性;
2、造型的合理性,钣金有其特殊的加工艺,要与造型设计相适应,尽可能少的曲线设计;
3、选材的合理性,充分考虑产品应用场合、环境等因素,合理的选择原材料,表面处理工艺;
4、结构的合理性:钣金注重的是刚度不是强度,折弯件的截面设计要合理;
5、工艺的合理性:也就是产品的可制造性(需要下生产一线去锻炼),如折弯的避位,焊点焊缝设计不能影响焊接后变形,冲网孔数量、大小与边距合理性对平面度影响,电镀件不能压死边,工件装拆顺序、互不干涉、不能影响装配等。