钣金设计小知识(一)冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜过小,其合理数值可参考表下表:
表3 冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度
材 料冲裁件的凸出悬臂和凹槽的最小宽度B
硬 钢(1.3—1.5)t
黄铜、 软铜(0.9—1.0)t
紫 铜 、 铝(0.75—0.8)t
冲孔时,孔径不宜过小。其最小孔径与孔的形状、材料的机械性能、材料的厚度等有关。
表4 冲裁件的最小孔径
材料
钢τ0>70Kg/mm2d≥1.5ta≥1.35ta≥1.1ta≥1.2t
钢τ0=40—70Kg/mm2d≥1.3ta≥1.2ta≥0.9ta≥t
钢τ0<40 Kg/mm2d≥ta≥0.9ta≥0.9ta≥0.8t
黄铜、铜d≥0.9ta≥0.8ta≥0.6ta≥0.7t
铝、锌d≥0.8ta≥0.7ta≥0.5ta≥0.6t
纸胶板、布胶板d≥0.7ta≥0.6ta≥0.4ta≥0.5t
硬纸、纸d≥0.6ta≥0.5ta≥0.3ta≥0.4t
冲裁件的外形或内孔应避免尖锐的清角,在各直线或曲线的连接处,除属于无废料冲裁,宜有适当的圆角,其半径R的最小值见下表:
表5 冲裁半径
冲裁件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不应过小,其许可值见下图1
图1
2、折弯
折弯主要由折弯机或手工来完成。
板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层称为中性层;中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲展开长度的基准。
展开长度的基本公式:展开长度=两个折弯边长度之和+补偿量
中性层位置与变形程度有关,当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处;当弯曲半径较小,折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动。(做产品设计时可以用Pro-E等软件来计算出的近似的展开长度)
在折弯有撕裂的地方,一般需要留有工艺口(见图1)。用数控冲床加工时,工艺口的宽度由加工厂的刀宽(冲头)决定,但一般不小于钣金件的料厚,最小不小于1.5—2mm宽。如果没有特殊的要求,图纸上可以不标注详细的尺寸和公差。
图2 图3 图4
拐角处的折弯用图3的方式,会留下一个缺口,焊接时会出现焊穿或焊渣过大的情况。改为图4的方式设计为好,能封闭内部结构,焊接时只要点焊就很结实了,美观大方。
折弯能很好的增加钣金零件的强度,当强度不足时,一般不用去改变钣金件的厚度,加折弯就可以解决强度问题。(如图5)
图5 图6
弯曲件的尺寸精度取GB7∽8级。
弯曲件的弯边的直线高度:
1) 当弯曲成90°角时,为保证弯边能顺利地弯曲,必须使弯边的直线高度不小于2倍料厚。若小于2倍料厚则必须压槽(图6),或加长高度,弯曲后再铣去,否则不能保证角度要求。
2) 图7的左边(a)零件是不正确的支臂结构,在侧面弯边的斜边一直沿伸到变形区域,所以斜边与变形区域交界部分的弯曲直线高度小于2t的部分在弯曲时不可能达到要求的角度,因此工件的形状必须改变,加高其弯边的高度尺寸,如图6右(b)所示。
图7 图8
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