钣金结构工程师培训资料

1. 钣金件结构设计知识有哪些 薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。 它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。 和薄板构件有关的加工工艺有三类：（1）下料：它包括剪切和冲裁。（2）成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。 （3）连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外，要注意构件的批量大小。 薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： （1）易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 （2）薄板构件重量轻。 （3）加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 （4）易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 （5）形状规范，便于自动加工。 2 结构设计准则。 2. 钣金设计需要具备什么知识 1、pro/e（钣金）板块 和cad只是个绘图工具，真正的技术要了解钣金的工艺性。 2、以下不全，仅供参考，请到网上下载。冲裁分为普通冲裁和精密冲裁，由于加工方法的不同，冲裁件的加工工艺性也有所不同。 目前我司通信产品结构件一般只用到普通冲裁。下面介绍冲裁的工艺性，是指普通冲裁的结构工艺性。 冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。图 冲裁件的排样 冲裁件的外形及内孔应避免尖角。 在直线或曲线的连接处要有圆弧连接，圆弧半径R≥。(t为材料壁厚)图 冲裁件圆角半径的最小值 冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于(t为料厚)，同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度。 见图。 图 避免窄长的悬臂和凹槽 冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求冲孔优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。 图 冲孔形状示例材料 圆孔直径b 矩形孔短边宽b高碳钢 低碳钢、黄铜 铝 * t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于。* 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。 表1 冲孔最小尺寸列表 冲裁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，见图。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。 图 冲裁件孔边距、孔间距示意图 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折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图）图 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 螺钉、螺栓的过孔和沉头座螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表2 用于螺钉、螺栓的过孔*要求钣材厚度t≥h。表3 用于沉头螺钉的沉头座及过孔*要求钣材厚度t≥h。 表4 用于沉头铆钉的沉头座及过孔 冲裁件毛刺的极限值及设计标注 冲裁件毛刺的极限值 冲裁件毛刺超过一定的高度是不允许的，冲压件毛刺高度的极限值（mm）见下表。材料壁厚 材料抗拉强度 （N/mm2） >100~250 >250~400 >400~630 >630 f m g f m g f m g f m g> ~ > ~ > ~ > ~ * f级（精密级）适用于较高要求的零件；m级（中等级）适用于中等要求的零件；g级（粗糙级）适用于一般要求的零件。 表5 冲压件毛刺高度的极限值 设计图纸中毛刺的标注要求* 毛边方向：BURR SIDE。* 需要压毛边的部位：COIN或COIN CONTINUE 。 一般不要整个结构件断口全部压毛边，这样会增加成本。尽量在下面情况使用：暴露在外面的断口；人手经常触摸到的锐边；需要过线缆的孔或槽；有相对滑动的部位。 图 钣金结构设计图纸中毛刺的标注示例 3 折弯 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。序号 材 料 最小弯曲半径1 08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2 15、20、Q235、Q235A、15F 25、30、Q255 1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧) 45、50 55、60 65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302  弯曲半径是指弯曲件的内侧半径，t是材料的壁厚。  t为材料壁厚，M为退火状态，Y为硬状态，Y2为1/2硬状态。 表6 公司常用金属材料最小折弯半径列表 弯曲件的直边高度 一般情况下的最小直边高度要求弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按（图）要求：h>2t。 图 弯曲件的直边高度最小值 特殊要求的直边高度如果设计需要弯曲件的直边高度h≤2t，，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（如下图所示）。图 特殊情况下的直边高度要求 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（图），侧面的最小高度为：h=(2~4)t>3mm图 弯边侧边带有斜角的直边高度 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。表7 折弯件上的孔边距 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。 3. 钣金基础知识 钣金针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、拼接、成型（如汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。 钣金件具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、MP3中，钣金件是必不可少的组成部分。 生活到处都离不开钣金件。钣金件是通过灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割来制作的。 扩展资料 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，机械工程师必须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。 SECC的底材为一般的冷轧钢卷，在连续电镀锌产线经过脱脂、酸洗、电镀及各种后处理制程后，即成为电镀锌产品。 SECC不但具有一般冷轧钢片的机械性能及近似的加工性，而且具有优越的耐蚀性及装饰性外观。在电子产品、家电及家具的市场上具有很大的竞争性及取代性。例如电脑机箱普遍使用的就是SECC。 现代钣金工艺包括：是灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、水喷射切割等。 3D软件中，SolidWorks、UG、Pro/E、SolidEdge、TopSolid等都有钣金件一项，主要是通过对3D图形的编辑而得到板金件加工所需的数据（如展开图，折弯线等）以及为数控冲床（CNC Punching Machine）等提供数据。 参考资料来源：百度百科-钣金 4. 什么是钣金结构 钣多结构就是对薄形金属板进行加工与制作：薄板指板厚和其长宽相比小得多的钢板。 它的横向抗弯能力差，不宜用于受横向弯曲载荷作用的场合。薄板就其材料而言是金属，但因其特殊的几何形状厚度很小，所以薄板构件的加工工艺有其特殊性。 和薄板构件有关的加工工艺有三类：（1）下料：它包括剪切和冲裁。（2）成形：它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。 （3）连接：它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。 此外，要注意构件的批量大小。薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点： （1）易变形，这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。 （2）薄板构件重量轻。 （3）加工量小，由于薄板表面质量高，厚度方向尺寸公差小，板面不需加工。 （4）易于裁剪、焊接，可制造大而复杂的构件。 （5）形状规范，便于自动加工。 5. 钣金设计要注意些什么 般设计为8~10mm， 间隙过小引起跌落时风扇叶碰钣金，进而损坏，风扇叶间隙过大风量会变小。 2. 轴流风扇叶尖应在导风圈宽度的中间位置，太靠前靠后易造成风量、噪音偏离最佳设计值。3. 导风圈宽度在40~50mm内，太短扩压作用小，太宽难以加工。 4. 轴流风扇中心在高度的中心稍偏高位置，因下部风量稍大，轴流风扇高度中心位置稍偏高可使冷凝器整个进风表面风速均匀。5. 中隔板与冷凝器尖角应尽量大，以避免该处因空气流动不畅而造成局部风速低，造成该处易结霜现象。 6. 压缩机配管应尽可能地小，以避免浪费空间。7. 尽量选用叶型好（高度大，直径大等 ）的轴流风扇。 以提高冷却风量及降低电机转速和降低振动及噪音。8. 整体布局：轴流风扇离冷凝器的距离应尽可能地远并保持均匀一致，以得于风速均匀及减少噪音，如轴流风扇与冷凝器折弯处的距离要注意。 9. 冷凝器离底盘的高度要保证5mm以上，以防止化霜结束后水的滞流而造成水再变成冰。10.电器安装板应尽可能地不影响配管空间。 11.因压缩机振动而引起的钣金共鸣音可通过在钣金上贴防振胶解决。12.为考查室外机结构的可行性，必须进行破坏性实验，跌落实验，以便发现可能出问题的设计，尽快改进。 二、室内机设计准则（分体）1. 贯流风扇与蒸发器表面的距离最好在10mm以上，可以避免因进风流动而造成贯流风扇异音，如（突、突…）2. 尽量选用多折（2折以上）蒸发器且尽量使蒸发器表面环包贯流风扇，这样进风面积扩大，风速变低，进风噪音也就降低。3. 出风框出风口面积要尽量小（在保证风量的前提下）这样送风速度易于保证，提高了使用适用性，使冷风和热风能尽量送到房间的每个角落。 4. 导风板与面框之间的两端间隙要保证3mm左右，以避免导风板热胀而卡死。5. 贯流风扇的直径尽量大，以得于在保证风量的同时，电机转速低振动自然小些，同时要保证贯流风扇与底盘蜗壳间隙在3mm以上，以提高装配合格率。 6. 进风格栅通风面积要保证并尽量大，以得于进风阻力的减少。7. 尽量采用先进的贯流风扇 ，如斜扣不等距，塔形斜扣不等距等 风扇以得于进风的连续压缩，以避免等距风扇不连续进风而造成的风扇叶噪音。 8. 要经过长期运行15天及喷淋水试验以保证冷凝水的排除能力，避免水滴到地面。9. 为考查进风机板的寿命需开启面板50~100次（用正常的力）而不损坏。 10.查室内机结构可靠性，须进行破坏性的实验跌落实验，以尽量早发现问题及解决。三.室内机设计（柜机）1. 送风格栅最下和最上的叶片应设计为：叶片向下倾斜时，最下部的叶片保持水平，叶片向上倾斜时，最上部的叶片保持水平，以有利于凝露问题的解决。 2. 不同时送风量（机型不同时）应尽量保证送风距离的合适，可以通过缩小或放大送风口通风面积来解决。3. 通过蒸发器流路更进或风道设计等使送风口处空气的温度尽量保持均匀，避免出现出风口上冷下热等现象。 4. 因电机直接固定于背板上，因此须考虑背板振动引起的共振音，并尽量采用电机与背板的转联连接方式。5. 室内机噪音主要存在于进风口，因此应尽量减少进风格栅的进风阻力6. 蒸发器的安装应尽量倾斜，以利于换热效果的提升及出风温度的均匀。 7. 因室内机钣金件尽寸较大，总装后整机形位公差难以保证，因此零配合尺寸要准确。8. 须进行运输，跌落实验验证结构设计的可靠性。 五.窗机1. 外箱百叶窗的角度应大于45°，且通风面积够小，以利于室外风量的提高。2. 因为室内外风扇共用一个电机，在相同转速下室内外风量要成比列，以利于性能设计。 3. 室外侧甩水圈（轴流风扇 ）离底盘距离约3~8mm，以利于打水，增强冷凝器换热效果。4. 由于冷凝器的送风面积小，且风量相比于分体机也较小，所以总体换热能力大幅下降，制热易于结霜，一般情况下不设计为冷暖机 六.除湿机1. 低温环境使用的除湿机应充分考虑除霜的可靠性，使压缩机运转除湿时间与通风除霜时间比例均衡，实验验证时应在易结霜工况下如10°C长期运转8~12小时，以验证蒸发器不被冻结的可靠性，在此基础上再考虑除湿的效率。 2. 家用性除湿机应采用低噪音设计，噪音值不应高于45db(A)。七.移动的空调1. 移动空调相当于“冷风扇”因此送风距离的远近相当重要，在噪音允许的情况下尽量加大送风风速。 2. 因冷凝器迎风面积及体积受限制，且用户使用排风管将热气排于室外时，冷凝器的循环风量会受很大影响，为解决此问题应尽量强化室外离心风扇及蜗壳的设计。3. 同除湿机蒸发器防冻结设计应充分考虑送风除霜的运转时间，避免蒸发器冻结。 6. 钣金的基础知识 钣金加工工艺介绍 1 简介 简介 按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。 本规范阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求。 关键词 钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接 2 下料 下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。 钣金下料方式主要为数冲和激光切割 数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为 冷扎板、热扎板 小于或等于，铝板 小于或等于，不锈钢 小于或等于 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。 图 冲孔形状示例 材料 圆孔直径b 矩形孔短边宽b 高碳钢 低碳钢、黄铜 铝 * t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于1mm。 * 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。 表1 冲孔最小尺寸列表 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，见图。 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。 图 冲裁件孔边距、孔间距示意图 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 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图） 图 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。 对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表2 用于螺钉、螺栓的过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表3 用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表4 用于沉头铆钉的沉头座及过孔 激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板 热扎板 小于或等于， 不锈钢 小于 。 其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！ 3 折弯 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。 7. 钣金的基础知识 钣金加工工艺介绍 1 简介 简介 按钣金件的基本加工方式，如下料、折弯、拉伸、成型、焊接。 本规范阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求。 关键词 钣金、下料、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边、焊接 2 下料 下料根据加工方式的不同，可分为普冲、数冲、剪床开料、激光切割、风割，由于加工方法的不同，下料的加工工艺性也有所不同。 钣金下料方式主要为数冲和激光切割 数冲是用数控冲床加工，板材厚度加工范围为 冷扎板、热扎板 小于或等于，铝板 小于或等于，不锈钢 小于或等于 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。 图 冲孔形状示例 材料 圆孔直径b 矩形孔短边宽b 高碳钢 低碳钢、黄铜 铝 * t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于1mm。 * 高碳钢、低碳钢对应的公司常用材料牌号列表见第7章附录A。 表1 冲孔最小尺寸列表 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，见图。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。 图 冲裁件孔边距、孔间距示意图 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 折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图） 图 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离 螺钉、螺栓的过孔和沉头座 螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2和沉孔D，应优先保证过孔d2。 表2 用于螺钉、螺栓的过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表3 用于沉头螺钉的沉头座及过孔 *要求钣材厚度t≥h。 表4 用于沉头铆钉的沉头座及过孔 激光切割是用激光机飞行切割加工，板材厚度加工范围为冷扎板 热扎板 小于或等于， 不锈钢 小于 。其优点是加工板材厚度大，切割工件外形速度快，加工灵活.缺点是无法加工成形，网孔件不宜用此方式加工，加工成本高！ 3 折弯 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。