鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝手冊

1、鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝手冊1.1 鈑金材料的選材鈑金材料是通信產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常用的材料，了解材料的綜合性能和正確的選材，對產(chǎn)品成本、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品質(zhì)量、加工工藝性都有重要的影響。1.1.1 鈑金材料的選材原則 鈑金材料的選材原則1） 選用常見的金屬材料，減少材料規(guī)格品種，盡可能控制在公司材料手冊范圍內(nèi)；2） 在同一產(chǎn)品中，盡可能的減少材料的品種和板材厚度規(guī)格；3） 在保證零件的功能的前提下，盡量選用廉價的材料品種，并降低材料的消耗，降低材料

2、成本；4） 對于機(jī)柜和一些大的插箱，需要充分考慮降低整機(jī)的重量；5） 除保證零件的功能的前提外，還必須考慮材料的沖壓性能應(yīng)滿足加工藝要求，以保證制品的加工的合理性和質(zhì)量。1.1.2 幾種常用的板材 幾種常用的板材介紹 介紹1.1.2.1 鋼板1）冷軋薄鋼板冷軋薄鋼板是碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，它是由碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進(jìn)一步冷軋制成厚度小于 4mm 的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火

3、處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板。常用的牌號為低碳鋼 08F 和 10#鋼，具有良好的落料、折彎性能。2）連續(xù)電鍍鋅冷軋薄鋼板連續(xù)電鍍鋅冷軋薄鋼板，即“電解板” ，指電鍍鋅作業(yè)線上在電場作用下，鋅從鋅鹽的水溶液中連續(xù)沉積到預(yù)先準(zhǔn)備好的鋼帶表現(xiàn)上得到表面鍍鋅層的過程，因?yàn)楣に囁?，鍍層較薄。３）連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板或白鐵皮，是厚度 0.25~2.5mm 的冷軋連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶，鋼帶先通過火焰加熱的預(yù)熱

4、爐，燒掉表面殘油，同時在表面生成氧化鐵膜，再進(jìn)入含有 H2、N2 混合氣體的還原退火爐加熱到 710~920℃，使氧化鐵膜還原成海綿鐵，表面活化和凈化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后，進(jìn)入 450~460℃的鋅鍋，利用氣刀控制鋅層表面厚度。最后經(jīng)鉻酸鹽溶液鈍化處理，以提高耐白銹性。與電鍍鋅板表面相比，其鍍層較厚，主要用于要求耐腐蝕性較強(qiáng)的鈑金件。４）覆鋁鋅板覆鋁鋅板的鋁鋅合金鍍層是由 55%鋁、43.4%鋅與 1.6%硅在 600℃高溫

5、下固化而組1.1.2.3 銅和銅合金板常用的銅和銅合金板材主要有兩種，紫銅 T2 和黃銅 H62，紫銅 T2 是最常用的純銅，外觀呈紫色，又稱紫銅，具有高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、良好的耐蝕性和成形性，但強(qiáng)度和硬度比黃銅低得多，價格也是非常昂貴，主要用作導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐用消費(fèi)品腐蝕元件，一般用于電源上需要承載大電流的零件。黃銅 H62，屬高鋅黃銅，具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的冷、熱加工性，易用于進(jìn)行各種形式的壓力加工和切削加工。主要用于各種深拉伸和折彎的

6、受力零件，其導(dǎo)電性不如紫銅，但有較好強(qiáng)度和硬度，價格也比較適中，在滿足導(dǎo)電要求的情況下，盡可能選用黃銅 H62代替紫銅，可以大大降低材料成本，如匯流排，目前絕大部分匯流排的導(dǎo)電片都是采用黃銅 H62，事實(shí)證明完全滿足要求。1.1.3 材料對鈑金加工工藝的 材料對鈑金加工工藝的影響 影響鈑金加工主要有三種：沖裁、彎曲、拉伸，不同的加工工藝對板材有不同要求，鈑金的選材也應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的大致形狀和加工工藝考慮板材的選擇。1.1.3.1 材料對沖

7、裁加工的影響沖裁要求板材應(yīng)具有足夠的塑性，以保證沖裁時板材不開裂。軟材料（如純鋁、防銹鋁、黃銅、紫銅、低碳鋼等）具有良好的沖裁性能，沖裁后可獲得斷面光滑和傾斜度很小的制件； 硬材料（如高碳鋼、不銹鋼、硬鋁、超硬鋁等）沖裁后質(zhì)量不好，斷面不平度大，對厚板料尤為嚴(yán)重。對于脆性材料，在沖裁后易產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象，特別是寬度很小的情況下，容易產(chǎn)生撕裂。1.1.3.2 材料對彎曲加工的影響需要彎曲成形的板材，應(yīng)有足夠的塑性、較低的屈服極限。塑性高的板

8、材，彎曲時不易開裂，較低屈服極限和較低彈性模量的板料，彎曲后回彈變形小，容易得到尺寸準(zhǔn)確的的彎曲形狀。含碳量＜0.2%的低碳鋼、黃銅和鋁等塑性好的材料容易彎曲成形；脆性較大的的材料，如磷青銅（QSn6.5～2.5） 、彈簧鋼（65Mn） 、硬鋁、超硬鋁等，彎曲時必須具有較大的相對彎曲半徑（r/t） ，否則在彎曲過程中易發(fā)生開裂。特別要注意材料的硬軟狀態(tài)的選擇，對彎曲性能有很大的影響，很多脆性材料，折彎會造成外圓角開裂甚至折彎斷裂，還有一

9、些含碳量較高的鋼板，如果選擇硬質(zhì)狀態(tài)，折彎也會造成外圓角開裂甚至折彎斷裂，這些都應(yīng)該盡量避免。1.1.3.3 材料對拉伸加工的影響板材的拉伸，特別是深拉伸，是鈑金加工工藝中較難的一種，不僅要求拉伸的深度盡量小，形狀盡可能簡單、圓滑過渡，還要求材料有較好的塑性，否則，非常容易引起零件整體扭曲變形、局部打皺、甚至拉伸部位拉裂。屈服極限低和板厚方向性系數(shù)大，板料的屈強(qiáng)比σs/σb 越小，沖壓性能就越好，一次變形的極限程度越大。板厚方向性系數(shù)&

10、gt;1 時，寬度方向上的變形比厚度方向上的變形容易。拉伸圓角 R 值越大，在拉伸過程中越不容易產(chǎn)生變薄和發(fā)生斷裂，拉伸性能就越好。常見的拉伸性能較好的材料有：純鋁鈑、08Al，ST16、SPCD。 1.1.3.4 材料對剛度的影響在鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常遇到鈑金結(jié)構(gòu)件的剛度不能滿足要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師往往會用高碳鋼或不銹鋼代替低碳鋼，或者用強(qiáng)度硬度較高的硬鋁合金代替普通鋁合金，期望提高零件的剛度，實(shí)際上沒有明顯的效果。對于同一種基材的材料，