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
图2a的结构只有在批量大时方有意义,否则冲裁时,切割麻烦,因此,小批量生产时,宜用图b所示结构。
当搭接在一道工序中用冲切法制成90°的弯边时,选材要注意材质不宜太硬,否则易在直角弯折处破裂。应在弯边位置设计工艺切口,防止折角处破裂。
弯曲棱边和槽孔棱边要相距一定的距离,推荐值是弯曲半径加上2倍的壁厚。弯曲区受力状态复杂,且强度较低。有缺口效应的槽孔也应排除在这个区域以外。既可以将整个槽孔远离弯曲棱边,也可以让槽孔横跨整个弯曲棱边(见图19)。
空间结构过于复杂的构件,完全靠弯曲成形比较困难。因此尽量将结构设计得简单一些,在非复杂不可的情况下,可用组合构件,即将多个简单的薄板构件用焊接,螺栓连接等方式组合在一起。图20b的结构比其图20a的结构易加工。
空间结构的失稳不只限于某一方面,因此,只在一个平面上设置压槽不能达到提高整个结构抗失稳能力的效果。例如图26所示的U型和Z型结构,它们的失稳会发生在棱边附近。解决这个问题的方法是将压槽设计成空间的(见图26b结构。)
薄板上局部变形受到严重阻碍时会出现皱折。解决的办法是在皱折附近设置几个小的压槽,这样减低局部刚度,减少变形阻碍(见图28)。
冲孔时,应受到冲头强度的限制,冲孔的尺寸不能太小,否则容易损坏冲头。最小冲孔直径及最小边长见表。
冲切缺口应尽量避免尖角,如a图所示。尖角形式容易减短模具使用寿命,且尖角处容易产生裂纹。应改为如b图所示。
对于如下图所示封闭式弯边零件,其弯边高度h最大不得超过40㎜,若需大于40㎜者,须经校核后方能使用。
弯曲的直边高度不宜过小,否则不易成形足够的弯矩,很难得到形状准确的零件。其值h≥R+2t方可。
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,环球360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。
当弯边侧边带有斜角的弯曲件时,侧面的最小高度为:h=(2~4)t>3mm
①、当a<R时,弯曲后,b面靠a处仍然有一段残余圆弧,为了避免残余圆弧,必须使a≥R。
②、在U形弯曲件上,两弯曲边最好等长,以免弯曲时产生向一边移位。如不允许,可设一工艺定位孔。
③、防止侧面(梯形)弯曲时产生裂纹或畸形。应设计预留切槽,或将根部改为阶梯形。槽宽K≥2t,槽深L≥t+R+K/2。
④、防止圆角在弯曲时受压产生挤料后起皱,应设计预留切口。如室外机侧板(上端、下端)圆角处切口形式。
⑧、防止弯曲时,一边向内产生收缩。可设计工艺定位孔,或两边同时折弯,还可用增加幅宽的办法来解决收缩问题。
若象a图那样弯曲线和阶梯线一致,有时会在根部开裂变形。所以使弯曲线让开阶梯线如图b,或设计切口如c、d那样。
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。
①、防止弯曲时,弯曲面上的孔受力后会变形,孔边距(至底根部)其值A≥4方可。
②、弯曲边冲孔时,孔边到弯曲半径R中心的距离L不得过小,以免弯曲成型后会使孔变形。其值L≥2t方可。
打死边的死边长度与材料的厚度有关。如下图所示,一般死边最小长度L≥3.5t+R。
b. 拉深件各部分尺寸比例要恰当,尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。(D凸>3d, h≥2d)因为这类零件要较多的拉深次数。
c. 拉深件的圆角半径要合适,环球360圆角半径尽量取大些,以利于成型和减少拉深次数。
拉伸件由于各处所受应力大小各不相同,使拉伸后的材料厚度发生变化。一般来说,底部中央保持原来的厚度,底部圆角处材料变薄,顶部靠近凸缘处材料变厚,矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。
在设计拉伸产品时,对产品图上的尺寸应明确注明必须保证外部尺寸或内部尺寸环球360,不能同时标注内外尺寸。
拉伸件凹凸圆弧的内半径以及一次成形的圆筒形拉伸件的高度尺寸公差为双面对称偏差,其偏差值为国标(GB)16级精度公差绝对值的一半,并冠以±号。
在板状金属零件上压筋,有助于增加结构刚性,加强筋结构及其尺寸选择参见表。
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。
* 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。
压印、压花工艺在钣金件上应用很多环球360,包括标签粘贴位置指示、环球360产品编码、生产日期、版本、厂家代号、甚至图案等,都可以利用这两种工艺进行加工。
压印是使材料厚度发生变化,将挤压的材料充塞在有起伏的模腔内,使零件上形成起伏花纹或字样。
一般情况下是在封闭模中进行,以免金属被挤到模子型腔外面;对于比较大的零件或形状特殊成形后进行切边的零件,可在敞开模中进行。为使零件得到良好的表面质量,成形前应将毛坯进行退火、酸洗、喷砂等处理钣金。
压花工艺与压印类似,只是变形的深度较小,所需的压力也较小。压花的方法,深度h≤(0.3~0.4t)时,在光面凹模上进行;深度h0.4t时,在带有与凸模配合的相应凹槽的凹模上进行,其凹模的宽度要比凸模上的大一些,深度要比凸模上的浅。