大型设备钣金设计工程师用20年总结的钣金设计经验(上)

钣金在下料及冲孔时会有R角及毛边的产生。尤其在量产一个阶段模具有所磨损之后,毛边会更为严重,甚至会割伤手指头。因此在出图制作模具时,就必须依功能,明确标示出毛边方向。

2022-11-13 20:33 苏州工业设计
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产品材质的选用直接关系产品外观设计。可以这样说大型、中型、小型工业生产设备百分之八十以上是金属材料,金属材料主要包括钣金材料、不锈钢材料、拉申合金材质、塑胶材质、铝铸等这些材料工艺,其中钣金材料是目前我们运用数最多的金属材料种类,下面苏州飓驰工业设计的小编就简略的剖析一下工业生产中钣金设备外观设计的原则以及常见问题。


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钣金设计经验总结 1:

明确标识毛边方向

钣金在下料及冲孔时会有R角及毛边的产生。尤其在量产一个阶段模具有所磨损之后,毛边会更为严重,甚至会割伤手指头。因此在出图制作模具时,就必须依功能,明确标示出毛边方向。


钣金设计经验总结 2:

孔间距及散热孔设计

1、两个相邻的孔,孔边到另一孔边的最短距离,**不得小于料厚的1.5倍,否则母模容易崩裂而使生产线断线。断线、修模等都是造成本增加获利降低的元凶。若情非得已一定要小于料厚的1.5倍,则必须运用跳格方式。

2、模具制作上以圆孔最坚固好制造维修,唯开孔率较低。

3、以正方形孔开孔率最高,但因是90度角,角边容易磨损崩塌,造成要修模而停线。而六角形的Honeycomb其大于90度的120度角比正方形孔开孔更坚固但开孔率在边缘比正方形孔差一点。


钣金设计经验总结 3:

凸出物与折弯边的距离

折弯时,底边上的零件如螺柱或内部凸出物不可离折弯边太近,**10mm以上,否则凸出物下方的折角无公模冲压其R角会比左右两旁的R角大。R角不连续,将影响外观。解决办法可在折弯前先冲压出一适当长度的压痕在折在线,如此将改善其外观。

喷码机 (1).jpg

钣金设计经验总结 4:

孔与折弯边的距离

折弯时,边壁上的开孔也不可太靠近折弯边,**3mm以上,否则开孔将因折弯牵扯而变形。解决办法可在折弯前先冲压出一与开孔相当长度,宽为料厚1.5倍的长条孔,其作用可将牵扯截断而不影响开孔的外观。


钣金设计经验总结 5:

螺丝孔设计要点

一般固定螺丝的方式有三种

(1)钣金件平面上直接冲孔(through hole)或抽孔(drawing hole),使用自攻螺丝。自攻螺丝以三角自攻螺丝为佳,比较不会发生滑牙的问题。唯驱动力会比非三角自攻螺丝要重一点。

若以直径3mm螺丝锁付,则孔径d应在于2.4~2.5mm之间。若以直径4mm螺丝锁付,则孔径d应在于3.4~3.5mm之间。

(2)钣金件平面上冲孔(through hole)或抽孔(drawing hole),再以螺丝攻攻牙,攻M3或M4的机械牙。

若以直径3mm螺丝锁付,则孔径d未攻牙前应在于2.6mm。

若以直径4mm螺丝锁付,则孔径d未攻牙前应在于3.6mm。

若使用料厚为1.0~1.2mm时,建议采取抽孔(drawing hole)而不是穿透孔(through hole)。因1.2mm的料厚攻M3的牙时,只有2.5牙,较容易滑牙。

(3)钣金件平面上冲孔(through hole)再铆合现成品的固定螺帽(Self Clinching Nut)。铆合固定螺帽的孔径d以厂商的建义的尺寸为佳。但在铆合螺帽(Self Clinching Nut)时必须注意,Stand-off/Self Clinching Nut制造大厂一PEM(Penn Engineering&Manufacturing Corp。)有铆合专用机,但是,是一颗一颗加工铆合,费工费时又费钱。所以几乎所有加工厂都用一般冲床来铆合。若不幸使用的机台是传统的冲压机就有可能发生螺帽脱落的问题。原因发生在传统冲压机的冲压速度太快,工件的材料来不及填满螺帽或Stand-off的凹槽就已结束。从外观上完全查不出问题所在,但组装成品时就有一些的螺帽会脱落。所以铆合固定螺帽的机台**选用可以调整其冲压速度的。

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钣金设计经验总结 6:

EMI弹片材料

一般我们在做防制EMI弹片时常采用的材料有:马口铁,皱铜,不锈钢等。

1、马口铁表面镀锡(Tin),经手触摸后留下的手汗容易造成生锈。其切削加工后切削面不再做处理亦容易生锈。容易冲压成型,费用最低。

但弹性最差。因含碳量低,即使做热处理也无法增加其弹力。

2、钛铜导电性**,材料费也最贵。但最容易断裂,有结构方向性的问题。生产时必须注材料的方向性。必要时可做弹性定性的处理,可增加其弹力。

3、不锈钢目前使用最多。不生锈,不容易断裂,但冲压成型不易。模具容易磨耗使成品易产生毛边。要弹性佳就必须做弹性定性的处理。

否则压过头就回复不来。若想Cost Down不做弹性定性的处理,**在适当地方做一个Stopper避免弹片被压过头无法回弹而失去意义。

4、一般钣金件在折弯后于折角的两侧由于挤料的关系会有金属料凸出。造成宽度比原尺寸大,其凸出大小与使用料厚有关,料越厚凸出点越大。为避免此现象发生,可事前在折弯在线两侧先做个半圆,半圆直径**为料厚的1.5倍以上。边料返折设计时,同样方式处理。