华为钣金结构件可加工性设计综合规范.doc

DKBA
华为技术企业技术规范
DKBA4031-.06

钣金结构件可加工性设计规范

-06-30公布 -07-XX实施
华 为 技 术 有 限 公 司公布

目 次
前 言 5
1 范围和介绍 6
1.1 范围 6
1.2 介绍 6
1.3 关键词 6
2 规范性引用文件 6
3 冲裁 6
3.1 冲裁件形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。 6
3.2 冲裁件外形及内孔应避免尖角。 6
3.3 冲裁件应避免窄长悬臂和狭槽 7
3.4 冲孔优先选择圆形孔，冲孔有最小尺寸要求 7
3.5 冲裁孔间距和孔边距 8
3.6 折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁和直壁之间应保持一定距离 8
3.7 螺钉、螺栓过孔和沉头座 8
3.8 冲裁件毛刺极限值及设计标注 9
3.8.1 冲裁件毛刺极限值 9
3.8.2 设计图纸中毛刺标注要求 9
4 折弯 10
4.1 折弯件最小弯曲半径 10
4.2 弯曲件直边高度 10
4.2.1 通常情况下最小直边高度要求 10
4.2.2 特殊要求直边高度 11
4.2.3 弯边侧边带有斜角直边高度 11
4.3 折弯件上孔边距 11
4.4 局部弯曲工艺切口 12
4.4.1 折弯件弯曲线应避开尺寸突变位置 12
4.4.2 当孔在折弯变形区内，所采取切口形式 12
4.5 带斜边折弯边应避开变形区 13
4.6 打死边设计要求 13
4.7 设计时添加工艺定位孔 13
4.8 标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性 14
4.9 弯曲件回弹 14
4.9.1 折弯件内圆角半径和板厚之比越大，回弹就越大。 14
4.9.2 从设计上抑制回弹方法示例 14
5 拉伸 15
5.1 拉伸件底部和直壁之间圆角半径大小要求 15
5.2 拉伸件凸缘和壁之间圆角半径 15
5.3 圆形拉伸件内腔直径 15
5.4 矩形拉伸件相邻两壁间圆角半径 15
5.5 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，其高度和直径尺寸关系要求 16
5.6 拉伸件设计图纸上尺寸标注注意事项 16
5.6.1 拉伸件产品尺寸标准方法 16
5.6.2 拉伸件尺寸公差标注方法 16
6 成形 16
6.1 加强筋 17
6.2 打凸间距和凸边距极限尺寸 17
6.3 百叶窗 17
6.4 孔翻边 18
7 附录 19
7.1 附录A：高碳钢、低碳钢对应企业常见材料牌号列表 19
7.2 附录B 压印工艺、压花工艺介绍 20
7.2.1 压印工艺 20
7.2.2 压花工艺 20
8 参考文件 21

前 言
本规范其它系列规范：无
和对应国际标准或其它文件一致性程度：无
规范替换或作废全部或部分其它文件：无
和其它规范或文件关系：无
和规范前一版本相比升级更改内容：第一版，无升级更改信息。
本规范由整机工程部结结构型设计部提出。
本规范关键起草和解释部门：结结构型设计部
本规范关键起草教授：结结构型设计部：邓在明(10166)、盛辉（21628）、李俊周(17743)。
本规范关键评审教授：结结构型设计部：曾喜能(7700)、田雨（15962）、向子上（17314）、王永刚（21437）、许剑明（21269）、刘长林（2）、李浩（25479）。
本规范同意部门：整机工程部结结构型设计部
本规范所替换历次修订情况和修订教授为：
规范号
关键起草教授
关键评审教授

钣金结构件可加工性设计规范
1 范围和介绍
1.1 范围
本规范要求了钣金结构设计所要注意加工工艺要求。
本规范适适用于钣金结构设计必需遵守加工工艺要求。
1.2 介绍
本企业产品结构件关键是由钣金材料经过冲压加工而成，这些冲压件几何形状、尺寸和精度对冲压工艺影响很大。冲压件含有良好加工工艺性有利于节省材料、降低工序、提升模具使用寿命和产品质量，同时，能够有效降低产品成本。
按钣金件基础加工方法，如冲裁、折弯、拉伸、成型，本规范经过叙述每一个加工方法所要注意工艺要求，提出对钣金件结构设计限制。
1.3 关键词
钣金、冲裁、折弯、拉伸、成形、排样、最小弯曲半径、毛边、回弹、打死边
2 规范性引用文件
下列文件中条款经过本规范引用而成为本规范条款。通常注日期引用文件，其随即全部修改单（不包含勘误内容）或修订版均不适适用于本规范，然而，激励依据本规范达成协议各方研究是否可使用这些文件最新版本。通常不注日期引用文件，其最新版本适适用于本规范。
序号
编号
名称
1
DKBA0.400.0023
《工艺审核规范》Rev1.0 作者：邓在明，周有光
3 冲裁
冲裁分为一般冲裁和精密冲裁，因为加工方法不一样，冲裁件加工工艺性也有所不一样。现在本企业通信产品结构件通常只用到一般冲裁。下面介绍冲裁工艺性，是指一般冲裁结构工艺性。
3.1 冲裁件形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。

图3.1.1 冲裁件排样
3.2 冲裁件外形及内孔应避免尖角。
在直线或曲线连接处要有圆弧连接，圆弧半径R≥0.5t。（t为材料壁厚）

图3.2.1 冲裁件圆角半径最小值
3.3 冲裁件应避免窄长悬臂和狭槽
冲裁件凸出或凹入部分深度和宽度，通常情况下，应大于1.5t(t为料厚)，同时应该避免窄长切口和和过窄切槽，方便增大模具对应部位刃口强度。见图3.3.1。

图3.3.1 避免窄长悬臂和凹槽
3.4 冲孔优先选择圆形孔，冲孔有最小尺寸要求
冲孔优先选择圆形孔，冲孔最小尺寸和孔形状、材料机械性能和材料厚度相关。

图3.4.1 冲孔形状示例
材料
圆孔直径b
矩形孔短边宽b
高碳钢
1.3t
1.0t
低碳钢、黄铜
1.0t
0.7t
铝
0.8t
0.5t
* t为材料厚度，冲孔最小尺寸通常大于0.3mm。
* 高碳钢、低碳钢对应企业常见材料牌号列表见第7章附录A。
表1 冲孔最小尺寸列表
3.5 冲裁孔间距和孔边距
零件冲孔边缘离外形最小距离随零件和孔形状不一样有一定限制，见图3.5.1。当冲孔边缘和零件外形边缘不平行时，该最小距离应大于材料厚度t；平行时，应大于1.5t。

图3.5.1 冲裁件孔边距、孔间距示意图
3.6 折弯件及拉深件冲孔时，其孔壁和直壁之间应保持一定距离
折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁和工件直壁之间应保持一定距离（图3.6.1）

图3.6.1 折弯件、拉伸件孔壁和工件直壁间距离
3.7 螺钉、螺栓过孔和沉头座
螺钉、螺栓过孔和沉头座结构尺寸按下表选择取。对于沉头螺钉沉头座，假如板材太薄难以同时确保过孔d2和沉孔D，应优先确保过孔d2。

表2 用于螺钉、螺栓过孔

*要求钣材厚度t≥h。
表3 用于沉头螺钉沉头座及过孔

*要求钣材厚度t≥h。
表4 用于沉头铆钉沉头座及过孔
3.8 冲裁件毛刺极限值及设计标注
3.8.1 冲裁件毛刺极限值
冲裁件毛刺超出一定高度是不许可，冲压件毛刺高度极限值(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
＞0.7 ～1.0
0.12
0.17
0.23
0.09
0.13
0.17
0.05
0.07
0.1
0.03
0.04
0.05
＞1.0 ～1.6
0.17
0.25
0.34
0.12
0.18
0.24
0.07
0.11
0.15
0.04
0.06
0.08
＞1.6 ～2.5
0.25
0.37
0.5
0.18
0.26
0.35
0.11
0.16
0.22
0.06
0.09
0.12
＞2.5 ～4.0
0.36
0.54
0.72
0.25
0.37
0.5
0.2
0.3
0.4
0.09
0.13
0.18
* f级（精密级）适适用于较高要求零件；m级（中等级）适适用于中等要求零件；g级（粗糙级）适适用于通常要求零件。
表5 冲压件毛刺高度极限值
3.8.2 设计图纸中毛刺标注要求
* 毛边方向：BURR SIDE。
* 需要压毛边部位：COIN或COIN CONTINUE 。通常不要整个结构件断口全部压毛边，这么会增加成本。尽可能在下面情况使用：暴露在外面断口；人手常常触摸到锐边；需要过线缆孔或槽；有相对滑动部位。
图3.8.2.1 钣金结构设计图纸中毛刺标注示例
4 折弯
4.1 折弯件最小弯曲半径
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，材料拉伸和压缩就越严重；当外层圆角拉伸应力超出材料极限强度时，就会产生裂缝和折断，所以，弯曲零件结构设计，应避免过小弯曲圆角半径。企业常见材料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
0.4t
2
15、20、Q235、Q235A、15F
0.5t
3
25、30、Q255
0.6t
4
1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)
0.8t
5
45、50
1.0t
6
55、60
1.5t
7
65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302
2.0t
l 弯曲半径是指弯曲件内侧半径,t是材料壁厚。
l 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 企业常见金属材料最小折弯半径列表
4.2 弯曲件直边高度
4.2.1 通常情况下最小直边高度要求
弯曲件直边高度不宜太小，最小高度按（图4.2.1）要求：h＞2t。

图4.2.1.1 弯曲件直边高度最小值
4.2.2 特殊要求直边高度
假如设计需要弯曲件直边高度h≤2t,，则首先要加大弯边高度，弯好后再加工到需要尺寸；或在弯曲变形区内加工浅槽后，再折弯（以下图所表示）。

图4.2.2.1 特殊情况下直边高度要求
4.2.3 弯边侧边带有斜角直边高度
当弯边侧边带有斜角弯曲件时（图4.2.3），侧面最小高度为：h=（2～4）t＞3mm

图4.2.3.1 弯边侧边带有斜角直边高度
4.3 折弯件上孔边距
孔边距：先冲孔后折弯，孔位置应处于弯曲变形区外，避免弯曲时孔会产生变形。孔壁至弯边距离见表下表。

表7 折弯件上孔边距
4.4 局部弯曲工艺切口
4.4.1 折弯件弯曲线应避开尺寸突变位置
局部弯曲某一段边缘时，为了预防尖角处应力集中产生弯裂，可将弯曲线移动一定距离，以离开尺寸突变处（图4.4.1.1 a)，或开工艺槽（图4.4.1.1 b)，或冲工艺孔（图4.4.1.1 c) 。注意图中尺寸要求：S≥R ；槽宽k≥t；槽深L≥ t+R+k/2。 图4.4.1.1 局部弯曲设计处理方法
4.4.2 当孔在折弯变形区内，所采取切口形式
当孔在折弯变形区内时，采取切口形式示例（图4.4.2.1）

图4.4.2.1 切口形式示例
4.5 带斜边折弯边应避开变形区

图4.5.1 带斜边折弯边应避开变形区
4.6 打死边设计要求
打死边死边长度和材料厚度相关。以下图所表示，通常死边最小长度L≥3.5t+R。
其中t为材料壁厚，R为打死边前道工序（以下图右所表示）最小内折弯半径。

图4.6.1 死边最小长度L
4.7 设计时添加工艺定位孔
为确保毛坯在模具中正确定位，预防弯曲时毛坯偏移而产生废品，应预先在设计时添加工艺定位孔，以下图所表示。尤其是数次弯曲成形零件，均必需以工艺孔为定位基准，以降低累计误差，确保产品质量。

图4.7.1 数次折弯时添加工艺定位孔
4.8 标注弯曲件相关尺寸时，要考虑工艺性
图4.8.1 弯曲件标注示例
如上图所表示所表示， a）先冲孔后折弯，L尺寸精度轻易确保，加工方便。b）和c)假如尺寸L精度要求高，则需要先折弯后加工孔，加工麻烦。
4.9 弯曲件回弹
影响回弹原因很多，包含：材料机械性能、壁厚、弯曲半径和弯曲时正压力等。
4.9.1 折弯件内圆角半径和板厚之比越大，回弹就越大。
4.9.2 从设计上抑制回弹方法示例
弯曲件回弹，现在关键是由生产厂家在模具设计时，采取一定方法进行规避。同时，从设计上改善一些结构促进回弹角简少以下图所表示：在弯曲区压制加强筋，不仅能够提升工件刚度，也有利于抑制回弹。

图4.9.2.1 设计上抑制回弹方法示例
5 拉伸
5.1 拉伸件底部和直壁之间圆角半径大小要求
以下图所表示，拉伸件底部和直壁之间圆角半径应大于板厚，即r1≥t 。为了使拉伸进行得更顺利，通常取r1=(3~5)t，最大圆角半径应小于或等于板厚8倍，即r1≤8t。

图5.1.1 拉伸件圆角半径大小
5.2 拉伸件凸缘和壁之间圆角半径
拉伸件凸缘和壁之间圆角半径应大于板厚2倍，即r2≥2t，为了使拉伸进行得更顺利，通常取r2=(5~10)t，最大凸缘半径应小于或等于板厚8倍，即r2≤8t。（参见图5.1.1）
5.3 圆形拉伸件内腔直径
圆形拉伸件内腔直径应取D ≥d+10t，方便在拉伸时压板压紧不致起皱。（参见图5.1.1）
5.4 矩形拉伸件相邻两壁间圆角半径
矩形拉伸件相邻两壁间圆角半径应取r3 ≥3t，为了降低拉伸次数应尽可能取r3 ≥H/5，方便一次拉出来。

图5.4.1 矩形拉伸件相邻两壁间圆角半径
5.5 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，其高度和直径尺寸关系要求
圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度H和直径d之比应小于或等于0.4，即H/d ≤0.4，以下图所表示。

图5.5.1 圆形无凸缘拉伸件一次成形时，高度和直径尺寸关系
5.6 拉伸件设计图纸上尺寸标注注意事项
拉伸件因为各处所受应力大小各不相同，使拉伸后材料厚度发生改变。通常来说，底部中央保持原来厚度，底部圆角处材料变薄，顶部靠近凸缘处材料变厚，矩形拉伸件四面圆角处材料变厚。
5.6.1 拉伸件产品尺寸标准方法
在设计拉伸产品时，对产品图上尺寸应明确注明必需确保外部尺寸或内部尺寸，不能同时标注内外尺寸。
5.6.2 拉伸件尺寸公差标注方法
拉伸件凹凸圆弧内半径和一次成形圆筒形拉伸件高度尺寸公差为双面对称偏差，其偏差值为国家标准(GB)16级精度公差绝对值二分之一，并冠以±号。
6 成形
6.1 加强筋
在板状金属零件上压筋，有利于增加结构刚性，加强筋结构及其尺寸选择参见表6。

表8 加强筋结构及尺寸选择
6.2 打凸间距和凸边距极限尺寸
打凸间距和凸边距极限尺寸按下表选择。

表9 打凸间距和凸边距极限尺寸
6.3 百叶窗
百叶窗通常见于多种罩壳或机壳上起通风散热作用，其成型方法是借凸模一边刃口将材料切开，而凸模其它部分将材料同时作拉伸变形，形成一边开口起伏形状。
百叶窗经典结构参见图6.3.1。

图6.3.1 百叶窗结构
百叶窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t；h≤5t；L≥24t；r≥0.5t。
6.4 孔翻边
孔翻边型式较多，本规范只关注要加工螺纹内孔翻边，图6.4.1所表示。

图6.4.1 带螺纹孔内孔翻边结构示意图
螺 纹
材料厚度t
翻边内孔D1
翻边外孔d2
凸缘高度h
预冲孔直径D0
凸缘圆角半径R
M3
0.8
2.55
3.38
1.6
1.9
0.6
1
3.25
1.6
2.2
0.5
3.38
1.8
1.9
3.5
2
2
1.2
3.38
1.92
2
0.6
3.5
2.16
1.5
1.5
3.5
2.4
1.7
0.75
M4
1
3.35
4.46
2
2.3
0.5
1.2
4.35
1.92
2.7
0.6
4.5
2.16
2.3
4.65
2.4
1.5
1.5
4.46
2.4
2.5
0.75
4.65
2.7
1.8
2
4.56
2.2
2.4
1
M5
1.2
4.25
5.6
2.4
3
0.6
1.5
5.46
2.4
2.5
0.75
5.6
2.7
3
5.75
3
2.5
2
5.53
3.2
2.4
1
5.75
3.6
2.7
2.5
5.75
4
3.1
1.25
M6
1.5
5.1
7.0
3
3.6
0.75
2
6.7
3.2
4.2
1
7.0
3.6
3.6
7.3
4
2.5
2.5
7.0
4
2.8
1.25
7.3
4.5
3
3
7.0
4.8
3.4
1.5
表10 带螺纹孔内孔翻边尺寸参数
7 附录
7.1 附录A：高碳钢、低碳钢对应企业常见材料牌号列表
序号
材料种类
图纸标注
牌号
实际可使用
材料牌号
材料规格
（mm）
材料大类
1
耐指纹电镀锌钢板
DX2
SECC-N2 MSE-CC-U

0.8 , 1.0 , 1.2 ,

1.5 , 2.0 , 2.5

低碳钢
2
热浸锌板
DX2
GI St02Z
低碳钢
3
覆铝锌板
DX2
CS （TAPE A）
低碳钢
4
耐指纹电镀锌钢板
DX2
SECC
低碳钢
5
磷化镀锌钢板
DX2
SECC-P； BLCE+Z-P
低碳钢
6
冷轧钢板
08
SPCC
低碳钢
7
磷化镀锌钢板
08
SECC-P
低碳钢
8
韩国镀锌钢板
08
SECC
低碳钢
9
冷轧钢板
08
08F
低碳钢
10
冷轧钢板
08
08
低碳钢
11
冷轧钢板
08
10F
低碳钢
12
冷轧钢板
08
10
低碳钢
13
冷轧钢板
08
15F
低碳钢
14
热轧钢板
Q235A
Q235A

3.0 ，4.0 ，6.0

低碳钢
15
热轧钢板
Q235A
20
低碳钢
16
热轧钢板
Q335A
35
低碳钢
17
热轧钢板
Q235A
25
低碳钢
18
镀锡钢板（马口铁）
E1-T52
SPTE 2.8/2.8 T-2.5
0.4
低碳钢
19
弹簧钢板（热轧）
65Mn
65Mn
0.1
高碳钢
20
弹簧钢板（热轧）
65Mn
60Si2Mn
0.1
高碳钢
21
不锈钢板 (冷轧)
1Cr18Ni9
SUS302
0.2 , 0.3
低碳钢
22
不锈钢板/带 (冷轧)
1Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
0.2 , 0.3
低碳钢
23
不锈钢板/带 (冷轧)
1Cr18Ni9
0Cr18Ni9
0.2 , 0.3
低碳钢
24
不锈钢带 (冷轧)
1Cr17Ni7-Y
SUS301
0.06，0.08，0.1
高碳钢
25
不锈钢带 (冷轧)
1Cr17Ni7-Y
0Cr17Ni7Al(沉淀硬化)
0.06，0.08，0.1
高碳钢
26
不锈钢带 (冷轧)
1Cr17Ni7-DY
SUS301
0.08
高碳钢
27
不锈钢带 (冷轧)
1Cr17Ni7-DY
1Cr17Ni7
0.08
高碳钢
28
不锈钢带 (冷轧)
1Cr17Ni7-DY
0Cr18Ni9
0.08
高碳钢
7.2 附录B 压印工艺、压花工艺介绍
压印、压花工艺在钣金件上应用很多，包含标签粘贴位置指示、产品编码、生产日期、版本、厂家代号、甚至图案等，全部能够利用这两种工艺进行加工。
7.2.1 压印工艺
压印是使材料厚度发生改变，将挤压材料充塞在有起伏模腔内，使零件上形成起伏花纹或字样。
通常情况下是在封闭模中进行，以免金属被挤到模子型腔外面；对于比较大零件或形状特殊成形后进行切边零件，可在敞开模中进行。为使零件得到良好表面质量，成形前应将毛坯进行退火、酸洗、喷砂等处理。
7.2.2 压花工艺
压花工艺和压印类似，只是变形深度较小，所需压力也较小。压花方法，深度h≤(0.3~0.4t)时，在光面凹模上进行；深度h>0.4t时，在带有和凸模配合对应凹槽凹模上进行，其凹模宽度要比凸模上大部分，深度要比凸模上浅。
8 参考文件
制订本规范参考部分文件，但没有直接引用里面条文：
序号
编号或出处
名 称
1
机械工业出版社
《冲压手册》 第2版 王孝培 主编 10月出版
2
机械工业出版社
《冲压模具设计和制造手册》第2版
潘宪曾 主编 1999年出版
3
上海科学技术出版社
《模具设计和制造简明手册》第2版
冯炳尧 韩泰荣 蒋文森 主编 出版
4
电子科技大学出版社
《电子设备工艺设计手册》周百灵 主编 10月出版