资源描述
钣金工艺规范及折弯机模具手册
1 介绍
1.1钣金所用材料
常见材料有:冷轧板SPCC、热轧板SPHC、电解板SECC、一般铝板及铝合金板AL1050、AL5052-H32,不锈钢板SUS304、覆铝锌钢板.
1.2经典钣金件加工步骤
图面展开---编程---下料(剪、冲、割)----冲网孔----校平----拉丝----冲凸包----压铆----折弯-----焊接----立体拉丝----表处----组装
2 下料
2.1 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3.0mm;铝板小于或等于4.0mm;不锈钢小于2.0mm。
2.1.1 冲孔有最小尺寸要求
冲孔最小尺寸和孔形状、材料机械性能和材料厚度相关。t为材料厚度,冲孔尺寸通常大于1.5t。如遇特殊情况,可参考下表:
图2.1.1 冲孔形状示例
材料
圆孔最小直径b
矩形孔短边宽b
不锈钢
1.3t
1.0t
冷扎板、热扎板
1.0t
0.7t
铝、黄铜
0.8t
0.5t
* t为材料厚度,冲孔最小尺寸通常大于1.2mm。
冲孔最小尺寸列表
2.1.2 数冲孔间距和孔边距
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2.1.2。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2.1.2 冲裁件孔边距、孔间距示意图
2.1.3 折弯件及拉深件不可选择数冲下料,可选择二次激光切割。
2.1.4 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。
用于螺钉、螺栓过孔
*要求钣材厚度t≥h。
用于沉头螺钉沉头座及过孔
*要求钣材厚度t≥h。
用于沉头铆钉沉头座及过孔
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8.0mm;不锈钢小于或等于4.0mm ;铝板小于等于5.0mm。其优点是加工板材厚度大,切割工件外形速度快,加工灵活.缺点是会产生热变型,网孔件不宜用此方法加工,加工成本高!
折弯
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等于0.5t。(弯曲半径是指弯曲件内侧半径,t是材料壁厚)
弯曲件直边高度
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3.2.1)要求:h>2t>2.5mm。
图3.2.1 弯曲件直边高度最小值
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(可采取激光二次切割或机加工);或在弯曲变形区内加工浅槽后,再折弯(以下图所表示)。
图3.2.2 特殊情况下直边高度要求
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3.2.3),侧面最小高度为:h=(2~4)t>2.5mm
图3.2.3 弯边侧边带有斜角直边高度
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。孔壁至弯边距离见下表。
如遇特殊情况,孔边距小于下表尺寸,可采取先小孔,折弯后再钻孔,或在孔投影在折弯线位置割线,折弯后焊接磨平。
折弯件上孔边距
局部弯曲工艺切口
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3.4.1. a),或开工艺槽(图3.4.1. b),或冲工艺孔(图3.4.1.1.c) 。注意图中尺寸要求:S≥R ;槽宽k≥t;槽深L≥ t+R+k/2。 图3.4.1 局部弯曲设计处理方法
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3.4.2);或在孔投影于弯曲线位置割线或切口,折弯后可依据需要焊接磨平。
图3.4.2 切口形式示例
带斜边折弯边应避开变形区
也可采取在变形区域对应位置割线,折弯后可依据需要焊接磨平。
图3.5 带斜边折弯边应避开变形区
反折压死边设计要求
压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≥3t+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3.6 死边最小长度L
折弯
4.1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。
加强筋结构及尺寸选择
4.2 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列公式计算。
当D≤16mm时:
I-1/2D≥2t
L-1/2D≥16mm
当D≥16mm时:
依据实际情况结合生产确定,可选择数冲或简易冷冲模具加工
4.3 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4.3。
图4.3 百叶窗结构
百叶窗尺寸要求:a≥4t;b≥6t;h≤5t;L≥24t;r≥0.5t。具体尺寸要求以生产需要为准,可选择数冲或一般冷冲加工。
4.4 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4.4所表示。具体翻边孔尺寸具体参数参看表6
图4.4 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
带螺纹孔内孔翻边尺寸参数
钣金连接
钣金联接关键采取焊接、螺纹联接、铆接和粘接.本企业采取联接方法:焊接、螺纹联接和铆接.
5.1焊接
焊接是对焊件进行局部或整体加热或使焊件产生塑性变形,或加热和塑性变形同时进行,实现永久连接工艺方法.可分为:手工电弧焊、气体保护电弧焊、激光焊、气焊、段焊和接触焊.本企业关键采取气体保护焊和接触焊.
5.1.1.1气体保护电弧焊 在进行气体保护电弧焊时,电极电弧区及焊接熔池全部处于保护气体保护下.采取氩气保护焊缝表面没有氧化物及夹杂物.能够在任何空间位置施焊,能够用肉眼观察焊缝成形过程并进行调整生产效率高.二氧气体保护焊则成本相当低.
5.1.1.2接触焊
接触焊是瞬时加热连接部位在熔化状态或非熔化状态下对被焊件加压形成焊接接头焊接方法.它可分为对焊、点焊和缝焊.
5.2 螺纹联接
螺纹联接含有安装轻易、拆卸方便、操作简单等优点,常见于可拆钢结构连接.它可分为螺钉联接和螺栓联接.
5.3铆接
铆接是用铆钉将金属结构零件或组合件连接在一起方法,铆钉种类较多,本企业常见铆钉有封闭形圆头抽芯铆钉、封闭形沉头抽芯铆钉及开口型圆头抽芯铆钉、开口型沉头抽芯铆钉。
铆钉长度可依据以下公式计算:
L=0.8d+1.1t
d:铆钉直径
t:板厚
5.4粘接
用粘接剂将所需连接件粘接在一起一个连接方法。
6 钣金表面处理方法
1.拉丝
2.喷砂
3.烤漆、喷粉、关键技术指标:光泽度、膜厚和色差
4.电镀:关键镀五彩锌、白锌、黑锌、镀铬、蓝白锌
5.抛光
6.氧化
7 钣金加工关键设备
1.下料设备:数控剪床、激光切割机、数控冲床
2.成形设备:一般冲床和数控折床。
3.焊接设备:氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、点焊机、机器人焊机。
4.表面处理设备:拉丝机、立体拉丝机、抛光机、烤漆线
5.调形设备:校平机
8 折弯机模具手册
自由折弯折弯压力对照表
本表格中数据是在90°折弯,材料抗拉强度δb=420MPa,折弯长度为1m基础上计算结果。
V
6
8
10
12
16
18
20
24
32
35
40
50
60
63
80
100
120
130
140
150
160
180
190
200
230
260
b
4.5
5
7
8.5
12
13
15
17
23
25
28
35
43
45
57
71
85
92
100
105
115
130
135
140
160
180
r
1
1.2
1.6
2
2.5
2.8
3
3.5
5
5.5
6
8
9.5
10
12
15.5
19
21
23
24.5
26
28
30
32
36
40
0.5
2.5
0.8
7
4.8
1.0
11
8
6
1.2
12
9
7
1.5
15
12
8
2.0
23
16
13
12
9.5
2.5
26
22
20
15
11
3.0
30
24
16
14
12
4.0
44
31
28
23
18
5.0
53
47
43
31
25
6.0
61
45
36
34
8.0
88
69
65
47
36
10
110
80
60
47
43
39
12
120
90
71
65
58
55
50
16
140
125
115
105
95
81
80
71
18
148
135
125
110
100
95
80
20
140
130
120
110
90
内径R约等于凹模开口宽度V16%
自由折弯提议凹模开口宽度V
材料厚度(t)
0.5~2.5mm
3~8mm
9~10mm
>12mm
凹模开口宽度(V)
6 × t
8 × t
10 × t
12 × t
折弯力
铝 Alu
δb=300 MPa
F=F(表)× 0.65
F=F(chart)× 0.65
不锈钢 S.S
δb=700 MPa
F=F(表)× 1.6
F=F(chart)× 1.6
折弯压力吨位计算公式(参考值)
F(表)= 65 × t2 / V (吨)
常见上模夹紧形式
一般斜楔夹紧 重型斜楔夹紧
实用于50t~220t之间欧式上模安装 实用于220t以上欧式上模安装
机械快速夹紧 美式夹紧
快夹能够方便欧式上模快速安装 适适用于美式上模安装
常见上模夹紧形式
过渡模柄夹紧 过渡联接块
适适用于大行程机床安装 适适用于滑块受重载安装
YAWEI上模液压夹紧 WILA上模液压夹紧式
适适用于上模快速安装 NSCL Ⅱ with Top with Safety Click
常见下模夹紧形式
1V插槽式 1V插槽式 2V可调式
模具肩部受力 模具底部受力 下模口可前后调整
2V快换式 多V插槽分段式
下模口可快速更换 适适用于分段多V下模
常见下模夹紧形式
多V工作台式 下模插片式
适适用于整体多V下模 模口可分级增大,适适用于大吨位折弯机
YAWEI下模液压夹紧 液压夹紧工作台
适适用于1V下模快速安装 NSCR Ⅱ with OZU bottom tool
标准上模
上模模柄结构
标准欧式 加强型欧式
美式 大吨位过渡模柄
上刀标准分段方法
标准上模85°
10.100 10.101 10.102
Max Tons:100t/m Max Tons:80t/m Max Tons:60t/m
10.103 10.104 10.105
Max Tons:80t/m Max Tons:100t/m Max Tons:80t/m
10.106 10.107 10.108
Max Tons:50t/m Max Tons:50t/m Max Tons:100t/m
标准上模85°
10.109 10.110 10.111
Max Tons:80t/m Max Tons:40t/m Max Tons:80t/m
10.112 10.113 10.114
Max Tons:70t/m Max Tons:40t/m Max Tons:50t/m
10.115 10.116 10.117
Max Tons:100t/m Max Tons:60t/m Max Tons:45t/m
标准上模85°
10.118 10.119 10.120
Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m Max Tons:50t/m
标准上模88°
10.130 10.131 10.132
Max Tons:100t/m Max Tons:80t/m Max Tons:60t/m
10.133 10.134 10.135
Max Tons:100t/m Max Tons:50t/m Max Tons:20t/m
标准上模88°
10.136 10.137 10.138
Max Tons:80t/m Max Tons:45t/m Max Tons:20t/m
10.139 10.140 10.141
Max Tons:70t/m Max Tons:50t/m Max Tons:50t/m
10.142 10.143 10.144
Max Tons:30t/m Max Tons:20t/m Max Tons:50t/m
标准上模90°
10.150 10.151 10.152
Max Tons:100t/m Max Tons:35t/m Max Tons:80t/m
10.153 10.154 10.155
Max Tons:80t/m Max Tons:20t/m Max Tons:60t/m
10.156 10.157 10.158
Max Tons:60t/m Max Tons:20t/m Max Tons:50t/m
标准上模60°
10.170 10.171 10.172
Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m Max Tons:70t/m
10.173 10.174 10.175
Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m Max Tons:60t/m
10.176 10.177 10.178
Max Tons:160t/m Max Tons:60t/m Max Tons:40t/m
标准上模30°
10.190 10.191 10.192
Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m Max Tons:90t/m
10.193 10.194 10.195
Max Tons:70t/m Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m
10.196 10.197 10.198
Max Tons:80t/m Max Tons:160t/m Max Tons:70t/m
标准R型圆模
10.210 10.211 10.212
Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m Max Tons:80t/m
10.213 10.214 10.215
Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m
10.216 10.217 10.218
Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m
标准R型圆模
10.219 10.220 10.221
Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m Max Tons:80t/m
10.222
Max Tons:80t/m
10.230
Max Tons:80t/m
Rmm
Rmm
10.231
R3
3
R5.5
5.5
10.232
R3.5
3.5
R6
6
10.233
R4
4
R6.5
6.5
10.234
R4.5
4.5
R7
7
10.235
R5
5
R7.5
7.5
标准圆模
10.240 10.241
Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m
分段方法
Rmm
Rmm
10.242
R8
8
R20
20
10.243
R10
10
R25
25
10.244
R12.5
12.5
R30
30
10.245
R15
15
R35
35
10.246
R17.5
17.5
R40
40
复平模具
10.250+20.134 10.251+20.135 10.252+20.136
10.250 Max Tons:A 80t/m B 100t/m 10.251 Max Tons:A 80t/m B 100t/m 10.252 Max Tons:A 80t/m B 100t/m
20.134 Max Tons:A 50t/m B 100t/m 20.135 Max Tons:A 50t/m B 100t/m 20.136 Max Tons:A 50t/m B 100t/m
A B
s
mm
A
mm
450Mpa
t/m
700Mpa
t/m
s
mm
A
mm
450Mpa
t/m
700Mpa
t/m
0.6
3.0
9
15
0.6
1.2
23
35
0.8
3.0
12
20
0.8
1.6
32
50
1.0
3.5
15
25
1.0
2.0
40
60
1.25
3.5
17
26
1.25
2.5
50
80
1.5
4.6
22
38
1.5
3.0
63
95
2.0
5.5
30
50
2.0
4.0
80
130
复平模具
10.260 10.261 10.262
Max Tons:60t/m Max Tons:60t/m Max Tons:60t/m
10.263 10.264 10.265
Max Tons:40t/m Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m
s
mm
A
mm
450Mpa
t/m
700Mpa
t/m
s
mm
A
mm
450Mpa
t/m
700Mpa
t/m
0.6
3.0
9
15
0.6
1.2
23
35
0.8
3.0
12
20
0.8
1.6
32
50
1.0
3.5
15
25
1.0
2.0
40
60
1.25
3.5
17
26
1.25
2.5
50
80
1.5
4.6
22
38
1.5
3.0
63
95
2.0
5.5
30
50
2.0
4.0
80
130
2.5
6.5
55
2.5
5.0
90
3.0
8.0
70
3.0
6.0
100
标准Z型模
10.270 10.271 10.272
Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m Max Tons:100t/m
Z
mm
B°
s
max
max
t/m
Z-1
1
160°
0.5
100
Z-1.5
1.5
160°
0.6
100
Z-2
2
150°
0.8
100
Z-2.5
2.5
140°
1.0
100
Z-3
3
90°
1.0
100
Z-3.5
3.5
90°
1.2
100
Z-4
4
90°
1.2
100
Z-4.5
4.5
90°
1.5
100
Z-5
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