结构设计规范-2.doc

南京长盛仪器有限公司结构设计规范
NANJING CHANGSHENG INSTRMENT CO.，LTD
南京长盛仪器有限公司
结构设计规范
名称: 结构设计规范
版本： V1。0
文件编号：
拟 制 审 核 批 准
结合本公司结构设计过程中所涉及到的相关材料加工手段,编写以下相关内容，以期在设计工作中提供相关参考,本内容主要包括以下几方面：
一:制图规范
二:塑料件设计步骤及工艺
三：钣金结构件可加工性设计规范
四：常用金属的防腐措施
制图规范
公司所有二维工程图纸应符合机械制图国家标准.
1、层的命名，颜色，线型设置（见附图1）
0层为轮廓线层；1层为中心线层；2层为虚线层；3层为细实线层；4层为尺寸线层；5层剖面线层;6层为隐藏层,其不打印。
附图1
2、图框采用公司标准的图框(参见附图2），其版次栏每更改一次需升版,但如是采用先打样再确认的方式，打样过程中的更改版次不升，但打样图纸需注明是打样图纸（即每正式发行一次版次需升一次,但打样过程中的更改不升版）,且每升版一次其零件的物料编码需升版一次.
附图2
3、视图放置全采用第三视角的方式（即右側看到的视图放在右视图）;尺寸标注须清晰、明确，方便加工时查找,整个图纸需看上去不零乱,清洁；局部放大图用罗马字母标示,如I、II、III、IV、V、VI等；方向视图用阿拉伯字母表示，如A、B、C、D等；如局部无法清楚看到尺寸标注,需用局部放大图标注；如图纸很大时可采用版块标注方式，即同一功能的放在同一版块标注；未注公差等级能满足要求就不用标注尺寸公差，如不能满足要求，须标注公差要求。
4、每张图纸一般需有技术要求，技术要求放置在0层，技术要求应对影响功能的折弯、压形、焊接等加工做出明确规范，如毛刺方向,压痕等对功能、外观有要求，也需明确规范。
5、打印时打印机油墨的颜色设置为黑白,一般不采用彩色,粗实线线宽0。45,其余颜色一般选0。15，所有外发图纸须清晰，能全部看清楚为原则.
塑料件设计步骤及工艺
塑料件是在工业造型的基础上进行的结构设计，首先看有无相似的产品借鉴，再对产品及零件进行详尽的功能分解，确定零件的折分、壁厚、脱模斜度、零件间的过渡处理、连接处理、零件的强度处理等主要工艺问题。
1：相似借鉴
在设计前，首先应查找公司和同行类似的产品，原有的产品发生过那些问题，有那些不足，参考现有的成熟结构，避免有问题的结构形式。
2：确定零件折分、零件间的过渡、连接、间隙处理从造型图和效果图理解造型风格，配合产品的功能分解,确定零件折分的数目（不同的表面状态要么分为不同的零件，要么在不同的表面之间须有过度处理），确定零件表面间的过度处理，决定零件之间的连接方式，零件之间的配合间隙。
3:零件强度与连接强度的确定
根据产品大小，确定零件主体壁厚。零件本身的强度，由壁厚塑料件、结构形式(平板形状的塑料件强度最差）、加强筋与加强骨共同决定。在决定零件的单个强度的同时，须确定零件之间的连接强度,改变连接强度的方法有，加螺钉柱,加止口，加扣位，加上下顶住的加强骨。
4：脱模斜度的确定
脱模斜度要根据材料(PP，PE硅胶，橡胶能强行脱模）、表面状态(饰纹的斜度要比光面的大,蚀纹面的斜度尽可能比样板要求的大0。5度，保证蚀纹表面不被损伤，提高产品的良品率）、透明与否决定零件应有的脱模斜度（透明的斜度要大）等因素综合确定。
5：塑料零件的壁厚选择
塑胶种类
最小壁厚
小型件壁厚
中型件壁厚
大型件壁厚
ABS
0.75
1。25
1.6
3.2～5。4
防火ABS
0.75
1。25
1。6
3。2~5.4
PA66+玻纤
0。45
0.75
1.6
2.4~3。2
PMMA
0。8
1.5
2。2
4～6。5
透明PC
0.95
1.8
2。3
3～4。5
6：塑料零件的尺寸精度
塑料零件一般精度不高,在实际使用中,我们主要检验装配尺寸，在平面图上主要标注总体尺寸,装配尺寸，及其它需要控制的尺寸。我们在实际中主要考虑尺寸的一致性,如上下盖的边需对齐。
7：塑料零件的表面粗糙度
1）蚀纹表面不标注的粗糙度。在塑胶表面光洁度特别高的地方，将此范围圈出标注表面状态为镜面。
2）塑胶零件的表面一般平滑，光亮，表面粗糙度一般为Ra2.5～0.2um.。
3）塑料零件的表面粗糙度，主要取决于模具型腔表面的粗糙度，模具表面的粗糙度要求比塑胶零件的表面粗糙度高一到二级。用超声波、电解抛光模具表面能达到Ra0。05。
8：圆角
注塑圆角值由相邻的壁厚决定，一般取壁厚的0.5～1。5倍，但不小于0。5mm。 分型面的位置要郑重选择圆角，在分型面有圆角，圆角部分需出在模具另外一边，制作有一定难度，在圆角处有细微的痕迹线。但需要防割手时需要圆角。
9:加强筋
注塑工艺与铸造工艺类似，壁厚的不均匀性将产生缩水缺陷，一般筋的壁厚为主体厚的0.4倍，最大不超过0.6倍.筋之间的间距大于4t，筋的高度低于3t，在提高零件强度的方法中,一般加筋,不增加壁厚,螺钉柱子的筋取至少低于柱子端面1.0mm，筋至少需要低于零件表面,或分型面1.0mm。多条筋相交，要注意相交带来的壁厚不均匀性问题.
自攻螺钉对应的塑料件孔径
自攻螺钉规格
ST2。9
ST3。5
ST4.2
ST4。8
ST5.5
ST6。3
塑料件孔径
2.3
2。8
3.6
4。1
4.8
5。8
钣金结构件可加工性设计规范
本规范规定了钣金结构设计所要注意及须遵守的加工工艺要求。
我司产品结构件主要是由钣金材料经过冲压加工而成，这些冲压件的几何形状、尺寸和精度对冲压工艺影响很大.冲压件具有良好的加工工艺性有利于节省材料、减少工序、提高模具使用寿命和产品质量，同时，可以有效的降低产品成本。
按钣金件的基本加工方式,如冲裁、折弯、拉伸、成型,本规范通过阐述每一种加工方式所要注意的工艺要求,提出对钣金件结构设计的限制。
1.冲裁
冲裁分为普通冲裁和精密冲裁，由于加工方法的不同，冲裁件的加工工艺性也有所不同.目前我司通信产品结构件一般只用到普通冲裁。下面介绍冲裁的工艺性，是指普通冲裁的结构工艺性.
（1）冲裁件的形状和尺寸尽可能简单对称，使排样时废料最少。
(2）冲裁件的外形及内孔应避免尖角.
在直线或曲线的连接处要有圆弧连接,圆弧半径R≥0。5t。（t为材料壁厚）
(3）冲裁件应避免窄长的悬臂与狭槽
冲裁件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于1.5t（t为料厚）,同时应该避免窄长的切口与和过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度。见图3.3.1.
（4）冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求
冲孔优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关。
冲孔最小尺寸列表
材料
圆孔直径b
矩形孔短边宽b
SECC/SPCC
1。3t
1。0t
铝及铝合金
0。8t
0.5t
* t为材料厚度，冲孔最小尺寸一般不小于0。3mm。
(5)冲裁的孔间距与孔边距
零件的冲孔边缘离外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，当冲孔边缘与零件外形边缘不平行时,该最小距离应不小于材料厚度t；平行时，应不小于1。5t。
折弯件或拉深件冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定的距离（图1）
图1 折弯件、拉伸件孔壁与工件直壁间的距离
2。螺钉、螺栓的过孔和沉头座
螺钉、螺栓过孔和沉头座的结构尺寸按下表选取。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.
用于螺钉、螺栓的过孔
＊要求钣材厚度t≥h。用于沉头螺钉的沉头座及过孔
*要求钣材厚度t≥h。用于沉头铆钉的沉头座及过孔
3.折弯件的最小弯曲半径
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，材料的拉伸和压缩就越严重;当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时，就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过小的弯曲圆角半径.
4.弯曲件的直边高度
（1）:一般情况下的最小直边高度要求
弯曲件的直边高度不宜太小，最小高度按(图2)要求:h＞2t。
图2 弯曲件的直边高度最小值
(2）: 特殊要求的直边高度
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，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（如下图3所示).
图3 特殊情况下的直边高度要求
（3）:弯边侧边带有斜角的直边高度
当弯边侧边带有斜角的弯曲件时(图4），侧面的最小高度为：h=(2～4）t＞3mm
图4 弯边侧边带有斜角的直边高度
5.折弯件上的孔边距
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下表。
6.打死边的设计要求
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。
其中t为材料壁厚,R为打死边前道工序（如下图右所示）的最小内折弯半径。
7.拉伸
拉伸件底部与直壁之间的圆角半径大小要求
如下图所示，拉伸件底部与直壁之间的圆角半径应大于板厚，即r1≥t 。为了使拉伸进行得更顺利，一般取r1=（3~5)t，最大圆角半径应小于或等于板厚的8倍，即r1≤8t。
拉伸件圆角半径大小
8．加强筋
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
加强筋结构及尺寸选择
常用金属的防腐措施
1：碳钢、低合金钢和铸铁可以用金属镀层或油漆涂覆加以保护.
2：铝及铝合金采用电化学氧化处理或化学氧化处理，铸造铝合金采用油漆镀层保护。
3：铜及铜合金在大气中易变色，可以根据不同的使用条件和要求,进行光亮酸洗钝化处理,金属镀层或油漆层加以保护。
4：钢铁的镀锌层加以钝化处理，可以处理成军绿色、彩虹色、金黄色、黑色、白色的钝化膜。
5：化学镀铜工艺主要用于非金属材料的表面金属化，如电子设备印刷板的孔金属化.陶瓷、塑料表面镀铜。
6:钢铁的氧化处理，俗称发蓝（发黑）,为提高氧化膜的耐腐蚀性，钢铁氧化后需要在肥皂溶液中填充处理，再浸油处理。
7：钢铁的磷化处理,磷化膜有较高的电绝缘性，磷化膜外观呈暗灰色或灰色。
8：铝及铝合金的化学氧化处理,在含磷酸、铬酸、氟化钠、硼酸等溶液中化学处理所获的的氧化膜，无色透明，导电性良好，这种方法又称“化学导电氧化处理”。
9：铝及铝合金的阳极氧化：草酸阳极氧化，以草酸为电解液,可获得硬而厚的氧化膜层，外观呈淡黄色，主要用作绝缘保护层。硬质阳极氧化：硬度高,主要用于要求耐磨，耐热绝缘的铝合金零件。瓷质阳极氧化：可获得浅灰白色光滑的氧化膜，不透明,外观类似瓷釉和搪瓷，硬度高,耐磨性好,可染色,用于仪器仪表零件表面防护和日用品的表面装饰。
10：铜及铜合金的氧化和钝化处理,一般是在硫酸、硝酸、盐酸的混合酸中进行光亮浸蚀或者化学抛光处理之后，在铬酸或重铬酸等溶液重钝化处理,如需易进行锡焊，应采用铬酸钝化处理.
第 5 页 共 5 页