设计手册(6)第一章

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1、- 76 -第六篇 零部件结构设计的工艺性基本要求第一章 冷冲压件结构设计的工艺性基本要求1.1 冷冲件设计1.1.1 一般原则a) 冷冲件设计应合理，形状要尽量简单、规则和对称。b) 形状复杂的冲压件可考虑分成数个简单的冲压件再用连接方法制成。1.1.2 冷冲件的结构要素冷冲件的结构要素有：圆角半径、凸出和凹入尺寸、端头圆弧尺寸、冲孔尺寸、孔间距和孔边距。1.1.3 冷冲件的设计1.1.3.1 圆角半径冷冲件的外形或内孔应避免尖锐的清角，在各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角，其半径 R的最小值见表 6.1-1。表 6.1-1 冷冲件圆角半径 R 的最小值连接角度90909090简 图低碳钢

2、、黄铜、铝、高碳钢、合金钢0.30t0.24t0.45t0.50t0.35t0.70t0.35t0.20t0.50t0.60t0.45t0.90t1.1.3.2 凸出和凹入尺寸冷冲件应避免窄长的凸出悬臂和凹槽尺寸，其合理数值 b 可参考表 6.1-2。表 6.1-2 冷冲件的凸出悬臂和凹槽的最小宽度 b材 料宽 度 b硬钢（b400MPa）黄铜、软钢纯铜、铝（1.52.0）t（1.01.2）t（0.80.9）t1.1.3.3 端头圆弧尺寸第一章 冷冲压结构设计的工艺性基本要求- 77 -用条料冲制端头带圆弧的工件，其圆弧半径 R 应大于条料宽度 B（含正偏差）的一半，即R，2B见图 6.1-1

3、。图 6.1-1 端头圆弧尺寸1.1.3.4 冲孔尺寸冲孔时，优先选用圆形孔，孔径不宜过小。其最小孔径见表 6.1-3 和表 6.1-4。表 6.1-3 无导向凸模冲孔的最小尺寸材 料硬钢（b400MPa）软钢及黄铜铝、锌d1.3td1.0td0.8ta1.2ta0.35ta0.3ta0.9ta0.7ta0.5ta1.0ta0.8ta0.6t表 6.1-4 采用凸模护套冲孔的最小尺寸材 料圆形孔（d）方形孔（a）硬钢（b400MPa）软钢及黄铜铝、锌0.5t0.35t0.3t0.4t0.3t0.28t1.1.3.5 孔间距和孔边距a) 冷冲件的孔与孔之间、孔与边缘之间的距离不宜过小，其最小距离

4、见表 6.1-5 和图 6.1-2、图 6.1-3。表 6.1-5 冷冲件的最小孔间距和孔边距ta tb同时冲冲载材料分开冲同时冲分开冲10tL10tL硬钢1.31.522.31.3+0.1tL黄铜、软铜0.91.01.41.50.5+0.1tL纯铜、铝、锌0.750.81.11.20.2+0.1tL或查图 6.1-3第六篇 零部件结构设计的工艺性基本要求- 78 -夹纸、夹布胶板0.70.750.91.00.1tL图 6.1-2 孔间距和孔边距图例图 6.1-3 孔间距和孔边距的图示法b) 在弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔壁与工件直壁之间应保持一定距离，见图 6.1-4。图 6.1-4 弯曲或

5、拉深件上冲孔的合适位置1.1.3.6 冲出凸部的高度见表 6.1-6。表 6.1-6 冲出凸部的高度图 例高压要求h = (0.250.35)t超出这个范围，凸部容易脱落。1.2 弯形件设计1.2.1 一般原则弯形件设计应尽可能对称、规则。1.2.2 弯形件的结构要素弯形件的结构要素主要有：最小弯曲半径、弯曲件直边高度、弯曲孔边距离等。第一章 冷冲压结构设计的工艺性基本要求- 79 -1.2.3 弯形件的设计1.2.3.1 最小弯曲半径a) 板料最小弯曲半径 弯曲时弯形半径过小，板料的外表面将超过材料的最大许可变形而开裂。其最小弯曲半径见表 6.1-7。表 6.1-7 板料最小弯曲半径退火或正

6、火冷作硬化弯 曲 线 位 置材 料垂直于轧制纤维平行于轧制纤维垂直于轧制纤维平行于轧制纤维08F、100.1t0.4t0.4t0.8tQ235A0.1t0.5t0.5t1t不锈钢1t2t2t3t软铝合金1t1.5t1.5t2.5t硬铝合金2t3t3t4t半硬黄铜0.1t0.35t0.5t1.2t软黄铜0.1t0.35t0.35t0.8t纯铜0.1t0.35t1t2t铝0.1t0.35t0.5t1tb) 管料的最小弯曲半径见第一册 P110 表 2.1-12。c) 圆钢的最小弯曲半径见第一册 P110 表 2.1-15。d) 其它结构要素见表 6.1-8。表 6.1-8 弯曲件结构设计结构要素名

7、称基本要求图 例弯形件直边高度1. h2t 图 a2. h2t 时，需压槽 图 a3. 当弯曲侧边有斜角时，h = (34)t 图 b弯形件孔边距离t2mm 时，S1.5tt2mm 时，S2t第六篇 零部件结构设计的工艺性基本要求- 80 -表 6.1-8 （续）结构要素名称基本要求图 例对称性工件圆角半径r1 = r2，r3 = r4弯曲件尺寸标注的工艺性当孔无装配要求时，采用图 a)的标注方法；当孔有装配要求时，采用图 b)或 c)的标注方法。1.2.4 弯形件毛坯尺寸计算弯形件毛坯尺寸计算见表 6.1-9。表 6.1-9 弯形件毛坯展开长度弯曲方法图 例毛料长度 L带圆角的单直角弯曲0.

8、5t)(r2llL21带圆角的双直角弯曲0.5t)(rlllL321带圆角的多直角弯曲1n21(r2lllLLL0.5t)(r20.5t)1nLL呈 U 型的半圆形弯曲0.5t)(r2lL第一章 冷冲压结构设计的工艺性基本要求- 81 -表 6.1-9 （续）弯曲方法图 例毛料长度 L卷 边t2R1.5PL0.5tRP弯 圆0.5t)(r180L0.5t)0.0175(r1.3 拉深件设计1.3.1 一般原则拉深件的形状应尽量简单、对称，在形状上尽量避免急剧轮廓变化。1.3.2 拉深件的结构要素拉深件的结构要素有：圆角半径、孔位距离、凸缘直径等。 a) 筒形件 b) 带凸缘的拉深件 c) 矩形

9、件1.3.3 拉深件的设计 图 6.1-5 拉深件的圆角半径1.3.3.1 圆角半径拉深件的圆角半径应尽量大些，以利于成形和减少拉深次数。在图 6.1-5 中，一般取 r1(35)t，r2(48)t，r33t。若有实际需求，可取 r1t，r22t。1.3.3.2 凸缘直径应尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。一般应满足按以下条件（图 6.1-6）： 图 6.1-6 凸缘直径d凸1.5d，h1.2d。1.3.3.3 孔位距离拉深件凸缘上的孔距应为：第六篇 零部件结构设计的工艺性基本要求- 82 -D1(d1+3t+2r2+d2)，见图 6.1-7。1.3.3.4 拉深件的尺寸精度及标注拉深件的尺

10、寸精度不宜要求过高。一般情况下，不应超过表6.1-10 和表 6.1-11 所列数值。 图 6.1-7 孔位距离表 6.1-10 拉深件直径的极限偏差拉深件直径的基本尺寸 d拉深件直径的基本尺寸 d材料厚度5050100 100300材料厚度5050100 100300附 图0.50.60.81.01.21.50.120.150.200.250.300.35-0.200.250.300.350.40-0.300.400.500.602.02.53.04.05.06.00.400.450.500.600.700.800.500.600.700.800.901.000.700.800.901.00

11、1.101.20注：拉深件外形要求正偏差，内形要求取负偏差。产品图上的尺寸应注明外形尺寸或是内形尺寸，二者不能同时标注。表 6.1-11 带凸缘拉深件高度的极限偏差 mm拉深件高度的基本尺寸 h材料厚度1818303050508080120附 图112233445560.30.40.50.6-0.40.50.60.7-0.50.60.70.80.9-0.60.70.80.91.01.10.70.80.91.01.11.21.3.3.5 拉深件的材料选用机械性能是衡量材料拉深性能的重要指标，屈强比越低、延伸率越大，则拉深性能越好。我公司常用材料有：Q235A、08F、1Cr18Ni9Ti、T2-

12、R、5A02-H112 等。建议尽量选用以上适宜拉深的常用材料。1.4 旋压件设计1.4.1 一般原则旋压件的形状必须是回转体，其基本形状大致分为锥形体、筒形体和复合体，见图 6.1-8。a锥形体 b筒形体 c复合件第一章 冷冲压结构设计的工艺性基本要求- 83 -图 6.1-8 典型旋压工件1.4.2 旋压件的结构要素旋压件的结构要素主要是圆角半径。1.4.3 旋压件的设计1.4.3.1 圆角半径旋压件的各处圆角半径 r 应尽可能大些，其取值可参照拉深件设计，见 1.3.3.1。1.4.3.2 旋压件的尺寸精度旋压件的尺寸精度不应要求过高，一般情况下，根据图 6.1-9 和图 6.1-10

13、标注的尺寸按表 6.1-12、表 6.1-13 及表 6.1-14 选取。1-9 旋压筒的尺寸标注 图 6.1-10 旋压罩的尺寸标注表 6.1-12 旋压罩尺寸的极限偏差 mm极 限 偏 差尺 寸 D板 厚 tDLr30012113007002.532.527003432.5表 6.1-13 旋压筒尺寸的极限偏差 mm极 限 偏 差尺 寸 D板 厚 tDLr16621.51.01.016650042.01.52.05006-2.0-表 6.1-14 旋压筒壁厚的极限偏差 mm尺 寸 t4410极限偏差0.3+0.8-0.3注：第六篇 零部件结构设计的工艺性基本要求- 84 -1 旋压筒的直线

14、度为 L/1000，但最大不超过 3mm。2 由于设备能力的限制，建议 D360 的筒形件选用成型管材或板焊结构。3 对于形状较为复杂的旋压件，可考虑多件拼焊的方案，并在草图阶段及时与专业工艺员沟通。1.4.3.3 旋压件的表面要求a) 屏蔽罩旋压加工后外表面粗糙度 Ra 为 6.3m，抛光后 Ra 为 1.6m；内表面粗糙度 Ra 为12.5m，抛光后 Ra 为 3.2m。b) 旋压筒的内表面粗糙度 Ra 为 6.3m，外表面粗糙度 Ra 为 3.2m。c) 旋压件的外表面一般有赶棒或滚轮的痕迹，但均应为圆滑过渡。如果表面质量有更高的要求，可采取特殊方法去除。一般痕深约为 0.08mm。1.4.3.4 旋压件的材料选用建议尽量选用以下常用材料：纯铝 1060-O、150A-O，铝合金 5A02-H112，低碳钢 Q235A、08F，不锈钢 1Cr18Ni9Ti，纯铜 T2-R。