kb体育我们经常用到的五金类零件中常用的金属材料有不锈钢、铜、铝、锌合金、镁合金、钢、铁等。

　　五金制品根据加工方式不同常分为冷加工及热加工类，不同种类的五金成型方法也不一样，冷加工类如钣金类材料，主要是通过模具冷冲压、折弯、拉深等工艺成型。热加工类如铸造类零件，主要通过将五金原材料熔化成液态用模具铸造而成。

　　一般认为，凡是厚度均匀的片材类金属材料统称钣金。常用的钣金材料有不锈钢、镀锌钢板、马口铁、铜、铝、铁等。

　　钣金就是厚度均匀的材料，在结构设计时应该要注意，尤其是在折弯比较多的地方，很容易造成厚度不均匀。

　　钣金件产品是由片材加工而成的，在没有加工之前，原材料是平整的，所以，在设计钣金件时，所有折弯及斜面都要能展开在同一个平面上kb体育，相互之间不能有干涉。例如，图1所示的钣金件设计不合格，原因就是展开后相互干涉。

　　钣金件厚度从0.034.00mm各种规格都有，但厚度越大越难加工，就越需要大的加工设备，不良率也随之增加。厚度应根据产品实际的功能来选择，在满足强度及功能的前提下，越薄越好，对于大部分产品，钣金件厚度应控制在1.00mm以下。

　　钣金件产品要符合加工工艺，要易于制造，不符合加工工艺的产品是制造不出来的，就是不合格的设计。

　　精密冲切：需要精密的冲切模具及高精度的冲切设备，成本要高于普通冲切，一般应用于比较精密的产品。

　　冲切件的凸出或凹入部分的深度和宽度，一般情况下，应不小于1.5/t(t为料厚），同时应该避免窄长的切口与过窄的切槽，以便增大模具相应部位的刃口强度，如图2所示。

　　将图3所示的设计改进成图4所示的设计，就会以相同的原料增加产品数量，从而减少浪费，降低成本。

　　尖角会影响模具的寿命，在产品设计时要注意在角落连接处倒圆角过渡，圆角半径R≥ 0.5t (t为料厚），如图5所示。

　　冲切件的孔优先选用圆孔，冲孔时，受到冲头强度的限制，冲孔的直径不能太小，不然容易损坏冲头。冲孔最小尺寸与孔的形状、材料机械性能和材料厚度有关，表1是常用材料最小的冲孔尺寸，t为钣金材料厚度。

　　冲孔最小尺寸设计时一般不小于0.40mm，小于0.40mm的孔一般采用其他方式加工，如腐蚀、激光打孔等。

　　钣金件结构设计时孔与孔之间、孔与边距之间应有足够的料件，以免冲压时破裂。如图6所示是最小孔间距及最小孔边距示意图，t为钣金材料厚度。

　　在拉伸产品上冲孔时，为保证孔的形状及位置精度，也为了保证模具的强度，其孔壁与直壁之间应保持一定的距离，如图7所示。

　　缺口尖角会造成模具冲头尖利，容易损坏冲头，在产品的缺口尖角处也容易产生裂缝。图8(a)所示产品有尖角，图8(b)所示是倒了圆角后的尖角，t为钣金材料厚度。

　　折弯的原理：是指在钣金件上做直边、斜边、弯曲等形状，如将钣金件弯成L形、U 形、V形等。

　　材料弯曲时，在圆角区上，外层受到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内层圆角越小，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；如果弯曲圆角过大，则会受到材料回弹的影响，产品的精度及形状 得不到保证。设计折弯件最小的弯曲半径可参考表2。

　　弯曲件的直边高度不能太小，否则很难达到产品的精度要求。一般情况下，最小直边高度按图9所示要求来设计。

　　如果弯曲件直边高度因为产品结构需要而小于最小直边高度设计时，可以在弯曲变形区内加工浅槽后再进行折弯，如图10所示。这种方式的缺点就是降低了产品强度，如果钣金材料太薄也不适用。

　　折弯件上的孔加工方式有两种，一种是先折弯后冲孔；另一种是先冲孔后折弯。先折弯后冲孔边距的设计参照冲切件的要求；先冲孔后折弯应让孔处于折弯的变形区外，不然会造成孔的变形及开孔处易裂，其基本设计要求如图11所示。

　　在靠近折弯圆角边的邻近边折弯时，折弯边应与圆角保持一定的距离，如图12所示，距离L≥0.5t，其中t是钣金厚度。

　　如果一条边只有一部分折弯，为了防止裂开及畸形，应设计有工艺切口，工艺切口宽度不小于1.5t，工艺缺口深度不小于2.0t+R,其中t是钣金厚度，如图13所示。

　　折弯件打死边是指折弯的面与底面平行，俗称打死边。打死边的前道工序是将折弯边 折弯成一定的角度，然后打死贴合。

　　打死边的死边长度与材料的厚度有关，一般死边最小长度L≥3.5t+R，其中t为钣金材料厚度，R为打死边前道工序的最小内折弯半径，如图14所示。

　　在设计U形弯曲件时，两弯曲边最好一样长，以免弯曲时产品偏移而产生废品，如果因为结构设计不允许两边一样长，为保证产品在模具中准确定位，应预先在设计时添加工艺定位孔，特别是多次弯曲成型的零件，必须设计工艺孔为定位基准，以减少累计误差，保证产品质量，如图15所示。

　　钣金件拉伸：将钣金件拉深成四周有侧壁的圆形或者方形、异形等形状的工艺， 如铝制的洗脸盆、不锈钢杯等。

　　（1）拉伸件的底与壁之间的最小圆角半径应大于板厚，即r1t；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板厚的8倍，即r18t。

　　（2） 拉伸件凸缘与壁之间的最小圆角半径应大于板厚的2倍，即r22t；为了使拉伸进行得更顺利，一般取r2=5t，最大圆角半径应小于板厚的8倍，即r18t。（例如图16）

　　（3）矩形拉伸件相邻两壁间的最小圆角半径应取r3≥3t，为了减少拉伸次数，尽可能取r3≥1/5H，以便一次拉伸完成。

　　（4）拉伸件由于各处所受应力不同，使拉伸后，材料厚度发生变化。一般，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；矩形拉伸件四周圆角处材料变厚。在设计拉伸产品时，在图纸上明确注明必须保证外部尺寸或内外部尺寸，不能同时标注内外尺寸。

　　（5）拉伸件之材料厚度，一般都考虑工艺变形中的上下壁厚不相等的规律（即上厚下薄）。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。

　　总的来说，在设计拉伸件时注意拉伸件形状应尽量简单，外形上尽量对称，拉伸深度不宜太大。