设计手册(6)第一章.doc

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α≥90°α＜90°α≥90°α＜90°简 图低碳钢、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（σb≥400MPa）黄铜、软钢纯铜、铝（1.5～2.0）t（1.0～1.2）t（0.8～0.9）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。

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（σb≥400MPa）软钢及黄铜铝、锌d≥1.3td≥1.0td≥0.8ta≥1.2ta≥0.35ta≥0.3ta≥0.9ta≥0.7ta≥0.5ta≥1.0ta≥0.8ta≥0.6t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（σb≥400MPa）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＜10tL＞10tL硬钢1.3～1.52～2.31.3+0.1tL黄铜、软铜0.9～1.01.4～1.50.5+0.1tL纯铜、铝、锌0.75～0.81.1～1.20.2+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0.7～0.750.9～1.00.1tL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 = (0.25～0.35)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 2.1-15d) 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称基本要求图 例弯形件直边高度1. h≥2t 图 a2. h＜2t 时，需压槽 图 a3. 当弯曲侧边有斜角时，h = (3～4)t 图 b弯形件孔边距离t＜2mm 时，S≥1.5tt≥2mm 时，S≥2t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0.5t)(r2πllL21带圆角的双直角弯曲0.5t)π(rlllL321带圆角的多直角弯曲1n21(r2πlllLLL0.5t)(r2π0.5t)1nLL呈 U 型的半圆形弯曲0.5t)π(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t2R1.5πPL0.5tRP弯 圆0.5t)(r180πΦL0.5t)0.0175Φ(r1.3 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≥(3～5)t，r2≥(4～8)t，r3≥3t若有实际需求，可取 r1≥t，r2≥2t1.3.3.2 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，h≤1.2d1.3.3.3 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 6.1-71.3.3.4 拉深件的尺寸精度及标注拉深件的尺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≤50＞50～100 ＞100～300材料厚度≤50＞50～100 ＞100～300附 图0.50.60.81.01.21.5±0.12±0.15±0.20±0.25±0.30±0.35-±0.20±0.25±0.30±0.35±0.40--±0.30±0.40±0.50±0.602.02.53.04.05.06.0±0.40±0.45±0.50±0.60±0.70±0.80±0.50±0.60±0.70±0.80±0.90±1.00±0.70±0.80±0.90±1.00±1.10±1.20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≤18＞18～30＞30～50＞50～80＞80～120附 图≤1＞1～2＞2～3＞3～4＞4～5＞5～6±0.3±0.4±0.5±0.6--±0.4±0.5±0.6±0.7--±0.5±0.6±0.7±0.8±0.9-±0.6±0.7±0.8±0.9±1.0±1.1±0.7±0.8±0.9±1.0±1.1±1.21.3.3.5 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-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 6.1-8a－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 1.3.3.11.4.3.2 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 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 tDLr≤300≥1±2±1±1＞300～700≥2.5±3±2.5±2＞700≥3±4±3±2.5表 6.1-13 旋压筒尺寸的极限偏差 mm极 限 偏 差尺 寸 D板 厚 tDLr≤166≥2±1.5±1.0±1.0＞166～500≥4±2.0±1.5±2.0＞500≥6-±2.0-表 6.1-14 旋压筒壁厚的极限偏差 mm尺 寸 t≤4＞4～10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 旋压筒的直线度为 L/1000，但最大不超过 3mm。

2 由于设备能力的限制，建议 D＞360 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 6.3μm，抛光后 Ra 为 1.6μm；内表面粗糙度 Ra 为12.5μm，抛光后 Ra 为 3.2μmb) 旋压筒的内表面粗糙度 Ra 为 6.3μm，外表面粗糙度 Ra 为 3.2μmc) 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 0.08mm1.4.3.4 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。