Proe/Creo钣金产品设计原则与工艺经验分享

钣金类零件设计的先进工艺原则与技术要求


引言

在五金类零件设计中，应用广泛的金属材料包括不锈钢、铜、铝、锌合金、镁合金、钢、铁等。根据加工方式的不同，五金制品大致可以分为冷加工类（如钣金件）和热加工类（如铸造件）。本文旨在深入探讨在设计钣金类产品时遵循的一系列专业原则及技术要求，旨在提升产品质量、降低生产成本，并优化加工流程。

厚度均匀原则与易于展平原则

钣金件设计之初，应遵循厚度均匀原则，防止折弯过程中厚度不均问题产生。同时，产品应易于展开，所有折弯及斜面均需能在同一平面上展开，避免相互干涉。




选用厚度原则与工艺原则

选取合适的板金件厚度很重要，通常厚度应与产品的实际功能匹配，以便在满足强度要求的前提下，尽可能选择较薄的材料，从而提升效率并降低成本。设计符合加工工艺的产品，需考虑冲切、折弯、拉伸、成型等基本加工方式。理解不同加工过程所需的特殊工艺和配合适宜的设备，对设计质量至关重要。

钣金类设计的工艺要求

工艺性评估：了解材料在各种加工过程中的难易程度，包括冲切、折弯等操作，是设计时不可或缺的一部分。

基本加工方法：冲切、折弯、拉伸和成型等是钣金类产品常用的加工方式。

普通冲切与精密冲切：普通冲切适用于大量生产，而精密冲切则通常应用于需高精度加工的产品，其成本相对较高。

冲切件外形与尺寸：设计时，冲切件的外形应尽量简洁，避免细长悬臂或狭窄槽，保持稳定和强度。同时，应确保排样合理，减少材料废料，优化成本。

冲切件角处理：为防止模具损伤，冲切件的内外角应避免尖锐设计，推荐采用圆角过渡，降低锐角对模具寿命的影响。

冲孔尺寸与间距：确保孔的设计既满足功能性需求，也便于精密加工，包含尺寸限制与合理间距，避免加工过程中的潜在问题。

拉深件尺寸与性质：考虑材料弯曲过程中的内外层变形特性，合理设定最小弯曲半径与直边高度，优化拉深件的形变控制。

折弯件与冲孔间的相互影响：预估冲孔对折弯过程的影响，采取适宜的设计策略，如辅以浅槽支撑等，平衡功能性与工艺性。

钣金件的缺口处理：识别并处理可能产生应力集中的缺口设计，采用圆滑过渡策略，减少潜在的裂纹风险。

工艺缺口与打死边设计：依据需要，设计工艺缺口或打死边，确保设计适应后期加工的需求，同时考虑其对产品强度的影响。

弯曲件的定位与工艺孔设计：依据产品结构特点，精确定位与添加工艺孔，提高模具加工的精度和生产效率。

拉伸件设计关注点

拉伸工艺在制造外壳、缸体等部件时广泛应用。关键注意事项包括确定最小圆角半径，确保底部与壁面间的适当过渡，避免因加工难度或其他因素导致的质量问题，如变形、裂纹等。设计时，结合合理的比例关系，如高度与直径的比控制在产业标准范围内，可优化拉伸过程，同时确保产品的几何尺寸精确度和一致性。