結構設計工藝手冊 前言 公司現有零件中，不僅在打樣過程中經常會有一些加工工藝性的問題，也有很多歸檔轉產的零件存在加工困難的情況，不僅影響生產進度和交貨，也影響結構件的質量。如鈑金零件的折彎，經常會發生 折彎碰刀 的情況；落料的外圓角、半圓凸臺、異型孔的規格太多，以及一些不合理的形狀設計， 導致加工廠要多開很多不必要的落料模 ，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的鈑金導軌、拉伸凸臺等設計，品種越來越多，需要統一、規范；噴漆和絲印，也經常出現噴涂選擇不合理導致廢品率 較高、無法絲印等問題；有些鈑金零件的 點焊完全可以適當增加定位 ，不增加成本也不影響美觀，實際上大部分設計是靠生產的工裝定位，不僅麻煩、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的鈑金零件，往往設計成角焊的結構形式，焊接和打磨都非常麻煩，不僅效率較低，而且外觀質量也經常得不到保證，等等。長期以來，這些相同的問題不斷地重復發生，無論對產品質量還是產品的生產和進度，都會產生不良 的影響。 編寫這本結構設計工 藝手冊目的，就是 為了方便工程師在結構設計時查閱一些常用的、關鍵的數據，更好地保證工程師設計出的零件有較好的加工工 藝性，統一結構要素，減少不必要的開模，加快加工進度，降低加工成本，提高產品質量。編寫這本手冊的同時，對鈑金模具手冊標準進行了徹底的改編，對一些典型的結構形狀進行了優化和系列化，減少了品種，并在 intralink 庫里對相關的模具建模，不僅方便設計人員進行結構設計，對模具的統一，也會起到較好的效果。 手冊中一些典型的數據主要來源于參考資料，一些工藝上的極限尺寸，主要來源于加工廠家提供的數據，是我們應盡可能遵照的。 有些正在生產的零件， 一些尺寸超出了手冊中給出的極限尺寸，但并不能就能說明這些設計是有良好的工藝性 ，原則上是在滿足產品性能的條件下，盡可能達到最好的加工工藝性。 由于時間和實際經驗有限，手冊中錯誤在所難免，懇請大家批評指正，希望經過一定時間的實踐檢驗，經過將來補充、修訂、完善之后，能夠成為一部非常實用的參考書，對我們的設計工作起到很好的指導作用。考慮手冊的篇幅和實用性，以及我們的設計主要是鈑金零件設計，因此，本手冊主要以鈑金件為主。 手冊編寫得到中興新的吉海青、胡興勝、李道清、杜堅、巴新安等大力幫助，在此表示感謝！ 顧 問： 張暉 馬慶魁 何朝來 何劍波 馮力 編寫人員：彭詩林：第一章：鈑金 零件設計工藝 顏斌魯：第二章：金屬切削件設計工藝 嚴冬： 第三章 : 壓鑄件設計工藝 楊濤： 第四章：鋁型材零件設計工藝 鄭寧生：第五章 金屬的焊接設計工藝 尚玉其：第六章：塑料件設計工藝 劉彥明：第七章 表面處理工藝 溫存善、封智：第八章：結構圖紙零部件的分級和代碼申請 曹水春、陳進云、張向峰、劉肖：結構設計工藝手冊修改、編輯、匯總 審 核：公司結構工藝專家委員會專家 參考標準和書籍： Q/ZX 04.101.1-2000 結構設計規范文檔要求； Q/ZX 04.101.2-2003A結構設計規范 顏色要求 Q/ZX 04.101.4-2003結構設計規范 鍍涂表示方法 ； Q/ZX 04.101.6-2000結構設計規范 塑膠面板結構要求 Q/ZX 04.101.8-2002 結構設計規范 絲印要求 Q/ZX 04.101.10-203 結構設計規范噴砂和拉絲要求； Q/ZX Z 04.400-2005單板插件通用化設計指南 Q/ZX Z 04.401-2005 盒體機箱通用化設計指南 Q/ZX Z 04.402-2005 標準插箱通用化設計指 南 Q/ZX Z 04.403-2005 19 英寸標準機柜應用指南 Q/ZX 28.007.1-2004結構材料手冊 黑色金屬材料 Q/ZX 28.007.2-2004結構材料手冊 有色金屬材料 Q/ZX 28.007.3-2004結構材料手冊 非金屬材料 GB/T 4943 信息技術設備安全 GB/T 8582 電工、電子設備機械結構術語 Q/ZX 23.019 產品安全性設計標準 (試行 ) 焊接設計簡明手冊 機械工業出版社 焊接工藝 人員手冊 上海科學技術出版社 表面工程手冊 機械工業出版社 機械設計手冊 化學工業出版社 電子設備設計手冊 電子工業出版社 結構工藝基本設計手冊 （試用稿） 工藝結構設計手冊 （數沖、激光、數折、非標螺母） 鈑金沖壓工藝手冊國防工業出版社 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計機械工業出版社 機械零件設計手冊 冶金出版社 五金手冊 機械工業出版社 I 目 錄 1 第一章 鈑金零件設計工藝 . 1 1.1 鈑金材料的選材 . 1 1.1.1 鈑金材料的選材原則 . 1 1.1.2 幾種常用的板材 . 1 1.1.3 材料對鈑金加工工藝的影響 . 3 1.2 沖孔 和落料 ： . 5 1.2.1 沖孔和落料 的常用方式 . 5 1.2.2 沖孔落料的工藝性設計 . 9 1.3 鈑金件的折彎 . 13 1.3.1 模具折彎： . 13 1.3.2 折彎機折彎 . 14 1.4 鈑金件上的螺母、螺釘的結構形式 . 26 1.4.1 鉚接螺母 26 1.4.2 凸焊螺母 28 1.4.3 翻孔攻絲 30 1.4.4 漲鉚螺母、壓鉚螺母、拉鉚、翻孔攻絲的比較 . 31 1.5 鈑金拉伸 . 31 1.5.1 常見拉伸的形式和設計注意事項 . 31 1.5.2 打凸的工藝尺寸 . 32 1.5.3 局部沉凹與壓線 . 33 1.5.4 加強筋 33 1.6 其它工藝 . 34 1.6.1 抽孔鉚接 34 1.6.2 托克斯鉚接 . 35 1.7 沉頭的尺寸統一 . 35 1.7.1 螺釘沉頭孔的尺寸 . 35 1.7.2 孔沉頭鉚釘的沉頭孔的尺寸的統一 . 36 1.7.3 沉頭螺釘連接的薄板的特別處理 . 36 2 第二章 金屬切削件設計工藝 . 36 2.1 常用金屬切削加工性能 . 36 2.2 零件的加工余量 . 37 2.2.1 零件毛坯的選擇和加工余量 . 37 2.2.2 工序間的加工余量 . 37 2.3 不同設備的切削特性、加工精度和粗糙度的選擇 . 38 2.3.1 常用設備的加工方法與表面粗糙度的對應關系 . 38 2.3.2 常用公差等級與表面粗糙度數值的對應關系 . 38 2.4 螺紋設計加工 . 39 II 2.4.1 普通螺紋的加工方法 . 39 2.4.2 普通螺紋加工常用數據 . 39 2.4.3 普通螺紋的標記 . 40 2.4.4 普通螺紋公差帶的選用及精度等級 . 40 2.4.5 英制螺紋的尺寸系列 . 41 2.5 常見熱處理選擇和硬度選擇。 . 41 2.5.1 結構鋼零件熱處理方法選擇 . 41 2.5.2 熱 處理對零件結構設計的一般要求 . 42 2.5.3 硬度選擇 42 3 第三章 壓鑄件設計工藝 . 43 3.1 壓鑄工藝成型原理及特點 . 43 3.2 壓鑄件的設計要求 . 44 3.2.1 壓鑄件設計的形狀結構要求 . 44 3.2.2 壓鑄件設計的壁厚要求 . 44 3.2.3 壓鑄件的加強筋 /肋的設計要求 . 44 3.2.4 壓鑄件的圓角設計要求 . 45 3.2.5 壓鑄件設計的鑄造斜度要求 . 45 3.2.6 壓鑄件的常用材料 . 45 3.2.7 壓鑄模具的常用材料 . 45 4 第四章 鋁型材零件設計工藝 . 45 3.3 型材擠壓加工的基本常識 . 46 3.3.1 鋁型材的生產工藝流程 . 46 3.3.2 常見型材擠壓方法 . 46 3.3.3 空心型材擠壓模具簡單介紹 . 48 3.4 鋁型材常用材料及供貨狀態 . 49 3.5 鋁型材零件的加工及表面處理 . 50 3.5.1 鋁合金型材零件的加工 . 50 3.5.2 鋁合金型材零件的表面處理 . 50 4 第五章 金屬的焊接設計工藝 . 51 4.1 金屬的可焊性 . 51 4.1.1 不同金屬材料之間焊接及其焊接性能 . 51 4.1.2 同種金屬的焊接性能 . 51 4.2 點焊設計 . 53 4.2.1 接頭型式 53 4.2.2 點焊的典型結構 . 53 4.2.3 點焊的排列 . 53 4.2.4 鋼板點焊直徑以及焊點之間的距離 . 54 4.2.5 鋁合金板材的點焊 . 55 4.2.6 點焊的定位 . 55 4.3 角焊 56 III 4.4 縫焊 56 5 第六章 塑料件設計工藝 . 57 5.1 塑膠件設計一般步驟 . 57 5.2 公司不同的產品系列推薦的材料種類。 . 57 5.3 塑膠件的表面處理 . 58 5.4 塑膠件的工藝技術要求 . . 59 5.4.1 塑膠件零件的壁厚選擇 . 59 5.4.2 塑膠零件的脫模斜度 . 59 5.4.3 塑膠零件的尺寸精度 . 60 5.4.4 塑膠的表面粗糙度 . . 61 5.4.5 圓角 61 5.4.6 加強筋的問題 . 62 5.4.7 支承面 62 5.4.8 斜頂與行位問題 . 62 5.5 塑膠的極限工藝問題的處理方法 . 63 5.6 塑膠零件常須解決的問題。 . 64 5.7 塑膠件正在進入的領域。 . 65 6 第七章 表面處理工藝 . 66 6.1 金屬鍍覆 . 66 6.1.1 金屬鍍覆工藝范圍 . 66 6.1.2 電鍍基礎介紹 . 66 6.1.3 金屬鍍覆設計注意事項 . 67 6.1.4 幾種常用零件電、化學處理推薦 . 69 6.2 表面噴涂 . 69 6.2.1 噴涂基礎介紹 . 69 6.2.2 表面效果選擇原則 . 70 6.2.3 噴粉、噴漆設計注意事項 . 70 6.3 表面絲印 . 72 6.3.1 絲網印刷原理： . 72 6.3.2 絲網印刷的主要特點 ： . 72 6.3.3 絲印設計注意事項 . 73 6.4 移印介紹 . 73 7 第八章 結構圖紙零部件的分級和代碼申請 . 74 7.1 零部件分級和代碼申請的基本原則 . 74 7.2 單板 整件圖紙的分級方法 . 74 7.3 插箱整件圖紙的分級方法和代碼申請方法 . 76 7.4 整機配置（含機柜）的圖紙的分級方法 . 78 1 1 第一章 鈑金零件設計工藝 1.1 鈑金材料的選材 鈑金材料是通信產品結構設計中 最常用的材料，了解材料的綜合性能和正確的選材，對產品成本、產品性能、產品質量、加工工藝性都有重要的影響。 1.1.1 鈑金材料的選材原則 1） 選用常見的金屬材料，減少材料規格品種，盡可能控制在公司材料手冊范圍內； 2） 在同一產品中，盡可能的減少材料的品種和板材厚度規格； 3） 在保證零件的功能的前提下，盡量選用廉價的材料品種，并降低材料的消耗，降低材料成本； 4） 對于機柜和一些大的插箱，需要充分考慮降低整機的重量； 5） 除保證零件的功能的前提外，還必須考慮材料的沖壓性能應滿足加工藝要求，以保證制品的加工的合理性和質量。 1.1.2 幾種常用的板材介紹 1.1.2.1 鋼板 1）冷軋薄鋼板 冷軋薄鋼板是碳素結構鋼冷軋板的簡稱，它是由碳素結構鋼熱軋鋼帶，經過進一步冷軋制成厚度小于 4mm 的鋼板。由于在常溫下軋制，不產生氧化鐵皮，因此，冷板表面質量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機械性能和工藝性能都優于熱軋薄鋼板。常用的牌號為低碳鋼 08F 和 10#鋼， 具有良好的落料、折彎性能。 2）連續電鍍鋅冷軋薄鋼板 連續電鍍鋅冷軋薄鋼板， 即“電解板”， 指電鍍鋅作業線上在電場作用下，鋅從鋅鹽的水溶液中連續沉積到預先準備好的鋼帶表現上得到表面鍍鋅層的過程， 因為工藝所限，鍍層較薄。 ）連續熱 鍍鋅薄鋼板 連續熱鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板或白鐵皮，是厚度 0.252.5mm 的冷軋連續熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶，鋼帶先通過火焰加熱的預熱爐，燒掉表面殘油，同時在表面生成氧化鐵膜，再進入含有 H2、 N2混合氣體的還原退火爐加熱到 710920，使氧化鐵膜還原成海綿鐵，表面活化和凈化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后，進入 450460的鋅鍋，利用氣刀控制鋅層表面厚度。最后經鉻酸鹽溶液鈍化處理，以提高耐白銹性。與電鍍鋅板表面相比，其鍍層較厚，主要用于要求耐腐蝕性較強的鈑金件。 ）覆 鋁鋅板 覆 鋁鋅板的鋁鋅合金 鍍層 是由 55%鋁、 43.4%鋅與 1.6%硅在 600 高溫下固化而組成，形成致密的四元結晶體 保護層，具有優良的耐腐蝕性 ， 正常使用壽命可達 25 年，比鍍鋅板 2 長 3-6 倍，與不銹鋼相當。 覆鋁鋅板 的耐腐蝕性來自鋁的障礙層保護功能，和鋅的犧牲性保護功能。當鋅在切邊、刮痕及鍍層擦傷部分作犧牲保護時，鋁便形成不能溶解的氧化物層，發揮屏障保護功能。 上述 2) 、 3) 、 4) 鋼板統稱為涂層鋼板，在國內通訊設備上廣泛采用，涂層鋼板加工后可以不再電鍍、油漆，切口不做特殊處理，便可直接使用，也可以進行特殊磷化處理，提高切口耐銹蝕的能力。從成本 分析看，采用連續電鍍鋅薄鋼板，加工廠不必將零件送去電鍍，節省電鍍時間和運輸出費用，另外零件噴涂前也不用酸洗，提高了加工效率。 5）不銹鋼板 因為具有較強的耐腐蝕能力、良好的導電性能、強度較高等優點，使用非常廣泛，但也要充分考慮它的缺點：材料價格很貴，是普通鍍鋅板的 4 倍；材料強度較高對數控沖床的刀具磨損較大一般不合適數控沖床上加工； 不銹鋼板的壓鉚螺母要采用高強度的特種不銹鋼材料的壓鉚螺母，價格很貴；壓鉚螺母鉚接不牢固經常需要再點焊；表面噴涂的附著力不高、質量不宜控制；材料回彈較大折彎和沖壓不易保證形狀和尺寸精 度。 1.1.2.2 鋁和鋁合金板 通常使用的鋁和鋁合金板主要有以下三種材料：防銹鋁 3A21、 防銹鋁 5A02 和 硬鋁2A06。 防銹鋁 3A21 即為老牌號 LF21，系 AL Mn 合金，是應用最廣的一種防銹鋁。這種合金的強度不高（僅高于工業純鋁），不能熱處理強化。故常用冷加工方法來提高它的力學性能，在退火狀態下有高的塑性，在半冷作硬化時塑性尚好。冷作硬化時塑性低，耐蝕性好，焊接性良好。 防銹鋁 5A02 即為老牌號 LF2 系 AL Mg 防銹鋁，與 3A21 相比， 5A02 強度較高，特別是具有較高的疲勞強度、塑性與耐蝕性高。熱處理不能強化， 用接觸焊和氫原子焊焊接性良好，氬弧焊時有形成結晶裂紋的傾向，合金在冷作硬化時有形成結晶裂紋的傾向。合金在冷作硬化和半冷作硬化狀態下可切削性較好，退火狀態下可切削性不良，可拋光。 硬鋁 2A06 為老牌號的 LY6，是常用的硬鋁牌號。硬鋁和超硬鋁比一般的鋁合金具有更高的強度和硬度，可以作為一些面板類的材料，但是塑性較差，不能進行折彎，折彎會造成外圓角部位有裂縫或者開裂。 鋁合金的牌號和狀態已經有新的標準，牌號表示方法的標準代號為 GB/T16474-1996，狀態代號 GB/T16475 1996，與老標準的對照表如下 表 1-1 所示： 表 1-1 鋁合金新舊牌號對照表 牌 號 狀 態 新 舊 新 舊 新 舊 新 舊 新 舊 1070A L1 5A06 LF6 2A80 LD8 2A14 LD10 H12 R 1060 L2 5A12 LF12 2A90 LD9 2A50 LD5 O M 1050A L3 8A06 L6 4A11 LD11 6A02 LD2 T4 CZ 1035 L4 3A21 LF21 6063 LD31 7A04 LC4 T5 RCS 1200 L5 2A02 LY2 6061 LD30 7A09 LC9 T6 CS 5A02 LF2 2A06 LY6 2A11 LY11 5A03 LF3 2A16 LY16 2A12 LY12 3 5A05 LF5 2A70 LD7 2A13 LY13 1.1.2.3 銅和銅合金板 常用的銅和銅合金板材主要有兩種，紫銅 T2 和黃銅 H62， 紫銅 T2 是最常用的純銅 ， 外觀呈紫色 ， 又稱紫銅 ， 具有高的導電、導熱性、良好的耐蝕性和成形性，但強度和硬度比黃銅低得多，價格也是非常昂貴，主要用作導電、導熱和耐用消費品腐蝕元件，一般用 于電源上需要承載大電流的零件。 黃銅 H62，屬高鋅黃銅，具有較高的強度和優良的冷、熱加工性，易用于進行各種形式的壓力加工和切削加工。主要用于各種深拉伸和折彎的受力零件，其導電性不如紫銅，但有較好強度和硬度，價格也比較適中，在滿足導電要求的情況下，盡可能選用黃銅 H62 代替紫銅，可以大大降低材料成本，如匯流排，目前絕大部分匯流排的導電片都是采用黃銅 H62，事實證明完全滿足要求。 1.1.3 材料對鈑金加工工藝的影響 鈑金加工主要有三種：沖裁、彎曲、拉伸，不同的加工工藝對板材有不同要求，鈑金的選材也應該根據產品的大致形 狀和加工工藝考慮板材的選擇。 1.1.3.1 材料對沖裁加工的影響 沖裁要求板材應具有足夠的塑性，以保證沖裁時板材不開裂。軟材料（如純鋁、防銹鋁、黃銅、紫銅、低碳鋼等）具有良好的沖裁性能，沖裁后可獲得斷面光滑和傾斜度很小的制件； 硬材料（如高碳鋼、不銹鋼、硬鋁、超硬鋁等）沖裁后質量不好，斷面不平度大，對厚板料尤為嚴重。對于脆性材料，在沖裁后易產生撕裂現象，特別是寬度很小的情況下，容易產生撕裂。 1.1.3.2 材料對彎曲加工的影響 需要彎曲成形的板材，應有足夠的塑性、較低的屈服極限。塑性高的板材，彎曲時不易開裂，較低屈服極限和較低彈性模量 的板料，彎曲后回彈變形小，容易得到尺寸準確的的彎曲形狀。含碳量 0.2%的低碳鋼、黃銅和鋁等塑性好的材料容易彎曲成形；脆性較大的的材料，如磷青銅（ QSn6.5 2.5） 、彈簧鋼（ 65Mn）、硬鋁、超硬鋁等，彎曲時必須具有較大的相對彎曲半徑（ r/t） ，否則在彎曲過程中易發生開裂。特別要注意材料的硬軟狀態的選擇，對彎曲性能有很大的影響，很多脆性材料，折彎會造成外圓角開裂甚至折彎斷裂，還有一些含碳量較高的鋼板，如果選擇硬質狀態，折彎也會造成外圓角開裂甚至折彎斷裂，這些都應該盡量避免。 1.1.3.3 材料對拉伸加工的影響 板材的 拉伸，特別是深拉伸，是鈑金加工工藝中較難的一種，不僅要求拉伸的深度盡量小，形狀盡可能簡單、圓滑過渡，還要求材料有較好的塑性，否則，非常容易引起零件整體扭曲變形、局部打皺、甚至拉伸部位拉裂。屈服極限低和板厚方向性系數大，板料的屈強比 s/ b越小，沖壓性能就越好，一次變形的極限程度越大。板厚方向性系數 1 時，寬度方向上的變形比厚度方向上的變形容易。拉伸圓角 R 值越大，在拉伸過程中越不容易產生變薄和發生斷裂，拉伸性能就越好。常見的拉伸性能較好的材料有：純鋁鈑、 08Al， ST16、 SPCD。 4 1.1.3.4 材料對剛度的影響 在 鈑金結構設計中，經常遇到鈑金結構件的剛度不能滿足要求，結構設計師往往會用高碳鋼或不銹鋼代替低碳鋼，或者用強度硬度較高的硬鋁合金代替普通鋁合金，期望提高零件的剛度，實際上沒有明顯的效果。對于同一種基材的材料，通過熱處理、合金化能大幅提高材料的強度和硬度，但對剛度的改變很小，提高零件的剛度，只有通過變換材料、改變零件的形狀，才能達到一定的效果，不同材料的彈性模量和剪切模量參見表 1-2。 表 1-2 常見材料的彈性模量和剪切模量 名稱 彈性模量 E GPa 切變模量 G GPa 名稱 彈性模量 E GPa 切變模量 G GPa 灰鑄鐵 118126 44.3 軋制鋅 82 31.4 球墨鑄鐵 173 鉛 16 6.8 碳鋼、 鎳鉻鋼 206 79.4 玻璃 55 1.96 鑄鋼 202 有機玻璃 2.3529.4 軋制純銅 108 39.2 橡膠 0.0078 冷拔純銅 127 48 電木 1.962.94 0.692.06 軋制磷錫青銅 113 41.2 夾布酚醛塑料 3.958.83 冷拔黃銅 8997 34.336.3 賽璐珞 1.711.89 0.690.98 軋制錳青 銅 108 39.2 尼龍 1010 1.07 軋制鋁 68 25.526.5 硬四氯乙烯 3.143.92 拔制鋁線 69 聚四氯乙烯 1.141.42 鑄鋁青銅 103 11.1 低壓聚乙烯 0.540.75 鑄錫青銅 103 高壓聚乙烯 0.1470.24 硬鋁合金 70 26.5 混凝土 13.7339.2 4.915.69 1.1.3.5 常用板材的性能比較 表 1-3 幾種常用板材的性能比較 材料 價格系數 搭接電阻(m) 數控沖床加工性能 激光加工性能 折彎性能 漲鉚螺母工藝性 壓鉚螺母工藝性 表面噴涂 切口防護性能。 冷軋鋼板鍍藍鋅 1.0 好 好 好 好 好 一般 較好 冷軋鋼板鍍彩鋅 1.2 27 好 好 好 好 好 一般 好 連續電鍍鋅鋼板 1.7 26 好 好 好 好 好 一般 最差 熱鍍鋅鋼板 1.3 26 好 好 好 好 好 一般 較差 覆鋁鋅板 1.4 23 好 好 好 好 好 一般 差 不銹鋼 6.5 60 差 好 一般 差 很差 差 好 防銹鋁板 2.9 46 一般 極差 好 好 好 一般 好 硬鋁、超硬鋁板 3.0 46 一般 極 差 極差 好 好 一般 好 5 T2 銅板 5.6 好 極差 好 好 好 一般 好 黃銅板 5.0 好 極差 好 好 好 一般 好 注 : 1，表中的數據與材料具體的牌號和廠家均有關系，僅作為定性參考之用。 2，鋁合金、銅合金板材在激光切割上加工性極差，一般不能采用激光加工。 1.2 沖孔 和落料 ： 1.2.1 沖孔和落料的常用方式 1.2.1.1 數控沖沖孔和落料： 數控沖沖孔和落料，就是利用在數控沖床上的單片機預先輸入對鈑金零件的加工程序（尺寸，加工路徑，加工工具等等信息），使數控沖床采用各種刀具，通過豐富的 NC 指令可以實現各種各樣的沖孔 、切邊、成形等形式的加工。數控沖一般不能實現形狀太復雜的沖孔和落料。特點：速度快 ， 省模具。加工靈活，方便。基本上能夠滿足樣品下料生產中的需要。 注意的問題及要求：薄材 (t2t 圖 1-2 密孔錯位排布示意圖 5） 如果密孔的孔距很小，每排孔的數量必須為為偶數。 如圖 1-3 所示，兩個密孔之間的距離 D 小于 2t 時 （ t 為材料厚度），因為模具的強度問題，則密孔模要間隔設置，圖中陰影部分為密孔模。可以看出，每排孔的數量必須為為偶數。如果 圖 1-2 中的孔距也是這樣很小時，因為每排的孔數不等（ 7 空、 8 孔兩種），則無法用密孔模一次性沖出。 7 D 圖 1-3 密孔模 圖 1-1 a 的密孔模可設計成如圖 1-4 所示。 或 圖 1-4 密孔模 圖 1-1 b 的密孔模只能設計成如圖 1-5 所示。 圖 1-5 密孔模 設計密孔的排布時盡量按照上述要求設計，并且連續和有一定的規律性，便于開密孔模具，降低沖壓成本，否則只能采用數沖或開很多套模具來完成加工。如圖 1-6 所示，圖 a，交錯孔，行數不是偶數；圖 b，中間缺孔；圖 c，密孔距離太近，每行孔數和每列孔數都是奇數；圖 d、 e，密孔距離太近，密孔的每行孔數不相等，這些不能僅靠密孔模沖孔一次完成加工，還須用其它補加工方法才能完成。圖 f，如果用密孔模加工，也需要用其它補加工方法才能完成，即使開落料模，也需要多副沖孔模完成，工藝性很差。 圖a圖d圖b圖e圖c圖f2t1 1 孔 （ 奇 數 ）7孔（奇數） 圖 1-6 密孔排部示意圖 1.2.1.4 激光切割： 激光切割是由電子放電作為供給能源 ， 利用反射鏡組聚焦產生激光光束作熱源的一種無接觸切割技術，利用這種高密度光能來實現對鈑金件的打孔及落料。 特點：切割形狀多樣化，切割速度比線切割快，熱影響區小，材料不會變形，切口細，精度及質量高，噪聲小，無刀具磨損，無需考慮切割 材料的硬度，可加工大型，形狀復雜 8 及其它方法難以加工的零件。但其成本較高，同時會損壞工件的支撐臺，而且切割面易沉積氧化膜，難處理。一般只適合單件和小批量加工。 注意的問題及要求：一般只用于鋼板。鋁板及銅板一般不能用，因為材料傳熱太快，造成切口周圍融化，不能保證加工精度及質量。激光切割端面有一層氧化皮，酸洗不掉，有特殊要求的切割端面要打磨；激光切割密孔變形較大，一般不用激光切割密孔。 1.2.1.5 線切割： 線切割是把工件和電極絲（鉬絲，銅絲）各作為一極，并保持一定距離，在有足夠高的電壓時形成火花隙，對工件進行電蝕切割的加 工方法，切除的材料由工作液帶走。 特點：加工精度高，但加工速度較低，成本較高，且會改變材料表面性質。一般用于模具加工，不用作加工生產用零件。有些單板型材面板的方孔沒有圓角，無法銑削，又因為鋁合金不能用激光切割，如果沒有沖壓空間不能沖壓，只能采取線切割加工，速度很慢，效率非常低，無法適應批量生產，設計應該避免這種情況。 1.2.1.6 常用的三種落料和沖孔方法的特點對比 表 1-4 常見三種沖孔和落料加工特點比較 注：以下數據為冷軋鋼板的數據。 激光切割 數控沖 (包括密孔沖 ) 冷沖模 可加工材質 鋼板 鋼 板，銅板、鋁板 鋼板，銅板、鋁板 可加工料厚 1mm 8mm 0.6mm 3mm 一般小于 4mm 加工最小尺寸（普通冷軋鋼板） 最小細縫 0.2mm 最小圓 0.7mm 沖圓孔 t 方孔小邊 W t 長槽寬 W t 沖圓孔 t 方孔小邊 W t 長槽寬 W 2t 孔與孔，孔與邊的邊緣最小距離 t t 1t 孔與孔，孔與邊的邊緣優選距離 1.5t 1.5t 1.5t 一般加工精度 0.1mm 0.1mm 0.1mm 加工范圍 2000X1350 2000X1350 外觀效果 外緣光滑，切割端面有一層氧化皮 毛邊大 ， 且有帶料毛邊 少量毛邊 曲線效果 光滑 ， 形狀多變 毛邊大 ， 形狀規范 ； 光滑 ， 形狀多變 加工速度 切割外圓快 沖制密孔快 最快 加工文字 刻蝕 ， 較淺 ， 尺寸不受限制 沖壓凹形文字 ， 符號較深 ； 尺寸受模具限制 沖壓 ， 凹形文字 ， 符號 ， 較深 ；尺寸受模具限制 成形 不能 凹點 ， 沉 (沉 )孔 ， 小型拉伸等均可 可實現較復雜的形狀 加工費用 較高 低 低 9 1.2.2 沖孔落料的工藝性設計 1.2.2.1 排布的工藝性設計 大批量及中批量生產，零件的材料費用占較大的比重，對材料的充分和有效利用，是鈑金生產的 一項重要經濟指標。所以在不影響使用要求的條件下，結構設計人員設計時，爭取采用無廢料或少廢料的排布方法，如圖 1-7 所示為無廢料排布。 圖1 圖2 圖 1-7 無廢料排布 有些零件形狀略加改變，就可以大大節約材料。如圖 1-8 所示， 圖 2 比圖 1 省料。 圖1 圖2 圖 1-8 略改設計的省料排部 1.2.2.2 沖裁件的工藝性 對于數控沖床加工 外圓角，需要專用的外圓刀具，為了減少外圓刀具，如圖 1-9 所示本手冊規范外圓角為： 1） 90 度直角外圓角系列半徑為 r2.0， r3.0、 r5.0， r10， 2） 135 度的斜角的外圓角半徑統一為 R5.0， ： r r R 圖 1-9 沖裁件的外圓角 沖孔優先選用圓形孔，圓孔應按照鈑金模具手冊中規定的系列圓孔選取，這樣可以減少圓孔刀具的數量，減少數控沖床換刀時間。 由于受到沖孔凸模強度限制，孔徑不能過小，其最小孔徑與材料厚度有關。在設計時孔的最小直徑不應小于 下表 1-5 所示的數值。 10 表 1-5 用普通沖床沖孔的最小尺寸 材料 沖孔的最小直徑或最小邊長 (t 為材料厚度 ) 圓孔 D（ D 為直徑） 方孔 L（ L為邊長） 腰圓孔、矩形孔 a（ a為 最小邊長） 高、中碳鋼 1.3t 1 .2t 1t 低碳鋼及黃銅 1t 0. 8t 0.8t 鋁、鋅 0.8t 0.6t 0.6t 布質膠木層壓板 0.4t 0.35t 0.3t 沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應過小，其值見圖 1-10： 圖 1-10 沖裁件 的孔與孔、孔與邊緣之間的距離 考慮到模具的沖壓加工中，采用復合模加工的孔與外形、孔與孔之間的精度較易保證，加工效率較高，而且模具的的維修成本，維修方便，考慮到以上原因，孔與孔之間，孔與外形之間的距離如果能滿足復合模的最小壁厚要求，工藝性更好，如圖 1-11 所示： D1D2D4D3D4 圖 1-11 沖裁件的搭邊要求 11 表 1-6 復合模加工沖裁件的搭邊最小尺寸 t (0.8 以下 ) t (0.81.59) t (1.593.18) t (3.2 以上 ) D1 3mm 2t D2 3mm 2t D3 1.6mm 2t 2.5t D4 1.6mm 2t 2.5t 如圖 1-12 所示，先沖孔后折彎，為保證孔不變形，孔與彎邊的最小距離 X 2t+R tX R 圖 1-12 孔與彎邊的最小距離 在拉深零件上沖孔時，見圖 1-13，為了保證孔的形狀及位置精度以及模具的強度，其孔壁與零件直壁之間應保持一定距離，即其距離 a1 及 a2 應滿足下列要求： a1 R1+0.5t， a2 R2+0.5t. 式中 R1， R2圓角半徑； t 板料厚度。 R1a2R2a1t 圖 1-13 在拉深件上沖孔 1.2.2.3 沖裁件的加工精度 L+ L 12 圖 1-14 沖裁件孔中心距的公差 圖 1-14 沖裁件孔中心距的公差： 表 1-7 孔中心距的公差表 單位 ： mm 材料厚度 普通沖孔精度 高級沖孔精度 公稱尺寸 L 公稱尺寸 L 50 50 150 150 300 50 50 150 150 300 1 0.1 0.15 0.20 0.03 0.05 0.08 1 2 0.12 0.20 0.30 0.04 0.06 0.10 2 4 0.15 0.25 0.35 0.06 0.08 0.12 4 6 0.20 0.30 0.40 0.08 0.10 0.15 注：使用本表數值時所有孔應是一次沖出的。 圖 1-15 孔中心距與邊緣距離公差： 圖 1-15 孔中心與邊緣距離的公差 沖壓件設計尺寸基準的選擇原則 1） 沖壓件的設計尺寸基準盡可能與制造的定位基準相重合，這樣可以避免尺寸的制造誤差。 2）沖壓件的孔位尺寸基準，應盡可能選擇在沖壓過程中自始至終不參加變形的面或線上，且不要與參加變形的部位聯系起來。 3）對于采用多工序在不同模具上分散沖壓的零件，要盡可能采用同一個定位基準。 表 1-8 孔中心與邊緣距離的公差表 材料厚度 尺寸 b 50 50b 120 120b 220 220b 360 4 0.4 0.5 0.8 1.0 13 注：本表適應于落料后才進行沖孔的情況。 1.2.2.4 二次切割 二次切割也叫二次下料，或者補割（工藝性極差，設計時應盡量避免）。 二次切割就是拉伸特征對材料有擠料變形現象、折彎變形較大時，加大落料，先成型，再補割孔或外形輪廓 ， 以達到去除預留材料 ， 獲得完整正確結構尺寸。 應用：拉伸凸臺離邊緣較近等 ， 都必須補割。 以沉孔為例說明 ， 如圖 1-16 所示。 零件 沖孔.1 切余料壓沉孔2. .3 完成.4 圖 1-16 二次切割 1.3 鈑金件的折彎 鈑金的折彎，是指改變板材或板件角度的加工。如將板材彎成 V 形， U 形等。一般情況下，鈑金折彎有兩種方法 :一種方法是模具折彎，用于結構比較復雜，體積較小、大批量加工的鈑金結構；另一種是折彎機折彎，用于加工結構尺寸比較大的或產量不是太大的鈑金結構。目前公司產品的折彎主要采用折彎機加工。 這兩種折彎方式有各自的原理，特點以及適用性。 1.3.1 模具折彎： 對于年加工量在 5000 件以上，零件尺寸不是太大的結構件（一般情況為 300X300），加工廠家一般考慮開沖壓模具加工。 1.3.1.1 常用折彎模具 常用折彎模具，如圖 1-17 所示：為了延長模具的壽命，零件設計時，盡可能采用圓角。 V 形 折 彎 模 U 形 折 彎 模 Z 形 折 彎 模 圖 1-17 專用的成形模具 過小的彎邊高度，即使用折彎模具也不利于成形，一般彎邊高度 L 3t（包括壁厚）。 1.3.1.2 臺階的加工處理辦法 一些高度較低的鈑金 Z 形臺階折彎，加工廠家往往采用簡易模具在沖床或者油壓機上加工，批量不大也可在折彎機上用段差模加工，如圖 1-18 所示。但是，其高度 H 不能太高，一般應該在（ 0 1.0） t ，如果高度為（ 1.0 4.0） t，要根據實際情況考慮使用加卸料結構的模具形式。這種模具臺階高度可以通過加墊片進行調整，所以，高度 H 是任意調節的， 14 但是，也有一個缺點，就是長度 L 尺寸不易保證，豎邊的垂直度不易保證。如果高度 H 尺寸很大，就要考慮在折彎機上折彎。 折彎前 折彎后下模工件上模下模工件上模HL 圖 1-18 Z 形臺階折彎 1.3.2 折彎機折彎 折彎機分普通折彎機和數控折彎機兩種。由于精度要求較高，折彎形狀不規則，通信設備 的鈑金折彎一般用數控折彎機折彎，其基本原理就是利用折彎機的折彎 刀 (上模 )、 V 形槽(下模 )， 對鈑金件進行折彎和成形。 優點 :裝夾方便 ， 定位準確 ， 加工速度快 ； 缺點 :壓力小，只能加工簡單的成形，效率較低。 1.3.2.1 成形基本原理 成形基本原理如圖 1-19 所示： 寬 度 V折彎 完成下模下模后定位上模 圖 1-19 成形基本原理 1） 折彎刀（上模） 折彎刀的形式如圖 1-20 所示，加工時主要是根據工件的形狀需要選用，一般加工廠家的折彎刀形狀較多，特別是專業化程度很高的廠家，為了加工各種復雜的折彎，定做很多形狀、規格的折彎刀。 2） 下模一般用 V=6t（ t 為料厚）模。 影響 折彎加工的因素有許多，主要有上模圓弧半徑、材質、料厚、下模強度、下模的模口尺寸等因素。為滿足產品的需求，在保證折彎機使用安全的情況下，廠家已經把折彎刀模系列化了，我們在結構設計過程中需對現有折彎刀模有個大致的了解。見圖 1-20 左邊為上模，右邊為下模。 15 上模 下模 圖 1-20 數孔折彎模示意圖 折彎加工順序的基本原則： 1） 由內到外進行折彎； 2） 由小到大進行折彎； 3） 先折彎特殊形狀 ， 再折彎一般形狀； 4） 前工序成型后對后繼工序不產生影響或干涉。 目前的外協廠見到的 折彎形式一般都是如圖 1-21 所示。 上模下模 下模上模工件 工件可折多種角度 圖 1-21 折彎機折彎形式 1.3.2.2 折彎半徑 鈑金折彎時，在折彎處需有折彎半徑，折彎半徑不宜過大或過小，應適當選擇。折彎半徑太小容易造成折彎處開裂，折彎半徑太大又使折彎易反彈。 各種材料不同厚度的優選折彎半徑（折彎內半徑）見下表 1-9 表 1-9 最小彎曲半徑數值 (mm) 材料 退火狀態 冷作硬化狀態 彎曲線方向與纖維方向的對應位置 垂直 平行 垂直 平行 08、 10、 0.1t 0.4 t 0.4 t 0.8 t 15、 20、 0.1 t 0.5 t 0.5 t 1.0 t 25、 30、 0.2 t 0.6 t 0.6 t 1.2 t 45、 50 0.5 t 1.0 t 1.0 t 1.7 t 16 65Mn 1.0 t 2.0 t 2.0 t 3.0 t 鋁 0.1 t 0.35 t 0.5 t 1.0 t 紫銅 0.1 t 0.35 t 1.0 t 2.0 t 軟黃銅 0.1 t 0.35 t 0.35 t 0.8 t 半硬黃銅 0.1 t 0.35 t 0.5 t 1.2 t 磷青 銅 1.0 t 3.0 t 注：表中 t 為板料厚度。 上表中的數據為優選的數據，僅供參考之用。實際上，廠家的折彎刀的圓角通常都是 0.3，少量的折彎刀的圓角為 0.5，所以，我們的鈑金件的折彎內圓角基本上都是 0.2。對于普通的低碳鋼鋼板、防銹鋁板、黃銅板、紫銅板等，內圓角 0.2 都是沒有問題的，但對于一些高碳鋼、硬鋁、超硬鋁，這種折彎圓角就會導致折彎斷裂，或者外圓角開裂。 1.3.2.3 折彎回彈 回彈狀態壓緊狀態ab 圖 1-22 折彎回彈示意圖 1)回彈角 =b-a 式中 b 回彈后制件的實際角度； a 模具的角度。 2) 回彈角的大小 單角 90 o自由彎曲時的回彈角見表 1-10。 表 1-10 單角 90 度自由彎曲時的回彈角 材料 r/t 材料厚度 t(mm) 2 低碳鋼 黃銅 b=350MPa 鋁、鋅 5 4o 5o 6o 2o 3o 4o 0o 1o 2o 中碳鋼 b=400-500MPa 硬黃銅 b=350-400MPa 硬青銅 b=350-400MPa 5 5o 6o 8o 2o 3o 5o 0o 1o 3o 高碳鋼 b550Mpa 5 7o 9o 12o 4o 5o 7o 2o 3o 6o 17 3)影響回彈的因素和減少回彈的措施。 1， 材料的力學性能 回彈角的大小與材料的的屈服點成正比，與彈性模量 E 成反比。對于精度要求較高的鈑金件，為了減少回彈，材料應該盡可能選擇低碳鋼，不選擇高碳鋼和不銹鋼等。 2， 相對彎曲半徑 r/t 越大，則表示變形程度越小，回彈角就越大。這是一個比較重要的概念，鈑金折彎的圓角，在材料性能允許的情況下，應該盡可能選擇小的彎曲半徑，有利于提高精度。特別是注 意應該盡可能避免設計大圓弧，如圖 1-23 所示，這樣的大圓弧對生產和質量控制有較大的難度： rr 圖 1-23 鈑金的圓弧太大 1.3.2.4 一次折彎的最小折彎邊的計算 L 形折彎的折彎時的起始狀態如圖 1-24 所示 : 后定位下模上模工件L模 口 寬 度 B ( = k t ) 圖 1-24 L 形折彎的折彎 這里很重要的一個參數是下模口的寬度 B。由于考慮到折彎效果和模具強度， 不同厚度的材料所需要的模口寬度存在一個最小值。小于該數值時， 會出現折彎不到位或損壞 模具的問題 .經過實踐證明， 最小模口寬度和材料厚度的關系為 . kTB min Bmin 為最小模寬， T 為材料厚度， 計算最小模口寬度時 K=6.目前廠家常用的折彎下模寬度的規格如下 : 4， 5， 6， 8， 10， 12， 14， 16， 18， 20， 25 根據上面的關系式就可以確定不同的料厚在折彎時所需下模模口寬度的最小值 . 例如1.5mm 厚的板材折彎時， B=6*1.5=9 對照上面的模寬系列可以選擇模口寬度為 10mm（或 8mm）的下模 .從折彎的起始狀態圖可以看出折彎的邊不能太短，結合上面的最小模口寬度，得到最短折彎邊的計算公式為：（見圖 1-25 所示） 5.0)(21 m inm in BL （參考） Lmin 為最短折彎邊， Bmin 為最小模口寬，為板材的折彎系數。 1.5mm 厚的板材折彎時，最短折彎邊 Lmin （ 8+2.5） /2+0.5=5.75mm(包括一個板厚 ) 18 B M I NLMI N 圖 1-25 最小模口寬 表 1-11：冷軋薄鋼板材料折彎內 R 及最小折彎高度參考表 序號 材料厚度 凹模槽寬 凸模 R 最小折彎高度 1 0.5 4 0.2 3 2 0.6 4 0.2 3.2 3 0.8 5 0.8 或 0.2 3.7 4 1.0 6 1 或 0.2 4.4 5 1.2 8（或 6） 1 或 0.2 5.5（或 4.5） 6 1.5 10（或 8） 1 或 0.2 6.8（或 5.8） 7 2.0 12 1.5 或 0.5 8.3 8 2.5 16（或 14） 1.5 或 0.5 10.7（或 9.7） 9 3.0 18 2 或 0.5 12.1 10 3.5 20 2 13.5 11 4.0 25 3 16.5 注： 1、最小折彎高度包含一個料厚。 2、當 V 形折彎是折彎銳角時，最短折彎邊需加大 0.5。 3、當零件材料為鋁板和不銹鋼板時，最小折彎高度會有較小的變化，鋁板會變小一點，不銹鋼會大一點，參考上表即可。 1.3.2.5 Z 形折彎的最小折彎高度 Z 形折彎的折彎時的起始狀態如 圖 1-26 所示： Z 形折彎和 L 形折彎的工藝非常相似，也存在著最小折彎邊問題，由于受下模的結構限制，Z 形折彎的最短邊比 L 形折彎時還要大， Z 形折彎最小邊的計算公式為： DBL )21 ( m inm in +0.5 +T Lmin 為最短折彎邊， Bmin 為最 小模寬，為板材的折彎系數 ， T 為料厚， D 為下模模口到邊的結構尺寸，一般大于 5mm。 19 此 處 需 留 0 . 5 m m 的 間 隙DL 圖 1-26 Z 形折彎 不同材料厚度的鈑金 Z 形折彎對應的最小折彎尺寸 L 如下表 1-12 所示： 表 1-12 Z 形折彎的最小高度 序號 材料厚度 凹模槽寬 凸模 R Z 形折彎高度 L 1 0.5 4 0.2 8.5 2 0.6 4 0.2 8.8 3 0.8 5 0.8 或 0.2 9.5 4 1.0 6 1 或 0.2 10.4 5 1.2 8（或 6） 1 或 0.2 11.7（或 10.7） 6 1.5 10（或 8） 1 或 0.2 13.3（或 12.3） 7 2.0 12 1.5 或 0.5 14.3 8 2.5 16（或 14） 1.5 或 0.5 18.2（或 17.2） 9 3.0 18 2 或 0.5 20.1 10 3.5 20 2 22 11 4.0 25 3 25.5 1.3.2.6 折彎時的干涉現象 對于二次或二次以上的折彎，經常出現折彎工件與刀具相碰出現干涉，如圖 1-27 所示，黑色部分為干涉部分，這樣就無法完成折彎，或者或者因為折彎干涉導致折彎變形。 圖 1-27 折彎的干涉 鈑金折彎的干涉問題，不涉及到太多的技術，只要了解一下折彎模的形狀和尺寸，在結構設計時注意避開折彎模就可以了。圖 1-28 為常見的幾種折彎刀的截面形狀，在新修訂的鈑金模具手冊都有介紹，并且在 intralink 庫里也有對應的刀具實體，在設計沒有把握的情 20 況下，可以按照上圖的原理，直接用刀具進行裝配干涉檢驗。 圖 1-28 折彎刀 對于翻孔攻絲來說，如圖 1-29 所示的 D 值不能設計得太小， 最小 D 值可以根據材料厚度、翻孔外徑、翻孔高度、所選折彎刀具等參數計算或作圖得到。以 1.5mm 厚的折彎鋼板上翻 M4 的翻孔攻絲為例， D 值應該大于 8mm，否則，折彎刀會碰傷翻邊。 ?5.43.3H=8翻孔攻絲 M41.5折彎刀翻孔攻絲 M31?3.62.5H=6.2折彎刀 圖 1-29 翻孔攻絲件的折彎 1.3.2.7 孔、長圓孔離折彎邊最小距離 如圖 1-30 所示折彎處孔邊離折線太近 ， 折彎時料無法帶起 ， 產生孔形狀變形；因此，孔邊與折彎線要求大于最小孔邊距 X t+R。 RtX 圖 1-30 圓孔距 折彎邊最小距離 表 1-13 圓孔距折彎邊最小距離 鈑料厚度 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 最小距離 X 1.3 1.5 1.7 2.0 3 3.5 21 如圖 1-31 所示長圓孔離折線太近 ， 折彎時料無法帶起 ， 產生孔形狀變形；因此，孔邊與折彎線要求大于最小孔邊距按 表 1-14，折彎半徑參考表 1-9 折彎半徑 。 RtXL 圖 1-31 長圓孔距折彎邊最小距離 表 1-14 長 圓孔距折彎邊最小距離 L 50 最小距離 X 2t+R 2.5t+R 3t+R 對不重要孔 ， 可將孔擴大至折彎線，如圖 1-32 所示，缺點：影響外觀效果。 圖 1-32 折彎改進設計 1.3.2.8 孔靠近折彎時的特殊加工處理 當靠近折彎線的孔距折彎線小于上述的最小距離時 ， 折彎后會產生變形 ， 此時可根據產品不同的要求 ， 作如下表 1-15 方式來處理。 但是，可以看到這些辦法的工藝性較差，結構設計應該盡量避免。 表 1-15 孔靠近折彎時的特殊加工處理 1）折彎前壓槽處理。在實際設計中，因為結構設計的需要， 實際距離比上述距離還要小的情況，加工廠家往往采用折彎前壓槽處理，如圖 1-31 所示，其缺點是：折彎機壓線處理，多一道工序，效率稍低，精度較低， 原則上盡可能避免。 折床壓線T 22 2) 沿折彎線割孔或割線 : 當折彎線對工件外觀無影響或可以接受時 ， 則以割孔改善其工藝性。 缺點：影響外觀效果，并且因為割線或者割窄槽時，一般仔需要用激光機切割。 割孔 3) 在靠近折彎線的孔邊折彎后補加工至設計尺寸 ， 當要求保證孔邊距時 ， 可按此方式處理。一般這種二次去料不能在沖床上完成，只能在激光切割機上進行二次切割，定位麻煩，這種加工的成本很高。 折彎線補加工 4) 折彎后擴孔處理 只有一個或幾個像素孔到折彎線的距離小于最小孔距 ， 產品外觀要求嚴格時 ， 為了避免折彎時拉料 ， 此時可對像素進行縮孔處理 ， 即在折彎前先割出一小同心圓 (一般為 1.0)， 折彎后擴孔至原尺寸 . 缺點：工程數多，效率低； 5）折彎 機上模的最小寬度為4.0mm (目前 )， 受此限制 ， 工件內部的折彎加工部分孔口不得小于 4.0mm， 否則須將孔口擴大或考慮用易模成形 . 缺點：制作易模效率低，易模生產效率低 ； 擴孔影響外觀； 1.3.2.9 彎曲件的工藝孔、工藝槽和工藝缺口 在設計彎曲件時，如果彎曲件須將彎邊彎曲到毛坯內邊時，一般應事先在落料后加沖工藝孔、工藝槽或工藝缺口如圖 1-33 所示。 23 工藝孔 工藝缺口 圖 1-33 加沖工藝孔 、工藝槽或工藝缺口 d工藝孔的直徑， d t； K工藝缺口的寬度， K t。 止裂槽或切口：一般情況下，對于一條邊的一部分折彎，為了避免撕裂和畸變， 應開止裂槽或切口。 特別是對于 內彎角小于 60 度的彎曲， 更需要開止裂槽或切口。切口寬度一般大于板厚 t，切口深度一般大于 1.5t。 1-34 中圖 b 較圖 a 折彎更合理。 圖a 圖b 圖 1-34 開止裂槽或切口的折彎 工藝槽、工藝孔要正確處理，面板及外觀能看得到的工件可不加折彎拼角工藝孔（如面板在加工過程中，為保持統一 風格，均不設工藝缺口），其它應加折彎拼角工藝孔。如圖 1-35所示。 折彎工藝孔 圖 1-35 折彎拼角工藝孔 1.3.2.10 90 度方向的折彎搭碰的間隙規定： 圖紙設計時，對于沒有特殊要求，不要標注 90 度方向的折彎搭碰之間的間隙，一些不合理的間隙標注，反而影響加工廠家的工藝設計。加工廠家一般按照 0.2 0.3 的間隙進行工藝設計。如圖 1-36 所示： 24 0.2 0.3 圖 1-36 折彎搭碰的間隙 1.3.2.11 突變位置的 折彎 折彎件的折彎區應避開零件突變的位置，折彎線離變形區的距離 L 應大于彎曲半徑 r，即 L r，如圖 1-37。 圖 1-37 折彎區應避開零件突變的位置 1.3.2.12 一次壓死邊 一次壓死邊的方法：如圖 1-38 所示，先用 30 度折彎刀將板材折成 30 度，再將折彎邊壓平。 工件3 0 下模上模L上模下模打彎 打扁 完成 圖 1-38 壓死邊的方法 圖中的最小折彎邊尺寸 L按照 1.3.2.2中描述的一次折彎邊的最小折彎邊尺寸加 0.5t(t為材料厚度 )。 壓死邊一般適用于板材為不銹鋼、鍍鋅板、覆鋁鋅板等。電鍍件不宜采用，因為壓死邊的地方會有夾酸液的現象。 1.3.2.13 180 度折彎 : 180 度折彎的方法：如圖 1-39 所示，先用 30 度折彎刀將板才折成 30 度，再將折彎邊壓平，壓平后抽出墊板。 25 圖 1-39 180 度折彎的方法 圖中的最小折彎邊尺寸 L按照 1.3.2.2中描述的一次折彎邊的最小折彎邊尺寸加 t(t為材料厚度 )，高度 H 應該選擇常用的板材，如 0.5、 0.8、 1.0、 1.2、 1.5、 2.0，一般這個高度不宜選擇更高的尺寸。 1.3.2.14 三重折疊壓死邊 : 如圖 1-40 所示，先 折形，再折死邊。設計時注意各部分尺寸，保證各加工步驟滿足最小折彎尺寸，避免不必要的后期加工。 上模工件下模第三次折彎工件下模上模下模上模工件30第一次折彎 第二次折彎 第三次折彎壓死邊 完成L 圖 1-40 三重折疊壓死邊 表 1-16 最后折彎邊壓平所需最小承壓邊尺寸 料厚 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 承壓邊尺寸 L 4.0 4.0 4.0 4.0 4.5 4.5 5.0 5.0 26 1.4 鈑金件上的螺母、螺釘的結構形式 1.4.1 鉚接螺母 鉚接螺母常見的形式有壓鉚螺母柱、壓鉚螺母、漲鉚螺母、拉鉚螺母、浮動壓鉚螺母 1.4.1.1 壓鉚 螺母柱 壓鉚就是指在鉚接過程中，在外界壓力下，壓鉚件使基體材料發生塑性變形，而擠入鉚裝螺釘、螺母結構中特設的預制槽內，從而實現兩個零件的可靠連接的方式，壓鉚的非標螺母有兩種，一種是壓鉚螺母柱，一種是壓鉚螺母。采用此種鉚接形式實現與基材的連接的，此種鉚接形式通常要求鉚接零件的硬度要大于基材的硬度。普通低碳鋼、鋁合金板、銅板板材適合于壓接壓鉚螺母柱，對于不銹鋼和高碳鋼板材因為材質較硬，需要特制的高強度的壓鉚螺母柱，不僅價格很高，而且壓接困難，壓接不牢靠，壓接后容易脫落，廠家為了保證可靠性，常常需要在螺母柱的側面 加焊一下，工藝性不好，因此，有壓鉚螺母柱和壓鉚螺母的鈑金零件盡可能不采用不銹鋼。包括壓鉚螺釘、壓鉚螺母也是這種情況，不合適在不銹鋼板材上使用。 壓鉚螺母柱的壓接過程如圖 1-41 所示： 圖 1-41 壓鉚過程示意圖 1.4.1.2 壓鉚螺母 壓鉚螺母的壓接過程如圖 1-42 所示： 壓接完成壓鉚前 受力變形 圖 1-42 壓鉚過程示意圖 1.4.1.3 漲鉚螺母 漲鉚就是指在鉚接過程中，鉚裝螺釘或螺母的部分材料在外力作用下發生塑性變形，與基體材料形成緊配合，從而實現兩個零件的可靠連接的方式。常 用的 ZRS 等等就是采用此種鉚接型式實現與基材的連接的。漲鉚工藝比較簡單，連接強度較低，通常用在對緊固件高度有限制，且承受扭距不大的情況。如圖 1-43 所示： 27 圖 1-43 漲鉚過程示意圖 1.4.1.4 拉鉚螺母 1） 拉鉚是指在鉚接過程中，鉚接件在外界拉力的作用下，發生塑性變形，其變形的位置通常在專門設計的部位，靠變形部位夾緊基材來實現可靠的連接。常用的拉鉚螺母就是采用此種鉚接型式實現與基材的連接的。拉鉚使用專用的鉚槍進行鉚接，多用在安裝空間較小，無法使用通用鉚接工裝的情況，例如封閉的管材。如圖 1-44 所示： 圖 1-44 拉 鉚過程示意圖 1.4.1.5 浮動壓鉚螺母 有些鈑金結構上的鉚裝螺母，因為整體機箱結構復雜，結構的積累誤差太大，以致這些鉚裝螺母的相對位置誤差很大，造成其它零件裝配困難，在相應的壓鉚螺母位置上采用壓鉚式浮動螺母后，很好的改善了這一情況。如圖 1-45 所示： (注意事項：壓鉚位置一定要有足夠空間 ) 壓鉚前 受力變形 壓接完成 圖 1-45 浮動壓鉚螺母壓入過程示意圖 1.4.1.6 漲鉚螺母或壓鉚螺母到邊距離 漲鉚螺母或壓鉚螺母都是通過對板料的擠壓使之與板料鉚合在一起，漲鉚或壓鉚時如到邊的距離太近，則容 易使此部分變形，無特殊要求時，鉚裝緊固件中心線與板邊緣最小距離應該大于 L，見圖 1-46，否則必須使用專用夾具防止板的邊緣受力變形。 L 的大小參見新的非標緊固件手冊，每種非標緊固件的 L 值都有詳細描述。 28 L 圖 1-46 中心線與板邊緣最小距離 1.4.1.7 影響鉚接質量的因素 影響鉚接質量的因素很多，總結下來，主要有以下幾個：基材性能，底孔尺寸，鉚接方式。 1） 基材性能。基材硬度適當時，鉚接質量較好，鉚接件的受力較好。 2） 底孔尺寸。底孔尺寸的大小直接影響鉚接的質量， 開大了，基材和鉚接件的間隙大，對于壓鉚來講，不能有足夠的變形來填滿鉚接件上的溝槽，使剪切受力不足，直接影響壓鉚螺母（釘）的抗推力。對于漲鉚螺釘來講，底孔太大，鉚接過程中由塑性變形而產生的擠壓力變小，直接影響漲鉚螺釘（母）的抗推力和抗扭力。對拉鉚相同，底孔太大，使塑性變形后兩件之間的有效摩擦力減小，影響鉚接的質量。底孔尺寸小，雖然在一定程度上可以增加鉚接的承力，但是容易造成鉚接外觀質量差，鉚接力大，安裝不便、易造成底板變形等缺點，影響鉚接工作的生產效率和鉚接的質量。 3） 鉚接方式。在上一節中已經有所介紹。 鉚裝螺 釘、螺母在使用的過程中要非常注意其所在的場合，不同的場合，不同的受力要求，就要采用不同的型式。如果采用的不合適，就會降低鉚裝螺釘、螺母的受力范圍，造成連接的失效。下面舉幾個例子來說明正常情況下的正確使用方法。 1） 不要在鋁板陽極氧化或表面處理之前安裝鋼或不銹鋼鉚裝緊固件。 2）同一直線上壓鉚過多，被擠壓的材料沒有地方可流動，會產生很大的應力，使工件彎曲成弧形 3）盡量保證在板的表面鍍覆處理后再安裝鉚裝緊固件。 4） M5、 M6、 M8、 M10 的螺母一般要點焊，太大的螺母一般要求強度較大，可采用弧焊，M4（含 M4）以下盡量選用漲鉚螺母，如是電鍍件，可選用未電鍍的漲鉚螺母。 5）當在折彎邊上鉚壓螺母時，為保證鉚壓螺母的鉚接質量，需注意 1、鉚孔邊到折彎邊的距離必須大于折彎的變形區。 2、鉚裝螺母中心到折彎邊內側的距離 L 應大于鉚裝螺母外圓柱半徑與折彎內半徑之和。即 LD/2+r。 1.4.2 凸焊螺母 凸焊螺母（點焊螺母）在鈑金件結構設計中應用非常廣泛，在公司的結構設計中，也經常用到，但是，很多設計中，預孔的大小沒有按照標準，是無法準確定位的。國家標準的凸焊螺母有兩種，一種是焊接六角螺母 GB13680-92，定位比較粗糙，定位尺寸不 準確，焊接 29 后經常需要對螺紋回絲；另外一種是焊接六角螺母 GB13681-92，焊接時有自定位結構，推薦采用這種結構。其結構型式和尺寸按圖 1-47 和圖 1-48，焊接用鋼板焊接前的孔徑 D0 與板厚 H 的推薦值按表 1-17 的規定。 90 1 2 0 0 . 2Am90 1 2 0 dy0 . 2 Ae0 . 25 : 1 Idsb 5 : 1 I Ih1h2圖 1-47 焊接六角螺母 GB13681-92 結構型式 HD0 圖 1-48 焊接六角螺母與鋼板的焊接 表 1-17 焊接六角螺母 GB13681-92 尺寸和對應鋼板的開孔厚 度（ mm） 螺紋規格 (D或 D P) M4 M5 M6 M8 M10 M12 M16 M8 1 M10 1 M12 1. 5 M16 1. 5 (M10 1.25) (M12 1. 25) e min 9.83 10.95 12.02 15.38 18.74 20.91 26.51 dy max 5.97 6.96 7.96 10.45 12.45 14.75 18.735 min 5.885 6.87 7.87 10.34 12.34 14.64 18.605 h1 max 0.65 0.70 0.75 0.90 1.15 1.40 1.80 min 0.55 0.60 0.60 0.75 0.95 1.20 1.60 h2 max 0.35 0.40 0.40 0.50 0.65 0.80 1.0 min 0.25 0.30 0.30 0.35 0.50 0.60 0.80 m max 3.5 4 5 6.5 8 10 13 min 3.2 3.7 4.7 6.14 7.64 9.64 12.3 30 D0 max 6.075 7.09 8.09 10.61 12.61 14.91 18.93 min 6 7 8 10.5 12.5 14.8 18.8 H max 3 3.5 4 4.5 5 5 6 min 0.75 0.9 0.9 1 1.25 1.5 2 注：盡可能不采用括號內的規格。 1.4.3 翻孔攻絲 翻孔攻絲的預孔、外經、高度等列表： 1.4.3.1 常用粗牙螺紋翻孔尺寸 表 1-18 常用粗牙螺紋翻孔尺寸 D0D1D2Rht 螺紋直徑 M 材料厚度 t 翻孔內徑 D1 翻孔外徑 D2 翻孔總高 h 預沖孔直 徑 D0 翻孔圓角半徑 M2.5 0.6 2.1 2.8 1.2 1.4 0.3 0.8 2.8 1.44 1.5 0.4 1 2.9 1.8 1.2 0.5 1.2 2.9 1.92 1.3 0.6 M3 1 2.55 3.5 2 1.4 0.5 1.2 3.5 2.16 1.5 0.6 1.5 3.5 2.4 1.7 0.75 M4 1 3.35 4.46 2 2.3 0.5 1.2 4.5 2.16 2.3 0.6 1.5 4.65 2.7 1.8 0.75 2 4.56 3.2 2.4 1 M5 1.2 4.25 5.6 2.4 3 0.6 1.5 5.75 3 2.5 0.75 2 5.75 3.6 2.7 1 2.5 5.75 4 3.1 1.25 1.4.3.2 翻孔攻絲到折彎邊的最小距離 31 表 1-19 翻孔攻絲中心到折彎邊距離 H 值對照表： 材料厚度 螺紋直徑 1.0 1.2 1.5 2.0 M3 6.2 6.6 - - M4 7.7 8 - M5 - 7.6 8.4 - 1.4.4 漲鉚螺母、壓鉚螺母、拉鉚、翻孔攻絲的比較 表 1-20 漲鉚螺母、壓鉚螺母、拉鉚、翻孔攻絲的比較 連接方式 特點 漲鉚螺母 壓鉚螺母 拉鉚 翻孔攻絲 加工性 好 好 好 一般 板材要求 不銹鋼鉚裝易脫落 不銹鋼鉚裝很差，要使用特制壓鉚螺母，且要點焊 無 薄板及銅、鋁軟材易滑牙 精度 好 好 好 一般 耐用性 好 好 好 銅、鋁軟材差，其它材料螺紋有 3 4 扣以上好 成本 高 高 一般 底 質量 好 好 好 一般 1.5 鈑金拉伸 1.5.1 常見拉伸的形式和設計注意事項 鈑金件的拉伸如圖 1-50 所示， 帶凸緣的圓形拉伸件 不帶凸緣的圓形拉伸件矩形件拉伸rtrdDHdHr 圖 1-50 鈑金拉伸設計 鈑金件的拉伸注意事項： 1、 拉伸件的底與壁之間的最小圓角半徑應大于板厚，即 r1t；為了使拉伸進行得更順利，一般取 r1=(3 5)t，最大圓角半徑應小于板厚的 8 倍，即 r12t；為了使拉伸進行得 32 更順利，一般取 r2=5t，最大圓角半徑應小于板厚的 8 倍，即 r18t。 3、 圓形拉伸件的內腔直徑應取 D d+12t，以便在拉伸時壓板壓緊不致起皺。 4、 矩形拉伸件相鄰兩壁間的最小圓角半徑應取 r3 3t，為了減少拉伸次 數，盡可能取r3 1/5H，以便一次拉伸完成。 5、 拉伸件由于各處所受應力不同，使拉伸后，材料厚度發生變化。一般，底部中央保持原來厚度，底部圓角處材料變薄，頂部靠近凸緣處材料變厚；矩形拉伸件四周圓角處材料變厚。在設計拉伸產品時，在圖紙上明確注明必須保證外部尺寸或內外部尺寸，不能同時標注內外尺寸。 6、 拉伸件之材料厚度，一般都考慮工藝變形中的上下壁厚不相等的規律（即上厚下薄）。 7、 圓形無凸緣拉伸件一次成形時，高度 H 和直徑 d 之比應小于或等于 0.4。 1.5.2 打凸的工藝尺寸 1.5.2.1 在鈑金上打凸需參照以下數據： 在鈑金上打凸的形狀和尺寸， 鈑金模具手冊上規定了幾種系列尺寸， Intralink 庫中有相應的 Form 模型，設計時應按照手冊規定的尺寸選用，直接調用庫里的 Form 模具。 圖 1-51 鈑金上打凸 1.5.2.2 打凸間距和凸邊距的極限尺寸 表 1-21 打凸間距和凸邊距的極限尺寸 簡圖 L B D 6.5 10 6 8.5 13 7.5 10.5 15 9 13 18 11 15 22 13 18 26 16 24 34 20 31 44 26 36 51 30 43 60 35 48 68 40 55 78 45 33 1.5.3 局部沉凹與壓線 如 1-52 所示，在鈑金上沖 0.3 深的半切壓凹，可作為標貼等的粘貼位，可以提高標貼的可靠性，鈑金模具手冊上規定了與銘牌對應的系列尺寸， Intralink 庫中有相應的 Form 模型，設計時應按照手冊規定的尺寸選用，直接調用庫里的模具。此種半切壓凹，變形比正常的拉伸要小的的多，但是，對于四周沒有折彎或者折彎高度較小的大面積蓋板和底板等 零件，還是有一定的變形。替代方法：可以在貼標貼范圍沖壓兩直角線，可改善變形，但標貼粘貼的可靠性降低，此方法還可用于產品編碼、生產日期、版本、甚至圖案等加工。 AAA A壓沉凹 壓線 圖 1-52 沉凹與壓線 1.5.4 加強筋 在板狀金屬零件上壓筋，見示意圖 1-53，有助于增加結構剛性，加強筋形狀及尺寸應按照鈑金模具手冊上規定的五種規格選用。 圖 1-53 加強筋示意結構 34 1.5.5 標注彎曲件相關尺寸時，要考慮工藝性 （ 圖 1 . 1 9 ）圖 1-54 彎曲件標注示例 如圖 1-54 所示， a）先沖孔后折彎， L 尺寸精度容易保證，加工方便。 b）和 c)如果尺寸 L 精度要求高，則需要先折彎后加工孔，加工非常麻煩，最好不采用。 1.6 其它工藝 1.6.1 抽孔鉚接 抽孔鉚接是 鈑金之間的鉚接鉚接方式， 主要用于涂層鋼板或者不銹鋼板的連接， 采用其中一個零件沖孔，另一個零件沖孔翻邊，通過鉚接使之成為不可拆卸的連接體。優點 :翻邊與直孔相配合，本身具有定位功能，鉚接強度高，通過模具鉚接效率也比較高，具體方式如圖 1-55 所示 : TDD TH D D + 0 . 390 H0.4d壓接前 壓接后零件 圖 1-55 抽孔鉚接 表 1-22 抽孔鉚接尺寸 參數 序號 料厚 T (mm) 翻邊高 H (mm) 翻邊外徑 D(mm) 3.0 3.8 4.0 4.8 5.0 6.0 對應直孔內徑 d 和預沖孔 d0 d d0 d d0 d d0 d d0 d d0 d d0 1 0.5 1.2 2.4 1.5 3.2 2.4 3.4 2.6 4.2 3.4 2 0.8 2.0 2.3 0.7 3.1 1.8 3.3 2.1 4.1 2.9 4.3 3.2 35 3 1.0 2.4 3.2 1.8 4.0 2.7 4.2 2.9 5.2 4.0 4 1.2 2.7 3.0 1.2 3.8 2.3 4.0 2.5 5.0 3.6 5 1.5 3.2 2.8 1.0 3.6 1.7 3.8 2.0 4.8 3.2 注 : 配合一般原則 H=T+T +(0.30.4) D=D -0.3 ； D-d=0.8T 當 T 0.8mm 時，翻邊孔壁厚取 0.4T. 當 T1 時， 該材料比 45 鋼容易切削，切削性能好； 當 Kr3.0 鉛黃銅 HPb59-1、鋁鎂合金、 9-4鋁銅合金， 2 容易切削的材料 易切鋼、有色金屬材料 2.53.0 退火 15Cr、自動機鋼、 3 較易切鋼、有色金屬材料 1.62.5 10 鋼 、 20 鋼、正火 30 鋼 4 普通材料 一般鋼、鑄鐵 1.01.6 45 鋼、灰鑄鐵、 5 稍難切削的材料 0.651.0 調質 2Cr13、 70 鋼 6 難切削的材料 較難切削的材料 0.50.65 調質 45Cr、調質 65Cr 7 難切削的材料 0.150.5 1 Cr18Ni9、調質 50Cr、某些鈦合金 8 很難切削的材料 0 10 0.2 0.8 0.8 1.6 1.6 1.6 3.2 2 10 18 0.2 0.8 0.8 1.6 1.6 3.2 3.2 3 18 30 0.2 0.8 1.6 1.6 1.6 3.2 3.2 4 30 50 0.4 0.8 1.6 1.6 3.2 3.2 3.2 5 50 80 0.4 1.6 1.6 1.6 3.2 3.2 3.2 6 80 120 0.4 1.6 1.6 3.2 3.2 3.2 6.3 7 120 180 0.4 1.6 1.6 3.2 3.2 6.3 6.3 8 180 250 0.8 1.6 1.6 3.2 6.3 6.3 6.3 2.4 螺紋設計加工 2.4.1 普通螺紋的加工方法 1） 普通外螺紋的加工方法主要有：板牙加工、螺紋銑刀銑削加工、螺紋搓絲板和滾絲輪滾扎加工。 2） 普通內螺紋的加工方法主要有：絲錐加工、螺紋銑刀銑削加工。 2.4.2 普通螺紋加工常用數據 表 2 4 普通螺紋加工前的毛坯直徑表 單位： mm 螺 紋 規 格 桿 的 直 徑 孔 的 直 徑 鉆頭直徑 最 大 最 小 最 大 最 小 M2.5 2.44 2.38 2.13 2.02 2.05 M3 2.94 2.88 2.60 2.47 2.50 M4 3.92 3.84 3.42 3.26 3.30 M5 4.92 4.84 4.33 4.16 4.20 M6 5.92 5.84 5.12 4.94 5.00 M8 7.90 7.80 6.86 6.69 6.70 M10 9.90 9.80 8.63 8.42 8.50 表 2 5 常用粗牙螺栓（或螺釘）的擰入深度、攻絲深度及鉆孔深度表 單位： mm 螺紋 規格 鋼和青銅 鑄鐵 鋁 h H H1 H2 h H H1 H2 h H H1 H2 M3 4 3 4 7 6 5 6 9 8 6 7 10 M4 5.5 4 5.5 9 8 6 7.5 11 10 8 10 14 M5 7 5 7 11 10 8 10 14 12 10 12 16 M6 8 6 8 13 12 10 12 17 15 12 15 20 M8 10 8 10 16 15 12 14 20 20 16 18 24 M10 12 10 13 20 18 15 18 25 24 20 23 30 40 注 1： h 表示通孔擰入深度 ； H 表示盲孔擰入深度； H1表示攻絲深度； H2 表示鉆孔深度。各個符號的含義見圖 2 1 圖 2 1 螺紋擰入深度、攻絲深度及鉆孔深度 注 2：擰入深度只是推薦值，具體數值可以根據實際需求確定。 注 3： M2 規格的螺紋加工工藝性很差，公司不推薦使用， 注 4：特殊情況時，允許 H1 H2；一般不推薦使用。 2.4.3 普通螺紋的標記 螺紋公差帶代號的標注在螺紋代號之后，中間用“ ”分開 。如果螺紋的中徑公差帶代號不同，則分別注出。前者表示中徑公差帶，后者表示頂徑公差帶。如果中徑公差帶與頂徑公差帶代號相同，則只標注一個代號。例如： M10 5g6g， M101 6H。 內、外螺紋裝配在一起，其公差帶代號用斜線分開，左邊表示內螺紋公差帶代號，右邊表示外螺紋公差帶代號。例如： M202 6H/6g； M202 左 6H/5g6g。 一般情況下，不標注螺紋旋合長度，其螺紋公差帶按中等旋合長度確定。必要時，在螺紋公差帶代號之后加注旋合長度代號 S 或 L，中間用“ ”分開。例如： M10 5g6g S， M10 7H L。【螺紋公差帶三組旋合長度分別表示為： S（短）、 N（中）、 L（長）】。特殊需要時，可注明旋合長度的數值，中間用“ ”分開。例如： M202 5g6g 40。 2.4.4 普通螺紋公差帶的選用及精度等級 表 2 6 普通內螺紋公差帶的選用及精度等級 精度 公差帶位置 G 公差帶位置 H S N L S N L 精密 4H 4H5H 5H6H 中等 (5G) (6G) (7G) *5H *6H *7H 粗糙 (7G) *7H 注： 1. 大量生產的精制緊固件螺紋，推薦采用帶方框的公差帶，普通螺紋 孔推薦孔為 7H； 2. 優先選用帶 *號的公差帶，不帶 *號的公差帶其次，括號內的公差帶盡可能不用； 3. 精密精度 - 用于精密螺紋，當要求配合性質變動較小時采用； 中等精度 - 一般用途； 粗糙精度 - 對精度要求不高或制造比較困難時采用； 4. S 短旋合長度； N 中等旋合長度； L 長旋合長度。旋合長度范圍由螺紋的 41 公稱直徑及螺距決定。 表 2 7 普通外螺紋公差帶的選用及精度等級 精度 公差帶位置 e 公差帶位置 f 公差帶位置 g 公差帶位置 h S N L S N L S N L S N L 精密 (3h4h) *4h (5h4h) 中等 *6e *6f (5g6g) *6g (7g6g) (5h6h) *6h (7h6h) 粗糙 8g (8h) 注： 1. 大量生產的精制緊固件螺紋，推薦采用帶方框的公差帶，一般外螺紋推薦 6g； 2. 優先選用帶 *號的公差帶，不帶 *號的公差帶其次，括號內的公差帶盡可能不用； 3. 精密精度 - 用于精密螺紋，當要求配合性質變動較小時采用； 中等精度 - 一般用途； 粗糙精度 - 對精度要求不高 或制造比較困難時采用； 4. S 短旋合長度； N 中等旋合長度； L 長旋合長度。旋合長度范圍由螺紋的公稱直徑及螺距決定。 2.4.5 英制螺紋的尺寸系列 表 2 8 常用英制螺紋的尺寸系列 mm 尺寸代號 螺紋直徑 螺距 P 每英寸牙數 n 外徑 d 中徑 d2 內徑 d1 3/16 4.762 4.085 3.408 1.058 24 1/4 6.350 5.537 4.724 1.270 20 5/16 7.938 7.034 6.131 1.411 18 3/8 9.525 8.509 7.492 1.588 16 (7/16) 11.112 9.951 8.789 1.814 14 1/2 12.700 11.345 9.989 2.117 12 (9/16) 14.288 12.932 11.577 2.117 12 5/8 15.875 14.397 12.918 2.309 11 3/4 19.050 17.424 15.798 2.540 10 7/8 22.225 20.418 18.611 2.822 9 1 25.400 23.367 21.334 3.175 8 注 1：英制螺紋只在配制時使用，設計新產品時不使用。 注 2：括號內尺寸盡可能不采用。 2.5 常見熱處理選擇和硬度選擇。 2.5.1 結構鋼零件熱處理方法選擇 結構鋼零件熱處理方法選擇見表 2 9 表 2 9 結構鋼零件熱處理方法選擇 42 序號 熱處理方法 用途 1 退火（完全退火、不完全退火） 處理工作負荷輕，速度低的含碳 0.15 0.45的碳鋼零件。 2 正火（在靜止空氣中或吹風中冷卻） 3 淬火高溫回火 處理中等負荷的含碳 0.38 0.5的中碳 鋼和中碳合金鋼零件。第 4 種方法也可以作熱處理鍛件的預先熱處理，代替長時間的退火。 4 正火高溫回火 5 退火或正火淬火低溫回火 處理承受中等負荷，同時需要耐磨而含碳0.38 0.5的中碳鋼和中碳合金鋼零件。 6 正火高溫回火淬火低溫回火 7 正火滲碳淬火低溫回火 處理承受重負荷，在復合應力以及沖擊負荷下具有高耐磨性而含碳 0.15 0.32的低碳鋼和低碳合金鋼零件。處理淬火后在滲碳層中有大量奧氏體的含碳 0.15 0.32的高合金鋼。 8 正火高溫回火滲碳高溫回火淬 火低溫回火 9 氰化淬火低溫回火 處理在承受較重負荷，具有耐磨性的低碳