知识分享：钣金件结构设计准则解析（一）

如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点,这里推荐几条设计准则并给出相应的例子。

简单形状准则

切割面几何形状越简单,切割下料越方便、简单、切割的路径越短,切割量也越小。如直线比曲线简单,圆比椭圆及其它高阶曲线简单,规则图形比不规则图形简单（见图1 和图2、图3）。

干货，全套设计学习资料免费领取！ 网页链接​

图4a 的结构只有在批量大时方有意义,否则冲裁时,切割麻烦,因此,小批量生产时,宜用图b所示结构。

节省原料准则

节省原材料意味着减少制造成本。零碎的下角料常作废料处理,因此在薄板构件的设计中,要尽量减少下脚料。特别在批量大的构件下料时效果显著,减少下角料的途径有:

（1）减少相邻两构件之间的距离(见图5 和图6)

（2）巧妙排列(见图7)

（3）将大平面处的材料取出用于更小的构件(见图8 和图9)

足够强度刚度准则

薄板由于很小的壁厚,所以刚度是很低的。尖角刚度不足,应以钝角取代之(见图10) 。

两孔之间的距离若太小,则在切割时有产生裂纹的可能(见图11) 。

细长的板条刚度低,也易在剪裁时产生裂纹,特别是对刀具的磨损严重,可见这样的薄板结构应避免(见图12) 。

可靠冲裁准则

图13a 所示的半圆切线结构冲裁加工很难。因为这要求准确地确定刀具和工件之间的相对位置。

准确测量定位不仅费时,更重要的是,刀具由可磨损和安装的误差,精度通常达不到这么高的要求。

这样的结构一旦加工稍有偏差,质量很难保证,且切割外观差。所以应采用图b 所示的结构,它可保证可靠的冲裁加工质量。

避免粘刀准则

在构件中间冲裁切割时会出现刀具和构件粘接交紧的问题。解决的办法:

（1）留有一定的坡度；

（2）切割面连通(见图14 和图15)。

弯曲棱边垂直切割面准则

薄板在切割加工以后,一般还要进一步进行成形加工,比如弯曲。弯曲棱边应垂直于切割面,否则交汇处产生裂纹的危险升高(见图16 、图17以及图18) 。

若因其它限制垂直要求不能满足时,应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个圆角,其半径大于板厚的两倍(见图19) 。

平缓弯曲准则

陡峭的弯曲需特殊的工具,且成本高。此外,过小的弯曲半径易产生裂纹,在内侧面上还会出现皱折(见图20 、图21) 。