钣金结构设计要注意哪些问题 钣金设计注意事项
钣金设计注意事项
为了使钣金设计更加合理，降低钣金工艺难度，从而提高钣金制作的品味，特提出以下注意事项。
1. 钣金零件总体尺寸要合理 1.1考虑钢板材料尺寸
小巨人目前使用的钢板有2种规格：
2500mm*1250mm （对应钢板板厚t1.5 t2.5 t3 t5） 3000mm*1500mm （对应钢板厚度t2.5）
如果所设计钣金件展开后的尺寸大于1211*2490任何一边，钣金展开时只能将其一分为二，这样焊接时就要对接、焊缝打磨，不仅增加了制作难度，变形量增大，还降低了整个钣金件的品味。
图1
例1：图2中钣金件尺寸为2500（长）*1200（宽）*25（高）*1.5（板厚），展开需要分成3部分（见图3），焊缝有2400mm ，而如果本件设计尺寸为2400*1150*25*1.5直接可以折弯成型。
图2
图3
应用说明：
机械手项目中托线槽设计就要考虑尺寸是否合适，如果无法整体折弯成型，可考虑缩小零件尺寸，采用螺栓连接的方式，减少焊接量，减少因焊接产生的变形。
1.2考虑涂装设备可通过的钣金最大尺寸
如果所设计钣金零件的尺寸大于涂装设备可通过的钣金最大尺寸，就无法采用粉末涂装，只能油漆喷涂，从而导致色差存在，降低整个机床的品味。
2. 正确区分在钣金零件上攻丝和焊接螺母的设计要求 2.1
图5
一般情况下不受力或者钣金自重小于5KG 的连接螺纹孔直接在钣金件上攻丝，有较大受力要求时焊接螺母，对应底孔大小见图5. 2.2钣金底孔距离折弯线的最小尺寸要求
如果钣金开孔距离折弯线太近将会导致孔被拉变形，也不利于装配作业，图6是拉伸后的状态，图7是对应的最小孔距。
图6
图7
3. 保证折弯最小尺寸
在设计过程中除满足零件功能要求，还要考虑钣金零件的制作工艺要求，设计合理不仅作业简单，还可以大幅提高钣金零件的质量和品位，其中满足最小折弯尺寸要求尤为重要。
3.190°折弯
图8
3.2 压锐角
（1
） t3以上板厚加工不可 （2） 折弯零件长度在2000mm 以下
图9
3.3阶梯型折弯
图10
3.4 90°U型折弯
图11
以下是U 型钣金和折弯刀具的干涉状态
图12
例2：以下是宽度为15，板厚为2.5mm 的U 型槽，显然和刀具干涉，展开时只能分开焊接，结果是变形量大，工件弯曲不直。
3.5箱形结构折弯成型的基本尺寸要求如下：
如果B 的值大于170，该类零件展开时必须拆开，焊接量较大。
图14
3.6压边成型 （1）普通压边
图15
（2）向外压边
图16
（3）向内压边
图17
3.7 R30 R50圆弧折弯
图18
注：现有圆弧刀具外径是R30 R50,所以设计工件内寸为R30 R50,标注外寸时需要加板厚
4 熟悉钣金制作基本工艺要求，能够在焊接图纸上正确标注设计要求。
对于钣金零件需要对各个焊接位置上的焊接方法、焊接后的处理、防水处理的、表面打磨处理以及涂装颜色，设计者熟悉了这些工艺后，才会对自己设计的钣金零件进行合理的工艺标注说明。
图19
图20
图21
图22
例3：图纸上可以标注如下
图23
5 设计过程中各类加工件要标准化
如螺母，网板、型材等规格和尺寸要尽量引用MAZAK 已经有的，小巨人公司也要自己建立一些标准件库，比如机械手围栏网格、立柱等可以固定一种规格，甚至连厂家也可以固定，这样我们可以根据设计需要要求供应商提供高质量的原材料，不至于不同的设计者使用的材料不一样，质量也参差不起。我们经常用的网板，必要的话可以采取进口的。
15
YS
WPA1BAA0400 ○ ●
16
YS
WPA1BAA0500 ○ ●
17
YZ
WPA1BAA0700 ○ ●
18
YS
WPA2BAA0200 ○ ●
19
YZ
WPA2BAA0400 ○ ●
20
YZ
WPA2BAA0500 ○ ●
21
YS
WPA2BAA0600 ○ ●
22
YS
WPA2BAA0700 ○ ●
23
YS
WPA2BAA0800 ○ ●
24
YS
WPA2BAA0900 ○ ●
25
ZZ
WPA2BAA1000 ○ ●
26 27 28 29
YZ YZ YZ YS
WPA2BAA1200 ○ ● WPA3BAA0401 ○ ● WPA3BAA0501 ○ ● WPA3BAA0701 ○ ●
ングメ タル パンチ ングメ タル パンチ ングメ タル パンチ ングメ タル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル エキス パンド メタル メタル ラス メタル ラス メタル ラス
Metal
Punching Metal Punching Metal Punching Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal Expanded Metal
400X200
SPHC
300X300
SPHC
400X400
SPHC
200X100
SPHC
200X200
SPHC
200X400
SPHC
300X300
SPHC
600X300
SPHC
200X400
SPHC
400X400
SPHC
300X600
SPHC
1200X600
SPHC SPHC SPHC SPHC
- 11 -
Metal lath 250X250 Metal lath 250X500 Metal lath 500X500
30
YS
WPA4JAA0200 ○ ●
31
YS
WPA4JAA0300 ○ ●
32
YS
WPA4JAA0400 ○ ●
33
YZ
WPA4JAA1600 ○ ●
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
YZ YS YS YS YS YS YS YZ YS YS
WPA4JAA1700 ○ ● WPA6AAA0100 ○ ● WPA6AAA0300 ○ ● WPB1AAA0100 ○ ● WPB1AAA0200 ○ ● WPB2AAA0100 ○ ● WPB2AAA0200 ○ ● WPB2AAA0400 ○ ●
ステン レス金 網 ステン レス金 網 ステン レス金 網 ステン レス金 網 ステン レス金 網 溶接金 網 溶接金 網 通しボ ス 通しボ ス 止まり ボス 止まり ボス 止まり ボス
Stainless Steel Wire Netting Stainless Steel Wire Netting Stainless Steel Wire Netting Stainless Steel Wire Netting Stainless Steel Wire Netting Welding Fence Welding Fence Thru. Hole Boss Thru. Hole Boss Non-Thru. Boss Non-Thru. Boss Non-Thru. Boss
200X100(#10) SUS
200X200(#10) SUS
400X200(#10) SUS
200X100(#50) SUS
200X200(#50) SUS 500X505 500X1000 φ 16X7.7XM6 φ 16X12.7XM6 φ 16X12.7XM6 深8 φ 16X17.7XM6 深 12 φ 20X22.7XM8 深 15 φ 16X12.7Xφ 7 φ 16X17.7Xφ 7 φ 16X7.7Xφ 11Xφ 7 φ 16X12.7Xφ 11Xφ 7 φ 20X17.7Xφ 14Xφ 10 30X25 SS400 SS400 SS400 SS400 SS400 SS400 SS400 SS400 SS400
WPB3AAA0100 ○ ● カラー Collar WPB3AAA0200 ○ ● カラー Collar Boss with ザグリ Spot WPB4AAA0100 ○ ● ボス Facing Boss with ザグリ Spot WPB4AAA0200 ○ ● ボス Facing Boss with ザグリ Spot WPB4AAA0400 ○ ● ボス Facing Ｌ形ブ WPE2BAA0200 ○ ● ラケッ L Bracket
44
YS
SS400
45
YS
SS400
46 47
YZ YZ
SS400 SPHC
- 12 -
ト ｱｰｽﾊﾞ WPE5BAA0100 ○ ● ｰ用ｳﾏ ｱｰｽﾊﾞ WPE5BAA0200 ○ ● ｰ用ｳﾏ WPF1BAA0100 ○ ● リブ 差し込 み用板 WPG1BAA0100 ○ ● 金 はめ込 WPG2BAA0100 ○ ● み板金
48 49 50
YS YZ YZ
Earth Bar Earth Bar Lib
10P 16P 50X50X20
SPHC-P SPHC-P SPHC
51 52 53 54 55 56
YS YZ YS YS YS YS
Insertion sheetmetal Fitting sheetmetal t=0.8
SPHC SPCC SS400 SS400 SS400
WPH2AAA0100 ○ ● 丸取手 Bar Handle φ 6X35X75 WPH2AAA0200 ○ ● 丸取手 Bar Handle Roller WPJ1AAC0100 ○ ● コロ軸 (Tank) Roller WPJ1AAC0200 ○ ● コロ軸 (Tank) Roller (Wing WPJ1AAC0300 ○ ● コロ軸 Cover) 六角ナ WPK1AAA0100 ○ ● ット Hex. Nut 六角ナ WPK1AAA0200 ○ ● ット Hex. Nut 六角ナ WPK1AAA0300 ○ ● ット Hex. Nut 六角ナ WPK1AAA0400 ○ ● ット Hex. Nut 六角ナ WPK1AAA0500 ● ット Hex. Nut 六角ナ WPK1AAA0600 ● ット Hex. Nut エビナ WPK2AAA0100 ○ ● ット Clamp Nut エビナ WPK2AAA0200 ○ ● ット Clamp Nut Ｔ形溶 接ナッ WPK3AAA0101 ○ ● ト T-Nut φ 6X50X150 軽・中用 滑 り 重用
転がり SS400
57 58 59 60
YS YS YZ YZ
SS400 M6 M8 M10
61 62 63
YZ YZ YZ
M12 M16 M20
64 65
YZ ZZ
M6 M8
66
YS
M6
- 13 -
67
YS
WPK3AAA0201 ○ ●
68
YS
WPK3AAA0301 ○ ●
69 70 71
YS YZ YZ
WPK3AAA0401 ○ ● WPK4AAA0200 ○ ● WPK4AAA0300 ○ ●
72
YS
WPL1AAA0400 ○ ●
73 74 75 76 77 78 79 80
ZZ YS YS YZ YZ YZ YS YZ
WPL1AAA0500 ○ ● WPM1AAA0100 ○ ● WPM1AAA0200 ○ ● WPM1AAB0300 ○ ● WPM1AAB0400 ○ ●
Ｔ形溶 接ナッ ト Ｔ形溶 接ナッ ト Ｔ形溶 接ナッ ト 六角長 ナット 六角長 ナット スタッ ドボル ト スタッ ドボル ト リテー ナ リテー ナ リテー ナ リテー ナ
T-Nut
M8
T-Nut
M10
T-Nut Hex. Long Nut Hex. Long Nut
M12 M6X30 M8X20
Stud Blot
M6X15
Stud Blot Retainer Retainer Retainer Retainer Pin Pin Pin High Press. Socket High Press. Socket High Press. Socket Hinge Hinge
M8X15 SS400 SS400 SS400 SS400 S45C S45C S45C
WPN2EAB0200 ○ ● ピン WPN2EAB0300 ○ ● ピン WPN2EAC0100 ○ ● ピン 高圧ソ ケット WPP1EAA0100 ● Rc PT） （ 高圧ソ ケット WPP1EAA0200 ● Rc PT） （ 高圧ソ ケット WPP1EAA0300 ● Rc PT） （ Z11TU000320 Z11TU000370 ● 蝶番 ● 蝶番
81
YS
FSC PT 1/4"
S25C
82
YZ
FSC PT 3/8"
S25C
83 84 85
YS YS YS
FSC PT 1/2" B-63-3 B-4-2L
S25C
- 14 -
86 87 88
YS YZ YZ
Z11TU000380 Z11TU001390 Z11TU001440
● 蝶番 ● 蝶番 ● 蝶番
Hinge Hinge Hinge
B-102-4 B-551-1 B-4-3L
89 90
YS YS
Z11TU001460 Z11TU002530
● 蝶番 ● 蝶番
Hinge Hinge
B-551-2 B-65-4-L
91 92
YZ YS
Z11TU002570 Z11TU002580
● 蝶番 ● 蝶番
图 24
Hinge Hinge
B-7-53 B-65-4-R
例 4：常用防护栏网格
Ｂ 405 505 YS 500 Ａ 1000 2000 图 25 WPA6AAA0100 ZZ WPA6AAA0200 1000 YS WPA6AAA0300 ZZ WPA6AAA0400 ZZ WPA6AAA0500
6
钣金设计中存在明显缺陷的实例分析
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以上零件是法士特接水盘，存在以下难点： （1） 根据零件特点和总体尺寸只能分割成 3 部分进行焊接，焊接量大，变形严重； （2） 焊接网格面积大， 中间也没有加强筋， 且钣金边框宽度只有 20mm,和网格焊接 后产生扭曲。 改善建议： （1） 将该零件分成 2 部分用螺栓连接 （2） 采取加筋或者增加边框强度来改善整个零件的结构。 钣金涂装工厂 2010-02-22
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