01、引言

鈑金件就是通常所說的金屬薄板類零件，薄板指的是板厚與其長度相比小得多的金屬板。由于其特殊的幾何形狀和很小的厚度，其具有加工量小、重量輕、易于剪裁、形狀規(guī)范等優(yōu)點，可以用來制造大而復(fù)雜的零件，且生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低，被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

02、鈑金工藝特點及重要性

金屬薄板類零件分為下料、成形、連接三類加工工藝。依據(jù)上述三種加工工藝，可以將鈑金工藝分為沖壓工藝、折彎工藝、焊接工藝，這三大工藝都具有自己的特點。傳統(tǒng)的機械加工工藝使用的是刀具加工，而沖壓和折彎工藝分別使用的是沖壓模具和折彎模具加工，焊接工藝是使用焊接設(shè)備并用定位工裝進行焊接加工。

加工方法不同，加工工藝也就截然不同。對于長期從事傳統(tǒng)機械加工結(jié)構(gòu)件的設(shè)計人員而言，轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)設(shè)計思路，考慮到鈑金加工設(shè)備和加工模具的局限性對鈑金件設(shè)計的影響，結(jié)合鈑金工藝進行鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計尤為重要。

03、鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計誤區(qū)及優(yōu)化

鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)該考慮鈑金加工工藝的要求和特點，此外，還要注意鈑金件加工的批量大小、加工的成本和生產(chǎn)的效率。由于設(shè)計人員長期從事機械加工結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在進行鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時往往存在著一些誤區(qū)。

04、強度設(shè)計

由于設(shè)計人員不能擺脫機械加工結(jié)構(gòu)件的設(shè)計思路，為了提高鈑金件的設(shè)計強度，一味地增加鈑金件材料的厚度，而不能從鈑金件的沖壓工藝、折彎工藝方面去提高設(shè)計強度。對一個鈑金產(chǎn)品進行設(shè)計時，應(yīng)盡量選用厚度一致的材料，對生產(chǎn)備料、加工、焊接等工藝流程都能起到積極的作用。

通過沖壓凸包、滾筋的方式，可以使強度得到明顯的提高。在進行鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以對結(jié)構(gòu)件進行受力分析．計算出零件的應(yīng)力集中點和危險截面，重點在受力點上設(shè)計凸包加強，在危險截面處設(shè)計加強筋加強。

通過折彎的壓平模強力壓平，可以使鈑金件的局部厚度增加一倍，而強度卻遠遠高于直接采用雙倍厚度材料的強度。

05、折彎邊的設(shè)計

鈑金的折彎最短邊受折彎下模的V形開口寬度及折彎R角的影響，設(shè)計時需適當考慮到折彎最短邊的限制。假設(shè)折彎下模具的V形開口寬度為12mm，折彎R角為0.5mm，則折彎最小短邊就不能超過VI2+R+0.5=7mm。設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)工廠現(xiàn)有的折彎下模的規(guī)格進行設(shè)計，避免工廠定制很多不必要的模具，大大增加模具的加工和管理成本。

在進行折彎邊的設(shè)計時，還要考慮到折彎邊與折彎邊之間距離的限制。折彎邊與其余已折彎邊過近時，會發(fā)生折彎邊與折彎模具干涉的情況。

06、優(yōu)化設(shè)計

通過焊接加工的鈑金件，焊接和打磨都非常麻煩，加工效率也比較低，外觀質(zhì)量也得不到保證。因此，可通過優(yōu)化設(shè)計減少焊接面，在不降低設(shè)計強度的情況下，使零件更加美觀，并提高了表面質(zhì)量。

優(yōu)化前后的零件對比如圖1所示。左上零件圖由三塊板狀零件拼焊成。而右上零件圖由薄板折彎成型，加工出的零件也能滿足產(chǎn)品的需求，但后者鈑金件的設(shè)計就相當巧妙，表面質(zhì)量較高．也較為美觀。

再如某機柜中常用的導(dǎo)銷支架，如圖1左下零件圖所示，常規(guī)采用整塊鋁板切削加工而成；而優(yōu)化設(shè)計如圖1右下零件圖所示，直接通過鈑金件的折彎加工成形，也能滿足產(chǎn)品的需求，減少了加工量，縮短了加工周期，大大降低了加工成本。

圖1 優(yōu)化前后的零件對比

07、方孔內(nèi)直角的設(shè)計

由于機械加工使用的是刀具為圓柱體形狀的切削銑刀， 機械加工零件在設(shè)計時常常留有加]二圓角．而通過沖壓加工的鈑金件，使用的是成形沖模，方孑L沖模為長方形或者正方形沖模具，一次沖壓成形，加工后方孔為內(nèi)直角，因此，設(shè)計時就需要注意將鈑金件的方孔設(shè)計成內(nèi)直角。設(shè)計需要長圓孔時，直接選用長圓孔沖模，加T后的形狀為沖模尺寸規(guī)格的長圓孔。

根據(jù)產(chǎn)品的性能要求，設(shè)計時應(yīng)該了解加廠現(xiàn)有的模具尺寸，按照鈑金加工工藝的現(xiàn)有模具進行加工，降低加工成本，避免臨時定制刀具延長加工周期。

08、結(jié)語

鈑金工藝與鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計密不可分，需要緊密結(jié)合鈑金工藝，提高鈑金件的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，設(shè)計具有加工工藝性的結(jié)構(gòu)件，從而實現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的目的。

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作者：趙躍俊

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