产品设计师应该了解的关于钣金原型制作的 5 件事
钣金制造行业是世界上最大的行业之一。事实上，2018 年其全球市场规模为 2650 亿美元，预计 2019 年至 2025 年的复合年增长率为 5%。
作为产品设计师，尤其是消费品设计师，您很有可能知道钣金原型制造在产品开发中的价值。然而，您可能不确定钣金是如何制造的或钣金结构的最佳设计实践。
本文涵盖了所有这些以及更多内容。它将介绍在与第三方制造店开展业务之前您应该了解的关于钣金原型制作的五件事。
#1 钣金必须满足厚度要求
像许多其他产品设计师一样，您是否将钣金描述为存在于扁平件中的金属？
您并没有完全错，但定义不仅仅是“扁平件”。钣金的厚度通常在 0.006 英寸到 0.25 英寸之间。您可以将厚于 0.25 英寸的金属称为“金属板”，将薄于 0.006 英寸的金属称为“箔”或“金属箔”。
#2 存在许多不同的钣金制造工艺
在钣金制造中，钣金工人通常从扁平的金属片开始，并使用不同的制造工艺将它们转化为结构（或产品），例如：
- 切割
- 变形
- 组装
切割过程
顾名思义，切割过程涉及通过使用特殊机械（包括 CNC 激光切割机、水射流切割机和等离子切割机）创建切割来操纵钣金。 （相关文章：这里有5种你绝对应该知道的CNC机器）
变形过程
钣金变形描述了通过弯曲、拉伸和拉伸来改变钣金形状的过程。该过程涉及使用专用工具，例如折弯机和金属冲压机。
折弯机允许您将钣金弯曲成不同的角度和形状。相比之下，金属冲压机（具有冲头和模具）允许您执行特定任务，例如压花、卷边和绘图。
组装
装配描述了使用紧固件或通过焊接将不同的钣金零件连接在一起的过程。焊接工艺是两者中较为常见的一种，您有多种焊接技术可供选择，包括电弧焊、电子束焊等。
因此，假设您正在寻找制造和组装两个直角支架。首先，您必须使用激光切割机、水射流切割机或等离子切割机在平板金属零件上创建切割和关键特征（例如孔）。
接下来，将这些金属片放在折弯机的冲头和模具之间并弯曲直到达到 90°。最后，将这些部件焊接（或固定）在一起，形成所需的定制金属制造原型。
#3 钣金原型制造具有许多优势
钣金原型帮助企业的最大原因之一是它在制造过程中消除了猜测。这些原型充当您设计概念的物理样本（或实体模型），让您可以在开始制造之前很久就测试设计的性能并检测缺陷。
您可能会将钣金原型制造的初始成本视为不利因素。但你可能错过了更大的图景。想象一下，如果你全神贯注于制造并最终得到一整批有错误的单元，你将需要花费多少。
#4 用于钣金原型制造的工程材料
几乎所有常见的工程材料都以片材的形式使用。其中一些金属包括铝、不锈钢、铜和镁等。正确的选择通常取决于您希望获得的最终用途特性和产品的要求。
如果您的产品需要具有高强度、耐热性和耐腐蚀性的轻质金属，您应该选择铝。如果您正在寻找强度、可加工性和良好表面光洁度的组合，不锈钢和铜是理想的选择。
镁金属板还具有高强度和耐用性，而且重量轻（大约是铝密度的三分之二）。但是，它们高度易燃，在制造期间（和之后）对您构成重大风险。除非绝对必要，否则您应该避开镁金属板。 （相关文章：CNC加工镁：有哪些安全隐患？）
#5 钣金原型的最佳设计实践
以下设计实践将帮助您在制造钣金原型时降低制造成本并缩短交货时间。
- 设计直径至少等于钣金厚度的孔，因为这样可以消除工具断裂或损坏的可能性。
- 仅将关键公差分配给对原型功能至关重要的功能。
- 设计弯曲半径大于（或等于）钣金厚度，因为这将使您的设计简单且更容易制造。
- 使所有特征远离弯曲线至少是材料厚度的四倍，因为更近的特征会在制造过程中造成困难。
- 将制造过程外包给拥有高质量服务记录的顶级制造车间。
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