提升钣金件质量的5大实证设计原则

钣金加工是一套实用的制造工艺，用扁平金属板制作零件。钣金材料和厚度多样，可制造家电、外壳、支架、面板和底盘等零件。

对钣金加工新手而言，过程可能令人望而生畏。与3D打印和CNC加工等通用工艺不同，钣金加工受相对严格设计规范约束。钣金必须按特定方式弯曲和切割，仅适合特定零件和产品。

因此，开展项目前学习钣金加工基本原则很重要。由快速原型专家3ERP提供，本指南提供五个简单技巧改进钣金件，将普通设计转化为专业级钣金产品。

什么是钣金加工？

钣金加工是一组制造工艺，共同特征是都使用钣金——而非块料、粉末或熔融金属——作为原料。不同机器以不同方式成型钣金：一些在钣金上打孔或切割；另一些弯曲、冲压或旋压金属制成各种形状。

利用钣金加工，工程师可用多种金属制造耐用、低成本零件。这些零件可跨航空航天、医疗、机器人等行业应用。

制造过程中使用的钣金通常厚度在0.006-0.25英寸(0.015-0.635厘米)之间，具体尺寸取决于材料和零件最终用途。

改进钣金件

钣金加工在各制造工艺中独树一帜，因其原料与众不同。因此，习惯为加工、成型等常见工艺设计零件时，设计钣金件可能有难度。

虽然确保高质量钣金件的最佳途径是咨询并利用3ERP等钣金专家，但从一开始遵循特定设计原则也有优势。遵循以下五个技巧，设计师可创建坚固、易加工、抗断裂的钣金件。

孔洞

钣金加工常用于制造外壳、支架等，常需螺丝、螺栓或互锁部分的孔和槽。孔通常用安装在压力机上的冲头和模具冲压，可从钣金上精准切出圆形。但孔制作不当可能导致孔变形甚至零件断裂。

钣金冲孔应遵循几条重要规则。孔距任何壁或边缘应为1/8英寸(钣金薄于1/30英寸时为1/16英寸)，孔间距至少为钣金厚度的6倍。此外，所有孔和槽直径应等于或大于钣金厚度。

折边

钣金边缘可能粗糙或锋利，"折边"——将边缘向内折叠——是使钣金件安全实用的好方法。折边也能强化钣金件，或承担功能角色如容纳铰链销。折边可为开口、闭合或泪滴形。

为钣金件添加折边时，应遵循几条准则确保最佳性能。首先，除非绝对必要，几乎总是应避免闭合折边——材料完全折回自身——因极端弯曲角度可能损伤材料，开口折边和泪滴折边因在折边两侧留有间隙而更可取。

制作开口折边时，间隙直径应等于或大于钣金厚度。回折长度——折边"回折"多远——不应小于钣金厚度的4倍。相同准则适用于泪滴折边，额外要求回折端部开口不小于钣金厚度的1/4。

弯曲

弯曲是钣金加工领域最重要的成型工艺之一。使用折弯机和压力机等设备，机床车间能将钣金操纵成新形状——尽管某些材料更适合弯曲。遵循特定弯曲规则可确保精准均匀弯曲，降低材料损伤可能性。

一条规则是：设计带弯曲的钣金件时，内弯曲半径应等于或大于钣金厚度以避免变形。此外，保持弯曲方向和半径一致有助于降低成本，因零件无需重新定向，弯曲设备可重复同一工序。

缺口

缺口和凸耳是钣金件特征，用于添加螺丝或紧固件，或将多个零件插槽连接。缺口是零件边缘小凹陷，凸耳是凸出特征。一个钣金件的凸耳常设计为插入另一零件的缺口。

像其他钣金特征一样，制作合适缺口和凸耳需遵循规则。缺口间距约1/8英寸且至少等于钣金厚度。凸耳间距也应相互分开——距离等于或大于钣金厚度。此外，凸耳长度应等于或小于其宽度的5倍。

表面处理

虽然钣金件应用常相对朴素，但有时仍需经过一个或多个表面处理工序才能投入使用。视应用和材料而定，钣金件可通过喷砂、阳极氧化、电镀、粉末涂层等工艺处理，或为功能目的，或单纯改善零件外观。