在设计钣金件时要避免的8个错误

在设计钣金加工时,克服这些常见的挑战,以提高零件功能并加速制造过程


一些工程师在正确设计用于制造的钣金零件方面存在困难。当然,那不是你(眨眼)。尽管如此,我们注意到在我们被要求引用的模型中经常出现某些问题。考虑到这些问题,我们提供了这个列表。这并不是详尽的,但是请自己做好准备,看看您的许多同事在设计钣金并提交RFQ时都做错了什么。

金属薄板的特点是接近弯曲线
仔细规划你要放置孔、标签和其他特征的位置,并确保它们不会放置在太靠近弯曲的地方,就像这个例子中看到的那样。你能离得多近?遵循4T规则,保持所有特征距离弯曲线至少四倍于材料厚度。

1.使用无弯曲零件的完整3D模型

这可能是我们看到的最基本的问题。金属薄板是平的,必须经过弯曲、成形、切割、激光加工,有时还要经过哄骗才能形成最终形状。这是一个非常实际的过程。如果您将钣金件设计为实心物体,请向我们发送一份看似折叠的CAD文件,但显示了弯曲的位置,这很重要。与此相关的是,由于原材料是单片金属,整个零件必须具有相同的材料厚度。例如,如果您创建一个使用0.125 in的部件。(3.175毫米)厚铝,你的整个部分将需要相同的厚度。

2.将特征放置得太靠近弯曲线

在制造过程中制造困难的一个快速方法是将孔、制表片或其他特征放置得太靠近弯曲处。那么,你能接近多少呢?只要遵循4T规则。保持所有特征至少4倍的材料厚度远离弯曲线。所以,如果你的设计告诉我们使用0.050英寸。(1.27毫米)铜,给你的特征至少0.200英寸。(5.08mm)的间隙。如果你不这样做,零件将在压闸中笨拙地变形,没有人希望这样。

3.设计完美垂直的金属板角

当你在压闸机中弯曲金属片时,所产生的弯曲不会形成完美的90度角。相反,该工具有一个圆形的尖端,增加了弯曲的半径。如果你测量弯曲区域的长度,然后除以2,你就会得到弯曲半径这个图形是由制作工具定义的。如果曲线的大小对您很重要,请确保在模型中指定了它。

最常见的内部弯曲半径(也是我们的默认值)是0.030英寸。(0.762毫米)。要记住的一个重要考虑因素是,外部弯曲半径-在冲压机工具集的模具一侧形成的半径等于材料厚度加上内部弯曲半径。

一些设计师喜欢花哨,为零件的每个弯道创造不同的半径。想省钱吗?所有的弯道都使用相同的半径。当你的制造商不需要改变工具,这节省了你的人工成本。

钣金硬件标注
在你的装配信息中包括硬件细节,比如这个自锁螺母,将帮助你把你想要的东西放在你期望的零件位置上。

4.忘记在CAD文件中包含详细的硬件规格

你知道有谁想要更长的交货时间吗?可能不会。始终记住,通过在顶级组装信息中包含详细信息,让制造商知道您想使用哪种硬件。无论是像CLS-440-2这样的自扣螺母,像FHS-M5-15这样的平头螺柱,还是其他硬件,这都可以保证您将得到您想要的东西放在您期望的位置。为节省时间和麻烦,请下载并使用PEM固定硬件模型。

5.选择错误的表面处理(或者当你需要的时候没有使用)

一般来说,饰面有两个目的。他们可以保护你的部分,也可以让它看起来更好。有些人两者都做。唯美的饰面——注重外观的饰面——并不注重防腐蚀。尽管如此,粉末涂层确实提供了一些保护(除非划伤到了下面的金属)。另一方面,丝印用于在零件上添加文字和图像,完全没有保护作用。

化学转化漆是通过改变最外层的性质来保护你的零件。例如,如果你想在腐蚀性环境中使用钢材,可以考虑选择镀锌或镀锌金属,这些金属已经有一层保护性的锌涂层。不过要小心!我们不能焊接镀锌钢,因为它会释放危险的毒素。相反,我们可以用钢制造零件,并在焊接后添加锌涂层。

铬酸盐转换可以给你的部分电气连接,并提供底漆层到你的部分,如果你想油漆。阳极氧化可以增加一个流行的金属颜色,你的部分,同时也保护他们。想想你拥有的彩色小手电筒。

这里有一个最有用的总结共同完成用于钣金。

6.为工作选择错误的金属板

想象一下,用未完成的钢铁制造数百个零件,这些零件注定要安装在含盐的海洋环境中。令人惊讶的是,我们看到过这样的引用。当你的零件腐蚀时,你可以省去客户的抱怨,在选择合适的钣金时考虑以下因素:

  • 在日常使用中预期的磨损
  • 腐蚀保护
  • 可制造性
  • 化妆造型
  • 机械性能(抗拉强度、屈服强度、延展性等)
  • 电导率(用于电气应用)

方便的图表能帮上忙。

钣金件上的U形通道
在设计U形通道时,要考虑所使用材料的强度和弯曲的容易程度。最佳做法是使用U通道保持至少2:1的宽高比。

7.没有考虑u通道强度

在设计U型通道时,要时刻考虑你所使用的材料的强度以及它的弯曲程度。在Protolabs,窄一点并不适合我们,因为我们的工具。如果我们有更窄的工具,我们可以制造更窄的U型通道。底线是,在与我们合作时,为U通道保持至少2:1的宽高比是最佳实践。如果你需要一个更窄的通道,考虑焊接或铆接组件。

8.设计不切实际的焊接要求

你试过在一个封闭的盒子里焊接一条缝吗?不?我们也没有。确保你的焊接要求是切实可行的。重要的是要记住,如果焊枪不能接触到接缝,焊接就不会发生。我们强烈建议所有的焊接都在零件的外部进行设计。

金属在高温下会融化,所以你需要材料的厚度来应对极端高温。焊接的最小材料厚度为0.040英寸。(1.016毫米),以确保焊缝不会变成一团熔化的金属。

最后,在您的模型中,始终使用焊接函数或命名法指示对焊接的需求。千万不要用盒角来表示焊接。

没有一个设计技巧可以涵盖我们所见过的所有钣金错误,但这个“最佳”系列是一个开始。看看我们的金属板设计指导方针让你朝着正确的方向前进。

如需更多帮助,请致电877-479-3680或联系Protolabs应用程序工程师(电子邮件保护).为了让你的下一个设计项目今天开始,简单上传3D CAD模型为一个互动报价在几个小时内。

如果你找导游有什么问题,请按此处下载

钣金设计指南

下载本指南,探索创建钣金件所涉及的过程,以及如何设计常见特征和选择正确的材料。

钣金报价图

需要定制钣金零件?上传您的设计,以获得在线报价今天。

获取钣金件