【MFC推荐】钣金件加工工艺的优化设计

钣金加工工艺对于钣金件的设计具有十分重要的作用。钣金加工工艺可以根据钣金产品的实际使用需求对钣金件的设计方案进行选择， 从而在相应的加工工艺下制造出符合需求的钣金件。伴随当前加工工艺精确度的不断提升，对于钣金件的质量也有了新的要求。为实现钣金工艺优化目标下的钣金件结构设计优化,应当就设计中的各个细节进行针对性处理。

钣金工艺概述

根据金属薄板零件的分类，钣金工艺可以分为冲压工艺、折弯工艺和焊接工艺三种形式。三种工艺分类不同，其特点也各不相同。冲压工艺和折弯工艺在作业中会应用相应的模具，焊接工艺会应用到焊接设备，对相应待加工的零件进行焊接处理。基于此，想要提升钣金工艺质量，就需要设计出符合钣金作业需求的模具和设备，从而提升钣金加工的精确度。

钣金加工中的难点

通过前文叙述可以得知， 钣金加工是对金属材料进行加工然后制成所需要的尺寸和形状，再结合焊接等工艺，使其成为符合使用需求的产品或零件， 例如生活中常见的金属制品或通风管道等，都属于钣金件。由于钣金件因需求不同，其设计形状也各不相同，这就对其设计工作增加了一定的难度，在对钣金件进行设计时，既要满足其使用需求，也要兼顾其外观与制作成本。

所以，钣金件加工设计包含了较多方面的因素，设计人员应对设计环节涉及到的各项因素进行充分考虑， 从而设计出更加科学的产品方案。

钣金件结构设计准则及注意问题

钣金件通常会用作机械设备的外壳， 对于材料的选择可以直接影响到钣金件加工的整体质量和成本，由此可见，对于钣金件加工材料的选择也是十分重要的。

在材料选用方面，为了实现对钣金加工成本的合理控制，同时提升板材的利用率， 同一零件的厚度应尽量控制在三种规格以内，同时，还应特别注意的一点是要避免零件的设计尺寸与原材料尺寸相同的情况出现。

对于零件孔洞的设计，除了要满足产品的使用需求外，还应满足外观需求和加工便利需求。并且，由于板材弯曲会导致孔洞变形，所以零件孔洞设置的位置应避开板材弯曲部位。可以对材料进行螺孔加工，例如翻边攻丝或直接攻等施工工艺，需要注意的是，如果翻边孔与板材的间距过小，会导致板材出现变形，所以应按照规范最小值进行设计。此外，为了防止孔洞出现变形现象，应将孔洞设置在变形区之外，在进行折弯四边设计时，需要对材料厚度与四边长度进行合理控制， 四边的最小长度取值为L>3.5t+R，式中t 为板材厚度，R 为最小内折弯半径。

从工艺优化角度对钣金件结构的设计与优化

钣金件强度设计

为了进一步提升钣金件的强度， 部分设计人员没有从钣金件加工工艺方面入手，而是盲目增加钣金件的厚度，这不利于钣金件加工精度的控制。对于同一钣金件的设计，应避免使用厚度差别较大的加工材料，以保证后续的加工环节可以正常进行。设计人员可以通过滚筋或是冲压凸包等方法使钣金件的强度得到提升。通过这样加工的钣金件强度会大于实用双倍厚度材料钣金件的强度。

钣金件的折弯边设计

在钣金件的折弯边设计中， 板料弯曲的最短边会受到钣金件弯曲模V 形开度和弯曲R 角的影响，所以，钣金件的对端弯曲极限应该是其设计过程中重点考虑的问题。如果V 形的模具开口宽度为12mm、弯曲R 角为0.5mm，则弯曲最小短边应小于V/2+R+0.5=7mm。因此，为了避免模具过多而导致加工成本提高，设计人员应根据当前的弯曲规范进行弯曲边设计。此外，由于弯曲边缘在靠近曲边的其余部分时，弯曲模具会对其形成干涉，所以，设计过程中还应对弯曲边的间距限制问题进行分析。

钣金件方孔内直角的设计

钣金件加工中通常会应用圆柱铣刀， 一些加工的零件中会出现圆角设计， 并会在钣金件冲压加工中使用长方形或正方形等冲模具的方孔冲模，进行一次冲压成型。所以，加工完毕的钣金件通常为方孔内直角， 这就需要设计人员在进行钣金件设计时，将其方孔设计为直角形状[4]。此外，设计人员还需要考虑产品的实际使用需求，对钣金加工模具进行优化，在提升钣金加工效率的同时，有效控制加工成本。

结语

综上所述， 钣金件结构的设计过程和技术生产与加工工艺

紧密相连。在严格执行钣金件结构加工要求的同时，从钣金工艺角度设计钣金件结构，不仅能更好地满足人们的需求，还能降低加工成本，提高钣金产品的质量和使用效率，因此，有必要从工艺角度加强钣金件的结构优化与设计。