钣金件设计规范
1.范围
本设计规范规定了钣金件设计的一般要求和空调器需注意的要求
本设计规范适用于内销和出口的空调器产品中使用的钣金零件,其他产品可参考使用
2.相关标准
QJ/MK02.001-2001a 房间空气调节器
GB/T 13914-1992 冲压件尺寸公差
QJ/MK05.022-2002 冷轧板喷涂件技术条件
QJ/MK 05.910-2001 连续电镀锌钢板及钢带
QJ/MK 05.912-2001 连续热镀锌钢板及钢带
3.内容
3.1 冲裁件
3.1.1 冲裁件最小冲孔尺寸与孔的形状、材料厚度、材料的机械性能及冲孔方式有直接关系。在设计方孔、圆孔、长方孔、椭圆孔、异形孔等时,要充分考虑以上因素, 自由凸模冲孔的最小尺寸见表—1,精冲圆孔的最小孔径见表—2,精冲腰形孔的emin/t见表—3。
表—1 自由凸模羁椎淖钚〕叽
冲孔材料 | 孔的形状 | |||
钢 δb>70×107帕 钢 δb(40—70)×107帕 钢 δb<40×107帕 铜、黄铜 铝、锌 | d≥1.5t d≥1.3t d≥1.0t d≥0.9t d≥0.8t | a≥1.35t a≥1.2t a≥0.9t a≥0.8t a≥0.7t | a≥1.1t a≥0.9t a≥0.7t a≥0.6t a≥0.5t | a≥1.2t a≥1.0t a≥0.8t a≥0.7t a≥0.6t |
注:t为材料厚度,冲孔最小尺寸一般不小于0.3mm。
表—2 精冲圆孔的最小孔径
冲孔材料的δb(107帕) | 最小孔径 |
15 30 45 60 | 0.3—0.4t 0.45—0.55t 0.65—0.7t 0.85—0.9t |
注:薄料取上限,厚料取下限
表—3 精冲腰形孔的emin/t
材料厚度 t(mm) | |||||||||||||
L(mm) | |||||||||||||
2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 200 | |
1 1.5 2 3 4 5 8 10 12 15 | 0.69 0.62 0.58 | 0.78 0.72 0.67 0.62 0.6 | 0.82 0.75 0.7 0.65 0.63 0.62 | 0.84 0.78 0.73 0.68 0.65 0.64 0.63 | 0.88 0.82 0.77 0.71 0.68 0.67 0.66 | 0.94 0.87 0.83 0.76 0.74 0.73 0.71 0.68 | 0.97 0.9 0.86 0.79 0.76 0.75 0.73 0.71 0.7 0.69 | 1 0.92 0.88 0.86 0.85 0.8 0.79 0.78 | 0.98 0.94 0.92 0.9 0.85 0.84 0.83 | 0.97 0.95 0.93 0.87 0.86 0.85 | 1 0.97 0.95 0.88 0.87 0.86 | 1 0.93 0.92 0.9 | 0.96 0.95 0.93 |
3.1.2 冲孔边缘离外形的距离(孔边距)过小时,会影响冲件的质量甚至模具的寿命,最小孔边距见表—4。
表—4 最小孔边距
冲孔类型 | 孔的形状特点 | ||
边缘与外形不平行、不相4amin | 边缘与外形平行或相似bmin | ||
普通冲裁 | >t | >1.5t | |
聚氨酯冲裁模 | LY12M、LF21、T2、T3、T4、A3、10钢 | >4t | >(5—6)t |
LY12C、TC2、TC1 | >3t | >4t | |
精冲 | δb =15×107帕 δb =30×107帕 δb =45×107帕 δb =60×107帕 | 0.25—0.35t 0.35—0.45t 0. 5—0.55t 0.7—0.75t | 1.1—1.2emin |
注:精冲时薄料取上限,厚料取下限
3.1.3 在设计弯曲件和引伸件上的孔时,孔边缘与工件直壁之间应保持一定的距离,弯曲件和引伸件冲孔时的孔壁距见图—1。
图—1 弯曲件和引伸件冲孔时的孔壁距
3.1.4 冲裁件转角处需设计合适的圆角半径,冲裁件的最小圆角半径见表—5、表6。
表—5 普通冲裁件的最小圆角半径
工件邻边间的最小夹角 | 工件材料 | |||
黄铜、铝 | 软钢 | 合金钢 | ||
落料 | ≥90° <90° | 0.18t 0.35t | 0.25t 0.5t | 0.35t 0.7t |
冲孔 | ≥90° <90° | 0.2t 0.4t | 0.3t 0.6t | 0.45t 0.9t |
注:当t<1 mm时,以t=1 mm计算
表—6 精冲件的最小圆角半径
工件邻边间的最小夹角 | 材料厚度 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 15 | |
30° 60° 90° 120° | 0.4 0.2 0.1 0.05 | 0.9 0.45 0.23 0.15 | 1.5 0.75 0.35 0.25 | 2 1 0.5 0.35 | 2.6 1.3 0.7 0.5 | 3.2 1.6 0.85 0.65 | 4.6 2.5 1.3 1 | 7 4 2 1.5 | 10 6 3 2.2 | 15 9 4.5 3 | 18 11 6 4 |
3.1.5 冲裁件凸出和凹入部分的最小宽度与其长度及材料厚度有关。设计冲裁件时需考虑此因素,普通冲裁件凸出 凹入部分的尺寸见表—7。
表—7 普通冲裁件凸出和凹入部分的尺寸
冲件材料 | B |
硬钢 黄铜、软钢 铜、铝、锌 | 2—2.3t 1.4—1.5t 1.1—1.2t |
注:聚氨酯冲裁件的局部凸、凹宽度一般大于2—4t
3.1.6 设计冲裁件时要考虑合理的精度等级范围及合理的尺寸公差,冲裁件的合理精度等级和尺寸公差见表—8、表—9。
表—8 冲裁件的合理精度等级(GB/T 13914-1992)
类别 | 材料厚度(mm) | 精度等级 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
精密冲裁 | |||||||||||
普通冲裁 | —0.5 | ||||||||||
0.5—1 | |||||||||||
1—3 | |||||||||||
>3 | |||||||||||
孔中心距 | ≤3 | ||||||||||
孔边距 | ≤3 |
注:横线表示合理精度等级范围
表—9 冲裁件的尺寸公差(GB/T 13914-1992)
尺寸分段 | 精度等级 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
—1 1—3 3—10 10—30 30—120 120—315 315—1000 | 0.015 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.10 | 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.10 0.14 | 0.03 0.04 0.05 0.07 0.10 0.14 0.20 | 0.04 0.05 0.07 0.10 0.14 0.20 0.25 | 0.05 0.07 0.10 0.14 0.20 0.28 0.40 | 0.07 0.10 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 | 0.10 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.78 | 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.78 1.1 | 0.20 0.28 0.40 0.56 0.78 1.1 1.5 | 0.28 0.40 0.56 0.78 1.1 1.5 2.0 |
注:孔公差取表中公差值,冠以“+”号;轴公差取表中公差值,冠以“-”号;长度、孔中心距、孔边距取表中公差值之半,冠以“±”号。
3.2 弯曲件
3.2.1 弯曲半径过小时,变形区材料易产d畸变和微裂。设计弯曲件时,要设计合适的弯曲半径,板材的最小弯曲半径见表—10。
表—10 板材的最小弯曲半径
材料 | 退火状态 | 冷作硬化状态 | ||
弯曲线方向 | ||||
与轧纹垂直 | 与轧纹平行 | 与轧纹垂直 | 与轧纹平行 | |
08、10、A1、A2 15、20、A3 25、30、A4 35、40、A5 45、50 55、60 65Mn、T7 铝 硬铝(软) 硬铝(硬) 铜 黄铜(软) 黄铜(半硬) 磷青铜 | 0.1 t 0.1 t 0.2 t 0.3 t 0.5 t 0.7 t 1.0 t 0.1 t 1.0 t 2.0 t 0.1 t 0.1 t 0.1 t | 0.4 t 0.5 t 0.6 t 0.8 t 1.0 t 1.3 t 2.0 t 0.4 t 1.5 t 3.0 t 0.4 t 0.4 t 0.4 t | 0.4 t 0.5 t 0.6 t 0.8 t 1.0 t 1.3 t 2.0 t 0.4 t 1.5 t 3.0 t 1.0 t 0.4 t 0.5 t 1.0 t | 0.8 t 1.0 t 1.2 t 1.5 t 1.7 t 2.0 t 3.0 t 0.8 t 2.5 t 4.0 t 2.0 t 0.8 t 1.2 t 3.0 t |
注:1、最小弯曲半径指弯曲件的内侧半径、弯曲时应使毛刺一边处于弯角的内侧;
2、弯曲线与轧纹的角度介于20—60°时,可取表中垂直与平行的平均值;
3、冲裁后未经退火的胚料,应视为硬化状态;
4、弯曲角不同时,按下列修正系数乘表中数值:
弯曲角 90° 60—90° 45—60°
修正系数 1.0 1.3—1.1 1.5—1.3
3.2.2 弯曲件的直边高度太小时,会影响弯
曲件成型后的精度,一般需加大弯边高度,
然后待弯曲成型后加工至规定尺寸;或在弯
曲变形区内制成浅槽,再弯曲成型,如图—2
所示。
图—2 弯边高度和工艺槽
3.2.3 冲孔后弯曲,孔的位置应处于弯曲变形区外,孔壁到弯边的最小距离见表—11。
表—11 弯曲件上孔壁到弯边的最小距离
t(mm) | s | L(mm) | s |
≤2 | ≥t+r | ≤25 | ≥2t+r |
>2 | ≥1.5t+r | 25—50 | ≥2.5t+r |
>50 | ≥3t+r |
3.2.4 工艺切口(槽)可防止"件成型时发生局部畸变。欲冲孔的弯曲坯料,当孔在变形区内时,要采取切口以防止孔变形,如图—3所示。
图—3 防止孔变形的切口形式
3.2.5 弯曲件的形状比较对称时,可减少弯曲成型时坯料在模具内的错移。为使坯料在模具内定位准确,可增设工艺定"孔。
3.3 引伸件
3.3.1 引伸件的圆角半径过小时工件不易成型,应根据引伸件的形状的不同来设计合理的圆角半径,引伸件的圆角半径见表—12。
表—12 引伸件的圆角半径
圆角半径 | 无凸缘圆桶形件 | 带凸缘圆桶形件 | 反向引伸件 | 矩形件 | 带凸缘矩形件 | |
t≤0.5mm | t>0.5—3mm | |||||
r | ≥t 一般为3—5t | ≥t 一般为3—5t | ≥t 一般为3—5t | 软钢5—7t 黄铜3—5t | 软钢3—4t 黄铜2—3t | |
R | ≥t 一般为4—8t | 6—8t | 软钢5—10t 黄铜5—7t | 软钢4—6t 黄铜3—5t | ||
R角 | ≥3t 大于0.2H时对引伸有利 | 大于0.24H时对引伸有利(酸洗钢) 大于0.17H时对引伸有利(黄铜、铝) |
3.3.2 引伸件的形状应尽量设计成对称。
3.4 挤压件,挤压件的横断面应尽量设计对称,避免剧烈的断面变化。
3.5 补充
自攻螺钉的孔,当壁厚δ<1.2时,应翻孔,孔径为φ3.2+0.10;当δ≥1.2时,可不翻孔,孔径为φ3.2±0.05;
电机支架上电机螺孔, 当壁厚δ为1.2时仍应设计成翻边孔,以保证安装电机的牢固,避免螺钉打滑。
减少底脚与底盘的焊接接触面,增加喷粉有效面积,底脚设计应开方孔和增加高度,避免喷粉死角,防止生锈。
底盘的底部,需多设加强筋,以增加强度,若强度不够,则易引起振动及变形。
蒸发器边板、冷凝器右边板翻边的高度应小于6mm,否则上线焊接时,会挡住火焰。
内销柜机室内机左右侧板可使用冷轧板,所有其他钣金件则使用镀锌钢板。
附加说明:本规范由标准化中心提出
本规范由标准化中心归口
本规范由制造本部家用空调开发部和制造本部工程部
共同负责起草
本规范主要起草人:xxxx