DKBA
華為技術(shù)有限公司企業(yè)技術(shù)規(guī)范
DKBA4031-2003.06
鈑金結(jié)構(gòu)件可加工性設(shè)計規(guī)范
2003-06-30發(fā)布 2003-07-XX實(shí)施
華為 技 術(shù) 有 限 公 司發(fā)布
目 次
本規(guī)范的其他系列規(guī)范：無
與對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)或其他文件的一致性程度：無
規(guī)范代替或作廢的全部或部分其他文件：無
與其他規(guī)范或文件的關(guān)系：無
與規(guī)范前一版本相比的升級更改的內(nèi)容：**版，無升級更改信息。
本規(guī)范由整機(jī)工程部結(jié)構(gòu)造型設(shè)計部提出。
本規(guī)范主要起草和解釋部門：結(jié)構(gòu)造型設(shè)計部
本規(guī)范主要起草專家：結(jié)構(gòu)造型設(shè)計部：鄧在明(10166)、盛輝（21628）、李俊周(17743)。
本規(guī)范主要評審專家：結(jié)構(gòu)造型設(shè)計部：曾喜能(7700)、田雨（15962）、向子上（17314）、王永剛（21437）、許劍明（21269）、劉長林（20072）、李浩（25479）。
本規(guī)范批準(zhǔn)部門：整機(jī)工程部結(jié)構(gòu)造型設(shè)計部
本規(guī)范所替代的歷次修訂情況和修訂專家為：
鈑金結(jié)構(gòu)件可加工性設(shè)計規(guī)范
本規(guī)范規(guī)定了鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計所要注意的加工工藝要求。
本規(guī)范適用于鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵守的加工工藝要求。
我司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件主要是由鈑金材料經(jīng)過沖壓加工而成，這些沖壓件的幾何形狀、尺寸和精度對沖壓工藝影響很大。沖壓件具有良好的加工工藝性有利于節(jié)省材料、減少工序、提高模具使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量，同時，可以有效的降低產(chǎn)品成本。
按鈑金件的基本加工方式，如沖裁、折彎、拉伸、成型，本規(guī)范通過闡述每一種加工方式所要注意的工藝要求，提出對鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計的限制。
鈑金、沖裁、折彎、拉伸、成形、排樣、*小彎曲半徑、毛邊、回彈、打死邊
下列文件中的條款通過本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范，然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)范達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的*新版本。凡是不注日期的引用文件，其*新版本適用于本規(guī)范。
序號 | 編號 | 名稱 |
1 | DKBA0.400.0023 | 《工藝審核規(guī)范》Rev1.0 作者：鄧在明，周有光 |
沖裁分為普通沖裁和精密沖裁，由于加工方法的不同，沖裁件的加工工藝性也有所不同。目前我司通信產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件一般只用到普通沖裁。下面介紹沖裁的工藝性，是指普通沖裁的結(jié)構(gòu)工藝性。
圖3.1.1 沖裁件的排樣
在直線或曲線的連接處要有圓弧連接，圓弧半徑R≥0.5t。（t為材料壁厚）
圖3.2.1 沖裁件圓角半徑的*小值
沖裁件的凸出或凹入部分的深度和寬度，一般情況下，應(yīng)不小于1.5t(t為料厚)，同時應(yīng)該避免窄長的切口與和過窄的切槽，以便增大模具相應(yīng)部位的刃口強(qiáng)度。見圖3.3.1。
圖3.3.1避免窄長的懸臂和凹槽
沖孔優(yōu)先選用圓形孔，沖孔*小尺寸與孔的形狀、材料機(jī)械性能和材料厚度有關(guān)。
圖3.4.1沖孔形狀示例
材料 | 圓孔直徑b | 矩形孔短邊寬b |
高碳鋼 | 1.3t | 1.0t |
低碳鋼、黃銅 | 1.0t | 0.7t |
鋁 | 0.8t | 0.5t |
* t為材料厚度，沖孔*小尺寸一般不小于0.3mm。
* 高碳鋼、低碳鋼對應(yīng)的公司常用材料牌號列表見第7章附錄A。
表1 沖孔*小尺寸列表
零件的沖孔邊緣離外形的*小距離隨零件與孔的形狀不同有一定的限制，見圖3.5.1。當(dāng)沖孔邊緣與零件外形邊緣不平行時，該*小距離應(yīng)不小于材料厚度t；平行時，應(yīng)不小于1.5t。
圖3.5.1沖裁件孔邊距、孔間距示意圖
折彎件或拉深件沖孔時，其孔壁與工件直壁之間應(yīng)保持一定的距離（圖3.6.1）
圖3.6.1折彎件、拉伸件孔壁與工件直壁間的距離
螺釘、螺栓過孔和沉頭座的結(jié)構(gòu)尺寸按下表選取取。對于沉頭螺釘?shù)某令^座，如果板材太薄難以同時保證過孔d2和沉孔D，應(yīng)優(yōu)先保證過孔d2。
表2 用于螺釘、螺栓的過孔
*要求鈑材厚度t≥h。
表3 用于沉頭螺釘?shù)某令^座及過孔
*要求鈑材厚度t≥h。
表4 用于沉頭鉚釘?shù)某令^座及過孔
3.8沖裁件毛刺的極限值及設(shè)計標(biāo)注 沖裁件毛刺超過一定的高度是不允許的，沖壓件毛刺高度的極限值(mm)見下表。
材料壁厚 | 材料抗拉強(qiáng)度 （N/mm2） |
| ＞100～250 | ＞250～400 | ＞400～630 | ＞630 |
| f | m | g | f | m | g | f | m | g | f | m | g |
＞0.7 ～1.0 | 0.12 | 0.17 | 0.23 | 0.09 | 0.13 | 0.17 | 0.05 | 0.07 | 0.1 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
＞1.0 ～1.6 | 0.17 | 0.25 | 0.34 | 0.12 | 0.18 | 0.24 | 0.07 | 0.11 | 0.15 | 0.04 | 0.06 | 0.08 |
＞1.6 ～2.5 | 0.25 | 0.37 | 0.5 | 0.18 | 0.26 | 0.35 | 0.11 | 0.16 | 0.22 | 0.06 | 0.09 | 0.12 |
＞2.5 ～4.0 | 0.36 | 0.54 | 0.72 | 0.25 | 0.37 | 0.5 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.09 | 0.13 | 0.18 |
* f級（精密級）適用于較高要求的零件；m級（中等級）適用于中等要求的零件；g級（粗糙級）適用于一般要求的零件。
表5 沖壓件毛刺高度的極限值
* 毛邊方向：BURR SIDE。
* 需要壓毛邊的部位：COIN或COIN CONTINUE。一般不要整個結(jié)構(gòu)件斷口全部壓毛邊，這樣會增加成本。盡量在下面情況使用：暴露在外面的斷口；人手經(jīng)常觸摸到的銳邊；需要過線纜的孔或槽；有相對滑動的部位。
圖3.8.2.1鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙中毛刺的標(biāo)注示例
材料彎曲時，其圓角區(qū)上，外層收到拉伸，內(nèi)層則受到壓縮。當(dāng)材料厚度一定時，內(nèi)r越小，材料的拉伸和壓縮就越嚴(yán)重；當(dāng)外層圓角的拉伸應(yīng)力超過材料的極限強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫和折斷，因此，彎曲零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)避免過小的彎曲圓角半徑。公司常用材料的*小彎曲半徑見下表。
序號 | 材 料 | *小彎曲半徑 |
1 | 08、08F、10、10F、DX2、SPCC、E1-T52、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1100-H24、T2 | 0.4t |
2 | 15、20、Q235、Q235A、15F | 0.5t |
3 | 25、30、Q255 | 0.6t |
4 | 1Cr13、H62(M、Y、Y2、冷軋) | 0.8t |
5 | 45、50 | 1.0t |
6 | 55、60 | 1.5t |
7 | 65Mn、60SiMn、1Cr17Ni7、1Cr17Ni7-Y、1Cr17Ni7-DY、SUS301、0Cr18Ni9、SUS302 | 2.0t |
l 彎曲半徑是指彎曲件的內(nèi)側(cè)半徑,t是材料的壁厚。
l t為材料壁厚，M為退火狀態(tài)，Y為硬狀態(tài)，Y2為1/2硬狀態(tài)。
表6 公司常用金屬材料*小折彎半徑列表
彎曲件的直邊高度不宜太小，*小高度按（圖4.2.1）要求：h＞2t。
圖4.2.1.1彎曲件的直邊高度*小值
如果設(shè)計需要彎曲件的直邊高度h≤2t,，則首先要加大彎邊高度，彎好后再加工到需要尺寸；或者在彎曲變形區(qū)內(nèi)加工淺槽后，再折彎（如下圖所示）。
圖4.2.2.1特殊情況下的直邊高度要求
當(dāng)彎邊側(cè)邊帶有斜角的彎曲件時（圖4.2.3），側(cè)面的*小高度為：h=（2～4）t＞3mm
圖4.2.3.1彎邊側(cè)邊帶有斜角的直邊高度
孔邊距：先沖孔后折彎，孔的位置應(yīng)處于彎曲變形區(qū)外，避免彎曲時孔會產(chǎn)生變形。孔壁至彎邊的距離見表下表。
表7 折彎件上的孔邊距
局部彎曲某一段邊緣時，為了防止尖角處應(yīng)力集中產(chǎn)生彎裂，可將彎曲線移動一定距離，以離開尺寸突變處（圖4.4.1.1a)，或開工藝槽（圖4.4.1.1 b)，或沖工藝孔（圖4.4.1.1 c) 。注意圖中的尺寸要求：S≥R ；槽寬k≥t；槽深L≥t+R+k/2。 圖4.4.1.1 局部彎曲的設(shè)計處理方法
圖4.4.2.1切口形式示例
圖4.5.1帶斜邊的折彎邊應(yīng)避開變形區(qū)
打死邊的死邊長度與材料的厚度有關(guān)。如下圖所示，一般死邊*小長度L≥3.5t+R。
其中t為材料壁厚，R為打死邊前道工序（如下圖右所示）的*小內(nèi)折彎半徑。
圖4.6.1死邊的*小長度L
為保證毛坯在模具中準(zhǔn)確定位，防止彎曲時毛坯偏移而產(chǎn)生廢品，應(yīng)預(yù)先在設(shè)計時添加工藝定位孔，如下圖所示。特別是多次彎曲成形的零件，均必須以工藝孔為定位基準(zhǔn)，以減少累計誤差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
圖4.7.1多次折彎時添加的工藝定位孔
圖4.8.1 彎曲件標(biāo)注示例
如上圖所示所示，a）先沖孔后折彎，L尺寸精度容易保證，加工方便。b）和c)如果尺寸L精度要求高，則需要先折彎后加工孔，加工麻煩。
影響回彈的因素很多，包括：材料的機(jī)械性能、壁厚、彎曲半徑以及彎曲時的正壓力等。
彎曲件的回彈，目前主要是由生產(chǎn)廠家在模具設(shè)計時，采取一定的措施進(jìn)行規(guī)避。同時，從設(shè)計上改進(jìn)某些結(jié)構(gòu)促使回彈角簡少如下圖所示：在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，不僅可以提高工件的剛度，也有利于抑制回彈。
圖4.9.2.1設(shè)計上抑制回彈的方法示例
如下圖所示，拉伸件底部與直壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚，即r1≥t。為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r1=(3~5)t，*大圓角半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r1≤8t。
圖5.1.1 拉伸件圓角半徑大小
拉伸件凸緣與壁之間的圓角半徑應(yīng)大于板厚的2倍，即r2≥2t，為了使拉伸進(jìn)行得更順利，一般取r2=(5~10)t，*大凸緣半徑應(yīng)小于或等于板厚的8倍，即r2≤8t。（參見圖5.1.1）
圓形拉伸件的內(nèi)腔直徑應(yīng)取D ≥d+10t，以便在拉伸時壓板壓緊不致起皺。（參見圖5.1.1）
矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑應(yīng)取r3 ≥3t，為了減少拉伸次數(shù)應(yīng)盡可能取r3 ≥H/5，以便一次拉出來。
圖5.4.1矩形拉伸件相鄰兩壁間的圓角半徑
圓形無凸緣拉伸件一次成形時，高度H和直徑d之比應(yīng)小于或等于0.4，即H/d ≤0.4，如下圖所示。
圖5.5.1圓形無凸緣拉伸件一次成形時，高度與直徑的尺寸關(guān)系
拉伸件由于各處所受應(yīng)力大小各不相同，使拉伸后的材料厚度發(fā)生變化。一般來說，底部中央保持原來的厚度，底部圓角處材料變薄，頂部靠近凸緣處材料變厚，矩形拉伸件四周圓角處材料變厚。
在設(shè)計拉伸產(chǎn)品時，對產(chǎn)品圖上的尺寸應(yīng)明確注明必須保證外部尺寸或內(nèi)部尺寸，不能同時標(biāo)注內(nèi)外尺寸。
拉伸件凹凸圓弧的內(nèi)半徑以及一次成形的圓筒形拉伸件的高度尺寸公差為雙面對稱偏差，其偏差值為國標(biāo)(GB)16級精度公差**值的一半，并冠以±號。
在板狀金屬零件上壓筋，有助于增加結(jié)構(gòu)剛性，加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)及其尺寸選擇參見表6。
表8 加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)及尺寸選擇
打凸間距和凸邊距的極限尺寸按下表選取。
表9 打凸間距和凸邊距的極限尺寸
百葉窗通常用于各種罩殼或機(jī)殼上起通風(fēng)散熱作用，其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切開，而凸模的其余部分將材料同時作拉伸變形，形成一邊開口的起伏形狀。
百葉窗的典型結(jié)構(gòu)參見圖6.3.1。
圖6.3.1百葉窗的結(jié)構(gòu)
百葉窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t；h≤5t；L≥24t；r≥0.5t。
孔翻邊型式較多，本規(guī)范只關(guān)注要加工螺紋的內(nèi)孔翻邊，如圖6.4.1所示。
圖6.4.1 帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊結(jié)構(gòu)示意圖
螺 紋 | 材料厚度t | 翻邊內(nèi)孔D1 | 翻邊外孔d2 | 凸緣高度h | 預(yù)沖孔直徑D0 | 凸緣圓角半徑R |
M3 | 0.8 | 2.55 | 3.38 | 1.6 | 1.9 | 0.6 |
1 | 3.25 | 1.6 | 2.2 | 0.5 |
3.38 | 1.8 | 1.9 |
3.5 | 2 | 2 |
1.2 | 3.38 | 1.92 | 2 | 0.6 |
3.5 | 2.16 | 1.5 |
1.5 | 3.5 | 2.4 | 1.7 | 0.75 |
M4 | 1 | 3.35 | 4.46 | 2 | 2.3 | 0.5 |
1.2 | 4.35 | 1.92 | 2.7 | 0.6 |
4.5 | 2.16 | 2.3 |
4.65 | 2.4 | 1.5 |
1.5 | 4.46 | 2.4 | 2.5 | 0.75 |
4.65 | 2.7 | 1.8 |
2 | 4.56 | 2.2 | 2.4 | 1 |
M5 | 1.2 | 4.25 | 5.6 | 2.4 | 3 | 0.6 |
1.5 | 5.46 | 2.4 | 2.5 | 0.75 |
5.6 | 2.7 | 3 |
5.75 | 3 | 2.5 |
2 | 5.53 | 3.2 | 2.4 | 1 |
5.75 | 3.6 | 2.7 |
2.5 | 5.75 | 4 | 3.1 | 1.25 |
M6 | 1.5 | 5.1 | 7.0 | 3 | 3.6 | 0.75 |
2 | 6.7 | 3.2 | 4.2 | 1 |
7.0 | 3.6 | 3.6 |
7.3 | 4 | 2.5 |
2.5 | 7.0 | 4 | 2.8 | 1.25 |
7.3 | 4.5 | 3 |
3 | 7.0 | 4.8 | 3.4 | 1.5 |
表10 帶螺紋孔的內(nèi)孔翻邊尺寸參數(shù)
7.1附錄A：高碳鋼、低碳鋼對應(yīng)的公司常用材料牌號列表 序號 | 材料種類 | 圖紙標(biāo)注 牌號 | 實(shí)際可使用 的材料牌號 | 材料規(guī)格 （mm） | 材料大類 |
1 | 耐指紋電鍍鋅鋼板 | DX2 | SECC-N2 MSE-CC-U | 0.8 , 1.0 , 1.2 , 1.5 , 2.0 , 2.5 | 低碳鋼 |
2 | 熱浸鋅板 | DX2 | GI St02Z | 低碳鋼 |
3 | 覆鋁鋅板 | DX2 | CS （TAPE A） | 低碳鋼 |
4 | 耐指紋電鍍鋅鋼板 | DX2 | SECC | 低碳鋼 |
5 | 磷化鍍鋅鋼板 | DX2 | SECC-P； BLCE+Z-P | 低碳鋼 |
6 | 冷軋鋼板 | 08 | SPCC | 低碳鋼 |
7 | 磷化鍍鋅鋼板 | 08 | SECC-P | 低碳鋼 |
8 | 韓國鍍鋅鋼板 | 08 | SECC | 低碳鋼 |
9 | 冷軋鋼板 | 08 | 08F | 低碳鋼 |
10 | 冷軋鋼板 | 08 | 08 | 低碳鋼 |
11 | 冷軋鋼板 | 08 | 10F | 低碳鋼 |
12 | 冷軋鋼板 | 08 | 10 | 低碳鋼 |
13 | 冷軋鋼板 | 08 | 15F | 低碳鋼 |
14 | 熱軋鋼板 | Q235A | Q235A | 3.0 ，4.0 ，6.0 | 低碳鋼 |
15 | 熱軋鋼板 | Q235A | 20 | 低碳鋼 |
16 | 熱軋鋼板 | Q335A | 35 | 低碳鋼 |
17 | 熱軋鋼板 | Q235A | 25 | 低碳鋼 |
18 | 鍍錫鋼板（馬口鐵） | E1-T52 | SPTE2.8/2.8 T-2.5 | 0.4 | 低碳鋼 |
19 | 彈簧鋼板（熱軋） | 65Mn | 65Mn | 0.1 | 高碳鋼 |
20 | 彈簧鋼板（熱軋） | 65Mn | 60Si2Mn | 0.1 | 高碳鋼 |
21 | 不銹鋼板 (冷軋) | 1Cr18Ni9 | SUS302 | 0.2 , 0.3 | 低碳鋼 |
22 | 不銹鋼板/帶 (冷軋) | 1Cr18Ni9 | 1Cr18Ni9Ti | 0.2 , 0.3 | 低碳鋼 |
23 | 不銹鋼板/帶 (冷軋) | 1Cr18Ni9 | 0Cr18Ni9 | 0.2 , 0.3 | 低碳鋼 |
24 | 不銹鋼帶 (冷軋) | 1Cr17Ni7-Y | SUS301 | 0.06，0.08，0.1 | 高碳鋼 |
25 | 不銹鋼帶 (冷軋) | 1Cr17Ni7-Y | 0Cr17Ni7Al(沉淀硬化) | 0.06，0.08，0.1 | 高碳鋼 |
26 | 不銹鋼帶 (冷軋) | 1Cr17Ni7-DY | SUS301 | 0.08 | 高碳鋼 |
27 | 不銹鋼帶 (冷軋) | 1Cr17Ni7-DY | 1Cr17Ni7 | 0.08 | 高碳鋼 |
28 | 不銹鋼帶 (冷軋) | 1Cr17Ni7-DY | 0Cr18Ni9 | 0.08 | 高碳鋼 |
壓印、壓花工藝在鈑金件上應(yīng)用很多，包括標(biāo)簽粘貼位置指示、產(chǎn)品編碼、生產(chǎn)日期、版本、廠家代號、甚至圖案等，都可以利用這兩種工藝進(jìn)行加工。
壓印是使材料厚度發(fā)生變化，將擠壓的材料充塞在有起伏的模腔內(nèi)，使零件上形成起伏花紋或字樣。
一般情況下是在封閉模中進(jìn)行，以免金屬被擠到模子型腔外面；對于比較大的零件或形狀特殊成形后進(jìn)行切邊的零件，可在敞開模中進(jìn)行。為使零件得到良好的表面質(zhì)量，成形前應(yīng)將毛坯進(jìn)行退火、酸洗、噴砂等處理。
壓花工藝與壓印類似，只是變形的深度較小，所需的壓力也較小。壓花的方法，深度h≤(0.3~0.4t)時，在光面凹模上進(jìn)行；深度h>0.4t時，在帶有與凸模配合的相應(yīng)凹槽的凹模上進(jìn)行，其凹模的寬度要比凸模上的大一些，深度要比凸模上的淺。
制定本規(guī)范參考的一些文獻(xiàn)，但沒有直接引用里面的條文：
序號 | 編號或出處 | 名 稱 |
1 | 機(jī)械工業(yè)出版社 | 《沖壓手冊》 第2版 王孝培 主編 2000年10月出版 |
2 | 機(jī)械工業(yè)出版社 | 《沖壓模具設(shè)計與制造手冊》第2版 潘憲曾 主編 1999年出版 |
3 | 上海科學(xué)技術(shù)出版社 | 《模具設(shè)計與制造簡明手冊》第2版 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森 主編 2001年出版 |
4 | 電子科技大學(xué)出版社 | 《電子設(shè)備工藝設(shè)計手冊》周百靈 主編 2000年10月出版 |
