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钣金产品在进行工业设计的时候,需要了解钣金的加工材料特性和表面处理工艺,利用有限的材料特性来设计钣金产品,与铸、锻件相比,钣金件所做成的产品有较高的强度、较轻的结构重量;加工简便,所用的设备简单;外形平整,加工余量少,可减轻重量,缩短生产周期,降低成本。比如人们常见的有机箱钣金设计、大型机械钣金设计加工,工业钣金外观设计等。
由钣金工艺得到的钣金件大多由金属薄板和管件制成。由于它具有质量轻、强度和刚度较高,形状可以任意复杂,材料消耗少,表面光洁等特点,因此在日常生活和工业生产当中得到广泛应用,其成品被广泛应用于用于汽车和卡车(卡车)的车身,飞机机身和机翼,医疗台,建筑物(建筑)的屋顶等。据统计,钣金零件占全部金属制品的90%以上。随着钣金的应用越来越广泛,钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环,工程师熟练掌握钣金件的设计技巧,使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求,又能使得冲压模具制造简单、成本低。
组装
钣金件是由许多零件组合起来的,零件之间通过一定的方式联接,才能构成完整的产品。常用的联接方法有焊接、铆接螺纹连接和胀接等,具体的组装方法根据不同的零件形状而定。如薄板之间可采用机械咬口组装,而薄板与管道之间可采用胀接的方法链接。
钣金设备结构设计与生产工艺息息相关,随着钣金设备自动化程度的提高,需要我们不断地了解和接触新的钣金知识,为以后设计零件有较好的加工工艺性提供了保障。在满足产品性能的条件下,使设计出的零件尽可能达到好的加工工艺,在产品质量的同时,为企业降低加工成本,从而提升企业在行业内的竞争力。
钣金设计需要符合其工艺特点,一般应具备以下几个特征。
1、成本合理性:钣金设计合理性考虑是成本,产品是高、中、端的定位要清楚,这涉及选材、工艺布置、表面处理装饰等方面,做到成本的“合理”性;
2、造型的合理性,钣金有其特殊的加工艺,要与造型设计相适应,尽可能少的曲线设计;
3、选材的合理性,充分考虑产品应用场合、环境等因素,合理的选择原材料,表面处理工艺;
4、结构的合理性:钣金注重的是刚度不是强度,折弯件的截面设计要合理;
5、工艺的合理性:也就是产品的可制造性(需要下生产一线去锻炼),如折弯的避位,焊点焊缝设计不能影响焊接后变形,冲网孔数量、大小与边距合理性对平面度影响,电镀件不能压死边,工件装拆顺序、互不干涉、不能影响装配等。
钣金件结构设计主要起到三个作用,一是设备的承重件,需要承受主体的重力(包括其在运动过程中产生的力);二是设备的活动连接件,需要根据应用软件的要求进行协调性和一致性运行;三是主体外框架,需要体现柔性硬件的特点。因此,钣金设备需要结合材料学、力学、机械工程学、工业设计等多方面学科进行综合设计,方能满足其功能性和外观工艺要求。
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