钣金结构设计工艺手册-精品.pdf

钣金结构设计工艺手册-精品.pdf钣金结构设计工艺手册
钣金材料的选材
钣金材料是通信产品结构设计中最常用的材料,了解材料的综合性能和正确的选材,对产
品成本、产品性能、产品质量、加工工艺性都有重要的影响。
钣金材料的选材原则
1) 选用常见的金属材料,减少材料规格品种,尽可能控制在公司材料手册范围内;
2) 在同一产品中,尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格;
3) 在保证零件的功能的前提下,尽量选用廉价的材料品种,并降低材料的消耗,降低
材料成本;
4) 对于机柜和一些大的插箱,需要充分考虑降低整机的重量;
5) 除保证零件的功能的前提外,还必须考虑材料的冲压性能应满足加工艺要求,以保
证制品的加工的合理性和质量。
几种常用的板材介绍
钢板
1)冷轧薄钢板
冷轧薄钢板是碳素结构钢冷轧板的简称,它是由碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制
成厚度小于 4mm 的钢板。由于在常温下轧制,不产生氧化铁皮,因此,冷板表面质量好,
尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板。常用的牌号为低
碳钢 08F 和 10#钢,具有良好的落料、折弯性能。
2)连续电镀锌冷轧薄钢板
连续电镀锌冷轧薄钢板,即“电解板”,指电镀锌作业线上在电场作用下,锌从锌盐的水
溶液中连续沉积到预先准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程,因为工艺所限,镀层较
薄。
3)连续热镀锌薄钢板
连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮,是厚度 ~ 的冷轧连续热镀锌薄钢板
和钢带,钢带先通过火焰加热的预热炉,烧掉表面残油,同时在表面生成氧化铁膜,再进入
含有 H2、N2 混合气体的还原退火炉加热到 710~920℃,使氧化铁膜还原成海绵铁,表面活
化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后,进入 450~460℃的锌锅,利用气刀控制锌层
表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理,以提高耐白锈性。与电镀锌板表面相比,其镀层较
厚,主要用于要求耐腐蚀性较强的钣金件。
4)覆铝锌板
覆铝锌板的铝锌合金镀层是由 55%铝、%锌与 %硅在 600℃高温下固化而组成,
形成致密的四元结晶体保护层,具有优良的耐腐蚀性,正常使用寿命可达 25 年,比镀锌板
长 3-6 倍,与不锈钢相当。覆铝锌板的耐腐蚀性来自铝的障碍层保护功能,和锌的牺牲性保
护功能。当锌在切边、刮痕及镀层擦伤部分作牺牲保护时,铝便形成不能溶解的氧化物层,
发挥屏障保护功能。
上述 2) 、3) 、4) 钢板统称为涂层钢板,在国内通讯设备上广泛采用,涂层钢板加工
后可以不再电镀、油漆,切口不做特殊处理,便可直接使用,也可以进行特殊磷化处理,提
高切口耐锈蚀的能力。从成本分析看,采用连续电镀锌薄钢板,加工厂不必将零件送去电镀,
节省电镀时间和运输出费用,另外零件喷涂前也不用酸洗,提高了加工效率。
5)不锈钢板
因为具有较强的耐腐蚀能力、良好的导电性能、强度较高等优点,使用非常广泛,但也
要充分考虑它的缺点:材料价格很贵,是普通镀锌板的 4 倍;材料强度较高对数控冲床的刀
具磨损较大一般不合适数控冲床上加工;不锈钢板的压铆螺母要采用高强度的特种不锈钢材
料的压铆螺母,价格很贵;压铆螺母铆接不牢固经常需要再点焊;表面喷涂的附着力不高、
质量不宜控制;材料回弹较大折弯和冲压不易保证形状和尺寸精度。
铝和铝合金板
通常使用的铝和铝合金板主要有以下三种材料:防锈铝 3A21、防锈铝 5A02 和硬铝
2A06。
防锈铝 3A21 即为老牌号 LF21,系 AL—Mn 合金,是应用最广的一种防锈铝。这种合
金的强度不高(仅高于工业纯铝),不能热处理强化。故常用冷加工方法来提高它的力学性
能,在退火状态下有高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好。冷作硬化时塑性低,耐蚀性好,
焊接性良好。
防锈铝 5A02 即为老牌号 LF2 系 AL—Mg 防锈铝,与 3A21 相比,5A02 强度较高,特
别是具有较高的疲劳强度、塑性与耐蚀性高。热处理不能强化,用接触焊和氢原子焊焊接性
良好,氩弧焊时有形成结晶裂纹的倾向,合金在冷作硬化时有形成结晶裂纹的倾向。合金在
冷作硬化和半冷作硬化状态下可切削性较好,退火状态下可切削性不良,可抛光。
硬铝 2A06 为老牌号的 LY6,是常用的硬铝牌号。硬铝和超硬铝比一般的铝合金具有更
高的强度和硬度,可以作为一些面板类的材料,但是塑性较差,不能进行折弯,折弯会造成
外圆角部位有裂缝或者开裂。
铝合金的牌号和状态已经有新的标准,牌号表示方法的标准代号为 GB/T16474-19