钣金产品设计时需要注意什么

  钣金生产线在下料及冲孔时会有R角及毛边的产生

  尤其在量产一个阶段模具有所磨损之后，毛边会更为严重，甚至会割伤手指头。因此在出图制作模具时，就必须依功能，明确标示出毛边方向。

  孔间距及散热孔设计

  1、两个相邻的孔，孔边到另一孔边的最短距离，最好不得小于料厚的1.5倍，否则母模容易崩裂而使生产线断线。断线、修模等都是造成本增加获利降低的元凶。若情非得已一定要小于料厚的1.5倍，则必须运用跳格方式。

  2、模具制作上以圆孔最坚固好制造维修，唯开孔率较低。

  3、以正方形孔开孔率最高，但因是90度角，角边容易磨损崩塌，造成要修模而停线。而六角形的其大于90度的120度角比正方形孔开孔更坚固但开孔率在边缘比正方形孔差一点。

  凸出物与折弯边的距离

  折弯时，底边上的零件如螺柱或内部凸出物不可离折弯边太近，最好10mm以上，否则凸出物下方的折角无公模冲压其R角会比左右两旁的R角大。R角不连续，将影响外观。解决办法可在折弯前先冲压出一适当长度的压痕在折在线，如此将改善其外观。

  孔与折弯边的距离

  折弯时，边壁上的开孔也不可太靠近折弯边，最好3mm以上，否则开孔将因折弯牵扯而变形。解决办法可在折弯前先冲压出一与开孔相当长度，宽为料厚1.5倍的长条孔，其作用可将牵扯截断而不影响开孔的外观。

  螺丝孔设计要点

  一般固定螺丝的方式有三种

  (1)钣金件平面上直接冲孔或抽孔，使用自攻螺丝。自攻螺丝以三角自攻螺丝为佳，比较不会发生滑牙的问题。唯驱动力会比非三角自攻螺丝要重一点。

  若以直径3mm螺丝锁付，则孔径d应在于2.4~2.5mm之间。若以直径4mm螺丝锁付，则孔径d应在于3.4~3.5mm之间。

  (2)钣金件平面上冲孔或抽孔，再以螺丝攻攻牙，攻M3或M4的机械牙。

  若以直径3mm螺丝锁付，则孔径d未攻牙前应在于2.6mm。

  若以直径4mm螺丝锁付，则孔径d未攻牙前应在于3.6mm。

  若使用料厚为1.0~1.2mm时，建议采取抽孔而不是穿透孔。因1.2mm的料厚攻M3的牙时，只有2.5牙，较容易滑牙。

  (3)钣金件平面上冲孔再铆合现成品的固定螺帽。铆合固定螺帽的孔径d以厂商的建义的尺寸为佳。但在铆合螺帽时必须注意，制造大厂一PEM有铆合专用机，但是，是一颗一颗加工铆合，费工费时又费钱。所以几乎所有加工厂都用一般冲床来铆合。若不幸使用的机台是传统的冲压机就有可能发生螺帽脱落的问题。原因发生在传统冲压机的冲压速度太快，工件的材料来不及填满螺帽凹槽就已结束。从外观上完全查不出问题所在，但组装成品时就有一些的螺帽会脱落。所以铆合固定螺帽的机台最好选用可以调整其冲压速度的。

  EMI弹片材料

  一般我们在做防制EMI弹片时常采用的材料有：马口铁，皱铜，不锈钢等。

  1、马口铁表面镀锡(Tin)，经手触摸后留下的手汗容易造成生锈。其切削加工后切削面不再做处理亦容易生锈。容易冲压成型，费用最低。

  但弹性最差。因含碳量低，即使做热处理也无法增加其弹力。

  2、钛铜导电性最佳，材料费也最贵。但最容易断裂，有结构方向性的问题。生产时必须注材料的方向性。必要时可做弹性定性的处理，可增加其弹力。

  3、不锈钢目前使用最多。不生锈，不容易断裂，但冲压成型不易。模具容易磨耗使成品易产生毛边。要弹性佳就必须做弹性定性的处理。

  否则压过头就回复不来。若想Cost Down不做弹性定性的处理，最好在适当地方做一个Stopper避免弹片被压过头无法回弹而失去意义。

  4、一般钣金件在折弯后于折角的两侧由于挤料的关系会有金属料凸出。造成宽度比原尺寸大，其凸出大小与使用料厚有关，料越厚凸出点越大。为避免此现象发生，可事前在折弯在线两侧先做个半圆，半圆直径最好为料厚的1.5倍以上。边料返折设计时，同样方式处理。

  折弯半径

  钣金件在折弯时内部的R角最好大于等于1/2的料厚。

  由于若不做R角，在多次的冲压之后其直角会渐渐消失而自然形成R角。

  在此之后在此R角的单边或两侧，其长度会有些许的变长。

  折弯高度

  折弯高度高度最好要大于3mm。否则因夹持尺寸太少尺寸会不稳定。

  冲孔与模具尺寸

  钣金件在下料冲孔时，其被切削断面靠近公模冲头的1/3~2/5是平整的切削面，而靠近母模3/5~2/3的则是斜的扯断面。故模具制作或检测尺寸时孔径的大小是以冲头为准。下料时工件的外尺寸是以母模内尺寸为准。

  转角R角

  在钣金件的板边转角处，若无特别的要求为90度角，请务必处理为适当的R角。因为在钣金件边缘的直角容易造成尖锐点而割伤工作人员。

  在母模方面直角的尖端容易因应力集中而产生龟裂。公模在尖端处易崩裂，使得模具必须修模而耽误量产。即使没崩裂久而久之也因磨耗而形成R角，使产品产生毛边而造成不良品。

  经验总结#12：折弯补强肋

  钣金件在折弯之后受力容易变形，为避免变形情况发生可在折弯处增加适量45度角的补强肋，以不干涉其他零件为原则，使其增加强度。

  凸肋补强

  一般钣金件是狭长形时不容易保持其直度，在受力后更容易变形。

  因此我们可以折一个边成L型或折两个边成口型以维持其强度及直度。但是往往L及口型无法从头连到尾，因某些因素而所中断时，怎么办?

  可打适量的凸肋以增加其强度。

  标签在机箱上的标记

  机箱开模之前最好先设计已知所需标签之位置及大小，可先于机箱上打上标记，方便贴标签时之对准。最常见的标记有两种：

  1.在标签的四周打”L”形的记号，或左边的上下两侧，或上方的左右两侧。此方式模具费较便宜，但标签凸出机箱表面，容易被刮伤。

  2.以标签的形状大小再加大0.3mm的尺寸，于欲贴标签处打个

  0.2~0.3mm的凹痕。

  不管用何种方式可在四个角选一适当的角做45度的导角。机箱上的标记相对的位置做相同的45度导角。做防呆用。避免标签在不同的时间或不同的工作人员贴了不同的方向。

  凸点定位

  1、在机箱组装设计中常会有两件组合，或3、4件以上的互相组合件。常见的固定方式有锁螺丝、拉钉、抽孔铆合或点焊，点焊时要上点焊机一定要有定位点或定位梢或治具来确保位置的正确。若用螺丝或拉钉时已经有相对的螺丝孔拉钉孔，故经常不会再多加几个定位孔来定位。但螺丝孔拉钉孔的孔径一般为了容易装配都设计的比较大一点。

  因此零件间的相对位置也容易有所误差。

  2、建议在此情况下运用间隙较小的定位凸点定位。在做公差分析时以公差较小的定位点做基准运算也比较精准。

  止裂槽

  平面和折弯面之间的折弯最好有止裂槽，或者将开孔边退到折弯之后。否则会产生毛边，而狭孔的宽度最好大于等于料厚的1.5倍。还有制图的时候别忘了或偷懒而没标示R角。直角或锐角的模具公、母模容易崩裂，日后的停线、修模都是额外的损失。