進階篇：3.2.1）鈑金件-常見裝配和成形結構

本章目的：瞭解鈑金件常見裝配和成型的結構

 

1.鈑金件裝配

鈑金件的裝配方式很是多,而鈑金件普遍應用於各類行業中,各自行業具備各自行業經常使用的裝配方式,如下將介紹在電子電器等行業普遍應用的鈑金件裝配方式。

1.1 卡扣裝配

同塑膠件的卡扣裝配不同，由於大多數的鈑金件沒有彈性（不鏽鋼SUS301除外），鈑金裝配並不能徹底依靠卡扣來完成。卡扣裝配常是與其餘鈑金裝配方式(如螺釘）配合使用，起着快速裝配和下降產品裝配成本的做用。

卡扣裝配的結構包括卡扣和卡槽，經常使用的卡扣和卡槽的形狀如圖4-37所示。產品設計能夠選擇合適的卡扣和卡槽形狀進行配對選用。根據面向裝配的設計中的導向原則，卡扣或卡槽的前端最好增長一個30°的小折彎，以保證裝配順利。

 

1.2  拉（鉚）釘裝配

這裏拉釘和鉚釘要分清楚，重寫。

拉釘裝配是經過將拉釘插入兩個零件的對應孔內,用拉釘槍拉動拉桿直至拉斷使外包的拉釘套變形脹大,大於孔的直徑,從而達到將兩個零件裝配在一塊兒的目的。

經常使用的拉釘包括平頭拉釘和圓頭拉釘,其裝配如圖4-38所示。

 

其中平頭拉釘用於拉釘裝配後拉釘頭不能突出零件表面的場合,此時在零件上須要增長沉孔。鈑金件通孔的尺寸通常比拉釘尺寸大0.1~0.3mm當設計拉釘裝配時,須要注意如下問題。

1）避免拉釘尾部與其餘零件干涉
如4-38所示,拉釘的尾部通常會突出零件表面2~4mm,這一點很容易被忽視而形成裝配干涉等狀況發生,嚴重時會帶來產品質量問題。例如PCB經常固定在鈑金上,若是拉釘的尾部接觸到PCB上的電路或電子零部件,很容易形成短路,損壞PCB。在進行面向裝配的設計檢查時須要特別注意這一點。
2）平頭拉釘頭部表面需低於鈑金表面
平頭拉釘用於裝配後拉釘不能高於鈑金表面的場合,特別是當鈑金表面有運動配合要求時。此時須要在零件上合理設計沉孔的尺寸並在製造時管控沉孔的尺寸,不然拉釘頭高於零件表面,會形成裝配時發生干涉或者形成零件運動時不暢。
3）避免拉釘槍干涉
拉釘裝配是經過拉釘槍來進行的,拉釘槍具備必定的尺寸大小,所以,在設計拉釘裝配時須要考慮到拉釘槍的工做範圍,避免在拉釘槍的工做範圍內設計零件特徵,不然拉釘槍工做時會與這些特徵干涉,形成拉釘拉偏,甚至沒法完成拉釘動做。因爲拉釘槍的種類比較多,很難用具體的數字來描述拉釘槍的工做範圍,產品設計工程師在進行拉釘裝配設計時應當諮詢拉釘槍的具體型號與尺寸。通常來講距離拉釘中心線8mm的範圍內(拉釘槍的大小不一樣,該尺寸範圍大小可能會不一樣)和在拉釘的垂直方向上避免設計零件特徵。

鈑金尺寸能夠參考所使用的拉釘廠商或者製造廠商提供的推薦數據，以下表：

 

拉釘鉚釘容易搞混，做者建議仍是現場看看最好，要注意拉釘或鉚釘槍的位置。

拉鉚釘的視頻

1.3 自鉚

自鉚的原理如圖4-39所示,零件A(帶有沉孔)和零件B(帶有抽牙孔)配合,兩個零件貼合在一塊兒,而後經過模具衝頭使得抽牙孔脹開,填充至沉孔的角孔內,從而使兩個零件裝配成一個總體。

1.4 螺釘機械裝配

鈑金件的螺釘裝配是指在兩個須要裝配的零件中，其中一個零件上抽牙，另外一個零件上衝孔，而後經過螺釘把兩個零件固定。鈑金件的螺釘機械裝配包括三種方式。

1.4.1 抽牙孔+自攻螺釘裝配

如圖4-40所示，在零件A上抽牙孔，在零件上B衝孔，使用自攻螺釘，自攻螺釘在擰人的時候同時攻螺紋。對於零件A抽牙孔的內徑，其尺寸能夠參考所使用的自攻螺釘廠商或者製造廠商提供的推薦數據。某自攻螺釘廠商提供的三角自攻螺釘的鈑金抽牙孔數據，如圖4-41所示。

零件B過孔能夠參考下面的表2：

如沉頭螺釘/鉚釘的沉頭座或過孔也能夠向供應商詢問設計指南（配套最好）。

 

1.4.2 抽牙孔+攻螺紋+螺釘裝配

同第一種狀況比較相似，區別在於兩點：其一是對零件A完成抽牙後增長額外的攻螺紋工序；其二是使用普通的機械螺釘而不是自攻螺釘就能夠完成兩個零件的裝配。零件A的抽牙孔的內徑參考數值見表4-6。

1.4.3 鉚合螺母+螺釘裝配

第三種裝配方式須要在零件A上鉚合螺母，替代抽牙孔及其攻螺紋，以下圖所示。

 

1.5 點焊

點焊是兩個鈑金件在接觸面處的一些點被焊接起來。焊接時，先把鈑金件表面清理乾淨，而後把兩個鈑金件對齊裝配好，壓在兩柱狀銅電極之間，施加力壓緊。當經過足夠大的電流時，在零件的接觸處產生大量的熱，將中心最熱區域的金屬很快加熱至高塑性或熔化狀態，造成一個透鏡形的液態熔池，繼續保持壓力，斷開電流，金屬冷卻後，造成了一個焊點。

點焊設備以下：

1.5.1 鈑金件焊點的設計

爲了提升點焊的效果，保證點焊的可靠性，常在點焊的一個鈑金件上設計一排焊點，焊點的尺寸通常如圖4-43所示。在焊接過程當中，焊接頭壓在凸點處，施加壓力通電後，焊點被熔化。

嚴格說這種焊接方式叫作凸焊（廣州也有些公司叫排焊），是點焊的一種變形。

Projection welding is a modification of spot welding. In this process, the weld is localized by means of raised sections, or projections, on one or both of the workpieces to be joined. Heat is concentrated at the projections, which permits the welding of heavier sections or the closer spacing of welds. The projections can also serve as a means of positioning the workpieces. Projection welding is often used to weld studs, nuts, and other threaded machine parts to metal plate. It is also frequently used to join crossed wires and bars. This is another high-production process, and multiple projection welds can be arranged by suitable designing and jigging.

1.5.2 兩焊點的間距

一般兩焊點的距離不超過35mm(針對厚度在2mm如下的材料），偏小則過熱，使工件容易變形；偏大則強度不夠，使兩個零件間出現裂縫。

1.5.3 使用定位特徵

當鈑金件經過點焊裝配時，應當在兩個鈑金件上添加定位特徵（如定位柱和定位孔），以輔助鈑金件的點焊和提升鈑金件的裝配尺寸精度。沒有定位特徵的輔助，鈑金件點焊時很容易移位，裝配尺寸很可貴到保證。

//不少大型鈑金件手動焊接時也不須要焊點。多是出於便於手動操做的考慮。

1.6 鈑金裝配方式對比

 

2.鈑金件常見成形結構

2.1 百葉窗

百葉窗一般用於各類罩殼或機殼上起通風散熱做用，其成型方法是借凸模的一邊刃口將材料切開，而凸模的其他部分將材料同時做拉伸變形，造成一邊開口的起伏形狀。
百葉窗的典型結構參見圖6.3.1。

百葉窗尺寸要求：a≥4t；b≥6t；h≤5t；L≥24t；r≥0.5t。

 

2.2 翻孔

翻孔一般用於自攻螺絲緊固做用。一般螺釘翻孔尺寸標準能夠向供應商索要。

翻孔的典型結構以下：

 

3.DFMA的運用

DFMA學以至用,事前遵循，過後補缺.