【专业知识】钣金设计宝典之功法第九层——钣金件常用的机构形式

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本篇是结构工程师风雷大叔《结构设计系列文章》第九篇。

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以下正文：

Hello，小伙伴们，咱们今天主讲的是钣金件常用的机构形式。

钣金机构常用的形式很多，下面是主要的几种形式：

1、钩

我们可以利用钣金十分灵活的冲压变形的特性，做成卡钩，用来固定需要安装在钣金的平面上的各种物体。钣金件中间的卡钩冲压前有的需要先开工艺孔。这种设计一般要开模，不能用折床折出来，在做样品或是小批生产时，在NCT冲床或冲裁冲床冲出工艺孔后，用一个小模具冲出卡钩来。但是，钣金件边缘的卡钩可以用折床折出来。

图1是固定扬声器的一个小机构。其三面做成卡钩形式，扬声器的圆周刚好能卡在三个弯钩里，另一边是用凸台来挡住扬声器圆周的另一个方向。这种设计结构简单，安装很方便。

               图1                    图2

图2是一种用来固定电线、排线的的长钩，其周围是圆弧连接，头部有一个斜坡，也呈圆弧形，呈长勺状。能方便的把线横着装入后固定住，不会把线刮伤。图中卡线的两个面间的距离为2mm。

图3

图3是一种用常用的卡钩结构。一个零件的卡钩正好能卡在另一零件的长形槽内，并通过长形槽前的突台来增加其紧固的作用力。突点与卡钩必须有一点点预干涉量，才能使两者紧紧卡住，卸下时必须用比较大的力。有的钩可以设计在钣金的边上，这样做可以用折床折出来，会减少加工的难度，降低生产成本。图中的右下图是一个小卡钩，一般常用于卡在另一钣金件的边上；这种小卡钩一般可以不用开工艺孔，是直接在模具上冲压产生剪切变形。

图4

图4是一种钩的变形式样，用于卡装另一件钣金零件的机构。图中钩的两个平面之间的距离为1.2mm，另一钣金件的料厚为0.8mm，两者之间的间隙为0.4mm。钩的中部有一向上的斜角，待固定的钣金零件开口中部也有一倒角，能起到很好的导向的作用，可以很轻松的装配。这种机构前面还有一连接小条，并且两个零件能使其两个面紧紧装配在一起，还能很有效的防止两零件因作用力过大而使弯钩变形脱开的情况发生。此种机构在小批生产时必须用NCT冲床或小模具冲裁出工艺孔后，用模具冲压出来。

2、凸台

凸台是钣金件中很常用的机构，可以用来定位，增加卡装的牢固性，增加钣金件的强度，垫高零件如PC板等。

图1中右边的凸台就是用来定位的，把扬声器推入到三个卡钩内后，凸台能挡住扬声器防止其向右滑动。图3中的凸台是增加卡装的牢固性的，能有效的防止卡钩内的零件向后滑动而脱开。

图5

图5中凸台一般是用来垫高PCB板，其所能达到的高度h与斜面的倾斜角有关，倾斜角越大凸台所能达到的高度h越大。也可以冲出凸台后再抽牙（翻边），如图5右所示，这样就能够用来装配PC板，可以用来代替我们常用的压帽螺柱（预埋螺柱）。

图6是用突台来起加强钣金件的强度的例子。

在钣金的料厚较薄，而如果某些部位又要受较大的作用力则会产生变形时，在钣金的边缘一般可以用反折边的方式来加强，例如图6的左图的形式。

而在钣金的中间位置又不允许开长口的情况下，可以考虑用突台来加强，效果很好。图6中是一个提手，中间部分受力较大，用凸台加强，可以增加其横向抗弯的作用。

图6右边是一个支架，其整体强度较弱，在中间位置加一个长的凸台，其整体强度增加很多。

图6下是一用凸台加强的长条。

图6

加强筋有半圆形筋和梯形筋两种形式，其尺寸如下：

加强筋的型式和尺寸（表中前面的是最小尺寸，后面的是常用尺寸）

名称	简图	R	h	B或D	r	α°
半圆形筋		(1～2)t	(1～2)t	(3～4)t	(1.5～2)t	╱
梯形筋		╱	(1.5～2)t	≥3h	(0.5～1.5)t	15°～45°

加强筋间距和加强筋与工件边缘间距离的极限尺寸(毫米)

3、桥

桥是钣金件中的常用结构，需要做一个小模具才能冲压出来，可以不用工艺孔。如图7所示，在桥内插入另一块钣金件，这样就可以把两个钣金件联结在一起，只需要在另一面加上一个螺丝或其它固定方式即可。为防止其松动或不太紧的情况，一般桥与板之间须配合紧一点。连续几个桥也可以做成滑道的机构，用于要求装配是插入式的装配，如图8所示的一个盒子（左图），插入到一个由两个折弯形成的滑道（右图）中。

图7

图8

4、弹片

把钣金件的三面开长的工艺孔，形成一个长条钣金，就形成了一个弹片。一般来说这种弹性比较差，不能象弹簧一样使用。图9左是其使用的典型形式，在一个折成盒状的钣金件中间装入硬件，主要是用来消除硬件与钣金件装配时的间隙，起到弹片的作用。右图是一个机构的一部分，利用其弹性，可以用手指按凸角台A处，使B边能向里运动，从而可以让开与凸台A形状一样的反向的凸台（在凸台A的下方有一折弯是用来防止弹片过度变形）。

图9

5、半剪

半剪一般是用于某些需要屏蔽，但有可能要也可能不要此结构的地方。通常用手或工具就可以取下这一块钣金。在冲压时四周开小口或冲出钣金的厚度，留下几条1mm宽的条就可以了。如图10所示。

图10

6、旋转机构

旋转机构一般需要一个轴和一个孔。可以直接在钣金中压入金属轴类零件做成轴，也可以用凸台来做成。如图11所示，一个钣金B冲出凸台成左图所示的形状，另一个钣金A冲出所需的圆弧后折弯成中间图的形状，两者装配后形成右图的机构。这样零件B就能绕凸台的轴线做旋转运动了。这种特殊的机构一般适合于大批量的生产，开模后，其所需的费用很低，装配很简单。但其精度很低，不能用于很精密的装配。

图11

往期链接：

【专业知识】钣金设计宝典之功法第三层——钣金工艺冲裁

【专业知识】钣金设计宝典之功法第四层——钣金工艺折弯

【专业知识】钣金设计宝典之功法第五层——钣金工艺拉深

【专业知识】钣金设计宝典之功法第八层——钣金件装配方式

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