图 50 加强筋示意结构
名称 打筋 (3~4)t (3~2)t (7~10)t (1~2)t —— 简 图 表 18 加强筋结构及尺寸选择 R h B或D r α° 打凸 (2~1.5)t ≥3h (0.5~1.5)t 15~30
3.6.5
百叶窗
百叶窗通常用于各种罩壳或机壳上起通风散热作用,其成型方法是借凸模的一边刃口将材料切开,而凸模的其余部分将材料同时作拉伸变形,形成一边开口的起伏形状。百叶窗的典型结构,如图51所示。
百叶窗尺寸要求:a≥4t;b≥6t;h≤5t;L≥24t;r≥0.5t。
图 51 百叶窗的结构
31
3.7
钣金件上铆接螺母、螺钉的结构形式
铆接螺母常见的形式有压铆螺母柱、压铆螺母、涨铆螺母、拉铆螺母、浮动压铆螺母。
3.7.1 压铆螺母柱
压铆螺母柱的铆接,要求铆接的压铆螺母柱的硬度要远大于基材的硬度,在外界压力下,压铆螺母柱使基体材料发生塑性变形,并挤入压铆螺母柱的结构中预制槽内,从而实现两个零件的可靠连接。
普通低碳钢、铝合金板、铜板板材适合于压接压铆螺母柱。
不锈钢和高碳钢板材因材质较硬,需要特制的高强度的压铆螺母柱,不仅价格贵,而且压接困难,压接不牢固,压接后容易脱落,厂家为了保证可靠性,常常需要在螺母柱的侧面加焊一下,工艺性不好,因此,有压铆螺母柱和压铆螺母的钣金零件尽可能不采用不锈钢。同样压铆螺母、压铆螺钉也不适合在不锈钢板材上使用。
压铆螺母柱的的压接过程,如图52所示:
装入紧固件 受力变形 铆接完成
图 52 压铆过程示意图
3.7.2
压铆螺母
压铆螺母的压接过程,如图53所示:
压铆前 受力变形 压接完成
图 53 压铆过程示意图
3.7.3
涨铆螺母
涨铆就是指在铆接过程中,铆装螺母的部分材料在外力作用下,发生塑性变形,与基体材料形成紧配合,从而实现两个零件的可靠连接。涨铆工艺比较简单,连接强度较低,通常用在对紧固件高度有限制,且承受扭矩不大的情况。如图54所示:
32
装入紧固件 受力变形 铆接完成
图 54 涨铆过程示意图
3.7.4
拉铆螺母
拉铆是指铆接件在外界拉力的作用下,发生塑性变形,其变形的位置通常在专门设计的部位,靠变形部位夹紧基材来实现可靠的连接。常用的拉铆螺母就是采用此种铆接形式实现与基材的连接。拉铆要用专用的铆枪进行铆接,加工性不太好,加工效率低,多用于安装空间较小,无法使用通用铆接工装的情况,如封闭的管材,一般情况下不推荐使用。如图55所示:
装入紧固件 受力变形 铆接完成
图 55 拉铆过程示意图
3.7.5
浮动压铆螺母
有些钣金结构上的铆装螺母,因整体机箱结构复杂,结构的积累误差太大,以致铆装螺母的相对位置误差很大,造成装配困难,在相应的压铆螺母位置上采用压铆式浮动螺母,可以很好地改善这一情况。如图56所示:(注意事项:压铆位置一定要有足够空间)
压铆前 受力变形 压接完成
图 56 浮动压铆螺母压入过程示意图
3.7.6
涨铆螺母或压铆螺母到边距离
涨铆螺母或压铆螺母都是通过对板料的挤压使之与板料铆合在一起,涨铆或压铆时,如果到边的距离太近,则容易使板边变形,无特殊要求时,铆装紧固件中心线与板边缘距离L不能太小,如图57所示,否则必须使用专用夹具防止板的边缘受力变形。L的大小参见表19,表中规定了常用的非标紧固件到边的最小距离。
33
图 57 中心线与板边缘最小距离
表 19 铆装(非标)紧固件孔中心到板边缘的最小距离
公称 直径 d M2 M2.5 M3 M4 M5 M6 3.7.7
铆装紧固件孔中心到板边缘最小距离L 平装 压铆螺母 浮动 压铆螺母 六角头 压铆螺母柱(不通孔) 六角头 压铆螺母柱(通孔) 圆形 压铆螺母柱(不通孔) 六角头 压铆螺钉 圆头 压铆螺钉 6 7.2 8 8.8 7.62 8.64 9.14 10.67 6 6.8 6.8 — 8 — 6.8 6.8 — 8 — 4.8 6.9 7.1 8.6 5.6 7.2 7.2 7.9 5.4 5.6 7.2 7.2 7.9 涨铆螺母或压铆螺母到折弯边距离
当在折弯边上铆压、涨铆螺母时,为保证铆压螺母的铆接质量。需注意: a) 铆孔边到折弯边的距离必须大于折弯的变形区;
b) 铆装螺母中心到折弯边内侧的距离L应大于铆装螺母外圆柱半径与折弯内半径之和,如图58所示,一般取r=0.5,即L>D/2+0.5。
图 58 中心线与折弯边缘最小距离
3.7.8
铆装螺母使用的注意事项
a) 不要在铝板阳极氧化或表面处理之前安装钢或不锈钢铆装紧固件;
b) 同一直线上压铆过多,被挤压的材料没有地方可流动,会产生很大的应力,使工件弯曲成弧形;
c) 尽量保证在板的表面镀覆处理后再安装铆装紧固件;
d) M5、M6、M8、M10的螺母一般要点焊,太大的螺母一般要求强度较大,可采用
34
弧焊。M4(含M4)以下尽量选用涨铆螺母,如果是电镀件,可选用未电镀的涨铆螺母。 3.7.9
凸焊螺母
凸焊螺母(点焊螺母)在钣金件结构设计中应用非常广泛,但是,很多设计中,预孔的大小没有按照标准,是无法准确定位的。国家标准的凸焊螺母有两种:
a) 焊接方螺母GB/T 13680,定位较粗糙,定位尺寸不准确,焊接后经常需要对螺纹回丝,但价格较低;
b) 焊接六角螺母GB/T 13681,焊接时有自定位结构,如果尺寸要求较高时,推荐采用这种结构,其结构形式和尺寸,如图59所示。钢板焊接前的孔径D0与板厚H的推荐值,见表20的规定。
图 59 焊接六角螺母与钢板的焊接
表 20 焊接六角螺母GB/T13681尺寸和对应钢板的开孔厚度 螺纹规格 (D或D×p) e dy h1 h2 m D0 H min max min max min max min max min max min max min M4 —— 9.85 5.97 5.885 0.65 0.55 0.35 0.25 3.5 3.2 6.075 6 3 0.75 M5 —— 10.95 6.96 6.87 0.70 0.60 0.40 0.30 4 3.7 7.09 7 3.5 0.9 M6 —— 12.02 7.96 7.87 0.75 0.60 0.40 0.30 5 4.7 8.09 8 4 0.9 M8 M8×1 15.38 10.45 10.34 0.90 0.75 0.50 0.35 6.5 6.14 10.61 10.5 4.5 1 M10 M10×1 18.74 12.45 12.34 1.15 0.95 0.65 0.50 8 7.64 12.61 12.5 5 1.25 M12 M12×1.5 20.91 14.75 14.64 1.40 1.20 0.80 0.60 10 9.64 14.91 14.8 5 1.5 M16 M16×1.5 26.51 18.735 18.605 1.80 1.60 1.0 0.80 13 12.3 18.93 18.8 6 2 注:尽可能不采用括号内的规格。 35
钣金结构设计指南



