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钣金材料的选材方法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在同一产品中尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格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对于机柜和一些大的插箱需要充分考虑降低整机的重量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
钣金材料的选材方法 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 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; 在同一产品中,尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格; 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; 对于机柜和一些大的插箱,需要充分考虑降低整机的重量; 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勺钢板。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 0.25~2.5mm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710~920C,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 450~460C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嗨吕、43.4%锌与1.6%硅在600C 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。 铜和铜合金板 常用的铜和铜合金板材主要有两种,紫铜 T2和黄铜H62, 紫铜T2是最常用的纯铜,外观呈紫色,又称紫铜,具有高的导 电、导热性、良好的耐蚀性和成形性,但强度和硬度比黄铜低得多, 价格也是非常昂贵,主要用作导电、导热和耐用消费品腐蚀元件,一 般用于电源上需要承载大电流的零件。 黄铜H62,属高锌黄铜,具有较高的强度和优良的冷、热加工性, 易用于进行各种形式的压力加工和切削加工。主要用于各种深拉伸和 折弯的受力零件,其导电性不如紫铜,但有较好强度和硬度,价格也 比较适中,在满足导电要求的情况下,尽可能选用黄铜H62代替紫铜, 可以大大降低材料成本,如汇流排,目前绝大部分汇流排的导电片都 是采用黄铜H62,事实证明完全满足要求。 材料对钣金加工工艺的影响 钣金加工主要有三种:冲裁、弯曲、拉伸,不同的加工工艺对 板材有不同要求,钣金的选材也应该根据产品的大致形状和加工工艺 考虑板材的选择。 材料对冲裁加工的影响 冲裁要求板材应具有足够的塑性,以保证冲裁时板材不开裂。 软材料(如纯铝、防锈铝、黄铜、紫铜、低碳钢等)具有良好的冲裁 性能,冲裁后可获得断面光滑和倾斜度很小的制件; 硬材料(如高 碳钢、不锈钢、硬铝、超硬铝等)冲裁后质量不好,断面不平度大, 对厚板料尤为严重。对于脆性材料,在冲裁后易产生撕裂现象,特别 是宽度很小的情况下,容易产生撕裂。 材料对弯曲加工的影响 需要弯曲成形的板材,应有足够的塑性、较低的屈服极限。塑 性高的板材,弯曲时不易开裂,较低屈服极限和较低弹性模量的板料, 弯曲后回弹变形小,容