复合材料结构设计手册

1.0 选择材料的考虑因素

任何一件工业产品在设计的早期过程中，一定牵涉考虑选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、和完成的时间，物料有着相互影响的关系。除此之外，品质检定水平、市场销售情况和价格的厘定等也是需要考虑之列。所以这是无法使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定所选择的材料和生产过程是为最理想。 1.1 不同材料的特性 1. ABS

? 用途: 玩具、机壳、日常用品 ? 特性:

坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现 设计上的应用:

多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 2. PP ? 用途:

玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 ? 特性:

有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。 ? 设计上的应用:

多数应用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。 3. PVC ? 用途:

软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 ? 特性:

柔软、坚韧而有弹性。 ? 设计上的应用:

多数用于玩具figure（人物），或一些需要避震或吸震的地方。

结构设计工艺手册

参考标准和书籍：

Q/ZX 04.101.1-2000 《结构设计规范－文档要求》； Q/ZX 04.101.2-2003A《结构设计规范——颜色要求》 Q/ZX 04.101.4-2003《结构设计规范——镀涂表示方法》； Q/ZX 04.101.6-2000《结构设计规范——塑胶面板结构要求》 Q/ZX 04.101.8-2002 《结构设计规范——丝印要求》 Q/ZX 04.101.10-203 《结构设计规范－喷砂和拉丝要求》； Q/ZX Z 04.400-2005《单板插件通用化设计指南》 Q/ZX Z 04.401-2005 《盒体机箱通用化设计指南》 Q/ZX Z 04.402-2005 《标准插箱通用化设计指南》 Q/ZX Z 04.403-2005 《19英寸标准机柜应用指南》 Q/ZX 28.007.1-2004《结构材料手册——黑色金属材料》 Q/ZX 28.007.2-2004《结构材料手册——有色金属材料》 Q/ZX 28.007.3-2004《结构材料手册——非金属材料》 GB/T 4943 《信息技术设备安全》

GB/T 8582 《电工、电子设备机械结构术语》 Q/ZX

结构设计工艺手册

参考标准和书籍：

Q/ZX 04.101.1-2000 《结构设计规范－文档要求》； Q/ZX 04.101.2-2003A《结构设计规范——颜色要求》 Q/ZX 04.101.4-2003《结构设计规范——镀涂表示方法》； Q/ZX 04.101.6-2000《结构设计规范——塑胶面板结构要求》 Q/ZX 04.101.8-2002 《结构设计规范——丝印要求》 Q/ZX 04.101.10-203 《结构设计规范－喷砂和拉丝要求》； Q/ZX Z 04.400-2005《单板插件通用化设计指南》 Q/ZX Z 04.401-2005 《盒体机箱通用化设计指南》 Q/ZX Z 04.402-2005 《标准插箱通用化设计指南》 Q/ZX Z 04.403-2005 《19英寸标准机柜应用指南》 Q/ZX 28.007.1-2004《结构材料手册——黑色金属材料》 Q/ZX 28.007.2-2004《结构材料手册——有色金属材料》 Q/ZX 28.007.3-2004《结构材料手册——非金属材料》 GB/T 4943 《信息技术设备安全》

GB/T 8582 《电工、电子设备机械结构术语》 Q/ZX

结构设计工艺手册

前言

公司现有零件中，不仅在打样过程中经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多归档转产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的钣金导轨、拉伸凸台等设计，品种越来越多，需要统一、规范；喷漆和丝印，也经常出现喷涂选择不合理导致废品率较高、无法丝印等问题；有些钣金零件的点焊完全可以适当增加定位，不增加成本也不影响美观，实际上大部分设计是靠生产的工装定位，不仅麻烦、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。

编写这本《结构设计工艺手册》目的，就是为了方便工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地保证工程师设计出的零件有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模，加快加工进度，降低加工成本，提高产品质量。编写这本

1.0 选择材料的考虑因素

任何一件工业产品在设计的早期过程中，一定牵涉考虑选择成形物料。因为在产品生产时、装配时、和完成的时间，物料有着相互影响的关系。除此之外，品质检定水平、市场销售情况和价格的厘定等也是需要考虑之列。所以这是无法使用概括全面的考虑因素而定出一种系统性处理方法来决定所选择的材料和生产过程是为最理想。 1.1 不同材料的特性 1. ABS

用途: 玩具、机壳、日常用品 特性:

坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现 设计上的应用:

多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 2.

PP

用途:

玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 特性:

有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。 设计上的应用:

多数应用于一些因要接受drop test(跌落测试)而拆件的地方。 3.

PVC

用途:

软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 特性:

柔软、坚韧而有弹性。 设计上的应用:

多数用于玩具figure（人物），或一些需要避震或吸震的地方。 4.

POM

用途:

机械零件、齿轮、摃杆、家电外

钣金件结构设计工艺手册

目 录

1 第一章 钣金零件设计工艺 1 1.1 钣金材料的选材 1

1.1.1 钣金材料的选材原则 1 1.1.2 几种常用的板材 1

1.1.3 材料对钣金加工工艺的影响 3 1.2 冲孔和落料： 5

1.2.1 冲孔和落料的常用方式 5 1.2.2 冲孔落料的工艺性设计 9 1.3 钣金件的折弯 13 1.3.1 模具折弯： 13 1.3.2 折弯机折弯 14

1.4 钣金件上的螺母、螺钉的结构形式 26 1.4.1 铆接螺母 26 1.4.2 凸焊螺母 29 1.4.3 翻孔攻丝 30

1.4.4 涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较 31 1.5 钣金拉伸 32

1.5.1 常见拉伸的形式和设计注意事项 32 1.5.2 打凸的工艺尺寸 33 1.5.3 局部沉凹与压线 33 1.5.4 加强筋 34 1.6 其它工艺 35 1.6.1 抽孔铆接 35 1.6.2 托克斯铆接 36 1.7 沉头的尺寸统一 36

1.7.1

钣金件结构设计工艺手册

目 录

1 第一章 钣金零件设计工艺 1 1.1 钣金材料的选材 1

1.1.1 钣金材料的选材原则 1 1.1.2 几种常用的板材 1

1.1.3 材料对钣金加工工艺的影响 3 1.2 冲孔和落料： 5

1.2.1 冲孔和落料的常用方式 5 1.2.2 冲孔落料的工艺性设计 9 1.3 钣金件的折弯 13 1.3.1 模具折弯： 13 1.3.2 折弯机折弯 14

1.4 钣金件上的螺母、螺钉的结构形式 26 1.4.1 铆接螺母 26 1.4.2 凸焊螺母 29 1.4.3 翻孔攻丝 30

1.4.4 涨铆螺母、压铆螺母、拉铆、翻孔攻丝的比较 31 1.5 钣金拉伸 32

1.5.1 常见拉伸的形式和设计注意事项 32 1.5.2 打凸的工艺尺寸 33 1.5.3 局部沉凹与压线 33 1.5.4 加强筋 34 1.6 其它工艺 35 1.6.1 抽孔铆接 35 1.6.2 托克斯铆接 36 1.7 沉头的尺寸统一 36

1.7.1

复合材料

学号：13032120 姓名：陈孝山

随着航空航天科学技术的不断进步，促进了新材料的飞速发展，其中尤以先进复材料的发展最为突出。飞机用复合材料经过近40年的发展，已经从最初的非承力构发展到应用于次承力和主承力构件，可获得减轻质量20%～30%的显效果。目前进入成熟应用期，对提高飞机战术技术水平的贡献、可靠性、耐久性和维护性已无可疑，其设计、制造和使用经验已日趋丰富。迄今为止，战斗机使用的复合材料占所用1 料总量的30%左右，新一代战斗机将达到40%；直升机和小型飞机复合材料用量将到70%～80%左右，至出现全复合材料飞机。

日前，复合材料主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤维、芳纶等增强的复合材料，耐高温的纤维增强陶瓷基复合材料，隐身复合材料，梯度功能复合材料等。航天航天制造材料要求质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀，这些苛刻的条件，只有借助新材料技术才能解决。复合材料具有质量轻、较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀性、导热、隔热、隔音、减振、耐高(低)温、独特的耐烧蚀性、透电磁波、吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等特点，是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。 复合材料的分类

现代复合材料按基体

复合材料

学号：13032120 姓名：陈孝山

随着航空航天科学技术的不断进步，促进了新材料的飞速发展，其中尤以先进复材料的发展最为突出。飞机用复合材料经过近40年的发展，已经从最初的非承力构发展到应用于次承力和主承力构件，可获得减轻质量20%～30%的显效果。目前进入成熟应用期，对提高飞机战术技术水平的贡献、可靠性、耐久性和维护性已无可疑，其设计、制造和使用经验已日趋丰富。迄今为止，战斗机使用的复合材料占所用1 料总量的30%左右，新一代战斗机将达到40%；直升机和小型飞机复合材料用量将到70%～80%左右，至出现全复合材料飞机。

日前，复合材料主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤维、芳纶等增强的复合材料，耐高温的纤维增强陶瓷基复合材料，隐身复合材料，梯度功能复合材料等。航天航天制造材料要求质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀，这些苛刻的条件，只有借助新材料技术才能解决。复合材料具有质量轻、较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀性、导热、隔热、隔音、减振、耐高(低)温、独特的耐烧蚀性、透电磁波、吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等特点，是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。 复合材料的分类

现代复合材料按基体

复合材料

随着现在高科技的发展，对材料性能的要求也越来越高，单质材料很难满足各技术产业性能的综合要求及高指标要求。由于复合材料分别具有比强度和比模量高，化学稳定性优良，减摩、耐磨、自润滑性好，耐热性高，韧性和抗热冲击性高，导电和导热性优良等特点，因此受到了各国的高度重视。有些经过特殊设计的复合材料还具有耐烧蚀性、耐辐射性、耐蠕变性以及持殊的光、电、磁性能。这些优良的特性使复合材料在机械、汽车、化工、航空、建筑等领域得到了广泛的应用。复合材料已成为材料发展的必然趋势之一。

第一节 复合材料概论

1.1 复合材料的定义

复合材料是用经过选择的，含一定数量比例的两种或两种以上组元经过人工组合而成的有固定界面的具有特定性质的物质。

复合材料的组成材料虽然保持其相对独立性，但其性能却不是组成材料性能的简单加合，而是有较大改进。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强相（增强体）。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面。分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料。

复合材料可以是一个连续物理相与一个连续分散相的复合，也可以是两个或者多个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合，复合后的产物为固