钣金设计如何降低成本？这些事项需要注意！

钣金是我们日常接触最多的设计类型之一，有着复杂的设计过程。随着钣金被广泛地使用，钣金设计已经成为了产品开发的重要组成部分，那么在钣金设计过程中需要注意哪些呢？


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钣金设计注意事项


钣金设计的过程应该遵循容易展平、加工工艺合理性、造型和结构合理性、产品厚度均匀以及成本合理性等原则。在设计时要考虑以下几个要点：


（1）首先是钣金的强度设计，因为强度设计会直接影响到产品的耐用性和使用寿命，在设计时经常会为了加强钣金强度而增加一些设计冲突。


（2）注意钣金厚度和设计尺寸之间的关系，比如设计要求的尺寸长度有没有包含在钣金的厚度之内。


（3）钣金制造的工艺问题，设计出来后加工制作的流程是否容易操作，会不会增加产品的成本以及影响生产效率和生产安全的一系列问题。


（4）要考虑到钣金组装和安装设计中，组装的合理性和便利性，减少在组装时会产生的问题。


（5）钣金件之间的连接方式和固定方式也是设计要考虑的重点，钣金件主要是通过螺丝、电焊、铆钉等方式连接的。


（6）维修的难易程度也是设计时需要考虑的，合理优秀的钣金设计会大大降低维修难度。

钣金设计如何降低成本？这些事项需要注意！


钣金加工一般有四种方法：


（1）折弯加工：使用折弯机将材料折成需要的角度，折弯加工时要考虑折弯的高度，如果高度太低，可能会导致变形和扭曲，无法达到理想的形状和尺寸。


（2）卷曲加工：和折弯类似，主要是将材料通过机器卷成一定的弧形


（3）冲压加工：因为金属是具有延展性的，这种方法是使用已经加工好的凹凸模型，加工出各种各样的凹凸形状。


（4）冲裁加工：主要是进行钣金的落料加工，在板上冲裁出还没有加工的原料，方便进行下一步的加工。


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降低钣金成本的设计


钣金件的成本主要来自于三个方面：材料，冲压模具以及劳动力成本，其中材料和冲压模具成本占有主要的比例，降低钣金成本的设计主要从这两方面入手。


1、钣金件的形状


钣金件的形状应当利于排样，尽量减少废料，提高材料使用率，合理的钣金形状设计可以使得钣金在排样时材料使用率高，废料少，从而降低钣金材料成本。


2、减小钣金外形尺寸

钣金外形尺寸是决定钣金冲压模具成本的主要因素之一，钣金外形尺寸越大，冲压模具尺寸就越大，模具成本就越高，这在冲压模具包含多套冲压工序时变得更为明显


1.钣金上避免狭长的特征


狭长的钣金形状不但零件强度低，而且钣金在排样时的材料浪费严重，同时狭长的钣金特征使得冲压模具尺寸加大，增加模具成本。


2.避免钣金展开后呈十字外形


展开后呈十字外形的钣金在排样时材料浪费严重，同时增加冲压模具的尺寸，增加模具成本，如下图所示，在原始的设计中，钣金的四个折弯边均附着在钣金的底部四个边缘，钣金展开后呈十字形，在排样时材料浪费严重，同时钣金外形尺寸较大，改进的设计中钣金的后两个折弯边附着在前两个折弯边上，避免钣金展开后呈十字形，从而使得钣金可以合理排样，材料使用率提高30%以上，同时钣金外形尺寸小，模具费用降低。


钣金设计如何降低成本？这些事项需要注意！


3、钣金外形尽量简单


复杂钣金外形需要复杂的凸模和凹模，增加模具加工成本，钣金的外形应尽可能的简单。


4、减少冲压模具工序数


冲压模具主要包括两种：工程模和连续模，一个钣金件的工程模可能包含多套工序模模具，如冲裁模、折弯模、成形模和压毛边模等，模具工序越多，钣金模具的工序模套数就越多，冲压模具成本就越高，对于连续模也是如此，模具成本与模具的工序数成正比，因此，为降低冲压模具的成本，应当尽量减少模具的工序数。


1.合理定义折弯的附着边


不合理的折弯附着边容易增加折弯工序，在原始的设计中，钣金需要两个折弯工序，而在改进的设计中，通过更改折弯的附着边，钣金仅仅只需要一个折弯工序就可以同时完成两个边的折弯，改进的设计可以节省一套折弯工序模，从而降低模具成本。


2.产品设计需要尽量避免复杂折弯


复杂折弯需要两套甚至更过折弯模，是冲压模具工序数增加的主要原因，可以通过设计的优化来避免复杂折弯，如下图所示，复杂的折弯通过零件的拆分减少冲压模具工序数，降低零件成本。

钣金设计如何降低成本？这些事项需要注意！


3.产品设计需要尽量避免打死边，打死边至少需要两个工序，也就是需要两套工程模具


4.压毛边一般也需要单独的压毛边工序模具，对于产品内部零件如果可以不压毛边，则尽量不压毛边


5.合理选择零件的装配方式


钣金的装配方式很多，我们下一篇文章在分析，合理地选择钣金装配方式与产品成本息息相关，关于常用钣金装配方式的成本如下：


卡扣≤拉钉≤自铆≤点焊≤螺钉


6、合理利用钣金结构，减少零件数量


尽管冲压制造工艺不允许钣金具有复杂的结构，但在钣金结构所能达到的范围之内，应当允许利用钣金结构，合并钣金件相邻的零件，减少零件的数量，从而减低产品的成本。


7、标准化


钣金件设计时尽量选用标准的孔、槽等，从而可以使用标准的冲压模具凸模和凹模，降低模具成本。


在选择钣金材料时，选用具有标准厚度和当地市场比较容易获得的钣金材料，也可以降低材料成本。