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钣金设计中​​的材料选择

2026年2月25日

钣金材料是产品结构设计中最常用的材料。了解材料的综合性能并掌握正确的材料选择方法,对产品的成本、性能、质量和加工工艺都有着重要的影响。钣金材料选择的主要原则如下:

  1. 1 选择常用金属材料,减少材料规格的多样性;
  2. 2 在同一产品中,尽可能减少材料种类和板材厚度规格;
  3. 3 在保证零件功能的前提下,尽量使用廉价材料以降低材料成本;
  4. 4 对于机柜和一些大型插电式接线盒,需要充分考虑如何减轻整台机器的重量;
  5. 5 除了保证零件的功能外,还必须考虑材料的冲压性能应满足加工要求。
钣金成型

🔧 今天,我们将简要介绍各种常用材料。 钣金加工

用于冲压的金属板材

(1)冷轧钢板 SPCC

SPCC 冷轧是指将钢锭通过冷轧机连续轧制成所需厚度的钢板卷或钢板片。SPCC表面无保护层,暴露在空气中极易氧化。尤其是在潮湿环境下,氧化速度会加快,并出现暗红色锈迹。因此,在使用过程中必须对表面进行涂漆、电镀或其他保护处理。

冲压钢板

(2)电镀锌钢板SECC

基础材料 苏格兰经济文化委员会 SECC是普通冷轧钢卷。经过脱脂、酸洗、电镀以及在连续电镀锌生产线上进行的各种后处理工序后,成为电镀锌产品。SECC不仅具有与普通冷轧钢板相似的机械性能和加工性能,而且具有优异的耐腐蚀性和美观性。它在电子产品、家电和家具市场具有很强的竞争力和替代性。例如,SECC常用于电脑机箱。

数控钣金切割

(3)热浸镀锌钢板SGCC

SGCC 热浸镀锌钢卷是指经过热轧、酸洗或冷轧处理的半成品。其加工过程包括清洗、退火,然后浸入温度约为460℃的熔融锌浴中,使钢板表面镀上一层锌层。之后,钢卷还要进行回火、矫平以及化学处理。与SECC材料相比,SGCC材料硬度更高,延展性更差(应避免深冲设计),锌层更厚,焊接性能更差。

不锈钢薄板

(4)铝锌复合板

铝锌复合板的铝锌合金镀层由55%的铝、43.4%的锌和1.6%的硅组成,经600℃高温固化,形成致密的四元晶体保护层,具有优异的耐腐蚀性。其正常使用寿命可达25年,是镀锌板的3-6倍,与不锈钢相当。铝锌复合板的耐腐蚀性源于铝的阻隔层保护作用和锌的牺牲阳极保护作用。当锌在镀层的修边、划痕和磨损部位提供牺牲阳极保护时,铝则形成不溶性氧化层,发挥阻隔层保护作用。

钣金折叠

(5)SUS304不锈钢

SUS304 是应用最广泛的不锈钢之一。由于含有镍(Ni),它比含铬(Cr)的钢具有更好的耐腐蚀性和耐热性。它具有非常好的机械性能,不会发生热处理硬化现象,且无弹性。

(6)不锈钢SUS301

其铬含量低于SUS304,耐腐蚀性较差。但是,经过冷加工后,可以获得良好的抗拉强度和硬度。 冲压加工而且弹性良好。主要用于弹簧和电磁干扰防护。

弯曲铜片

(7)铜及铜合金板

常用的铜及铜合金板材主要有两种:红铜T2和黄铜H62,它们主要由导电材料制成。表面处理方式有镀镍、镀铬或不处理,后者成本较高。

红铜T2 紫铜是最常用的纯铜,呈紫色,又称赤铜。它具有高导电性、高导热性、良好的耐腐蚀性和可成形性,但强度和硬度远低于黄铜,价格也十分昂贵。紫铜主要用于耐用消费品的导电、导热和耐腐蚀部件,一般用于电源中需要承载大电流的部件。

黄铜 H62 H62是一种高锌黄铜,具有高强度和优异的冷热加工性能,易于进行各种形式的压力加工和切割加工,主要用于各种深拉延和弯曲承压件。虽然其导电性不如铜,但强度和硬度更高,价格也相对适中。在满足导电要求时,应尽可能使用H62黄铜代替铜,例如用于母线,这样可以大大降低材料成本。目前,大多数母线导电板都采用H62黄铜,已被证明完全满足要求。

弯曲钢板

(8)铝板

铝板是应用最广泛、最经济的材料之一。目前铝的生产和使用量(以吨计)仅次于钢铁,是人类使用量第二大的金属。由于铝板具有密度低、重量轻、耐腐蚀等优点,已被广泛应用于众多行业。

5000系列 铝合金主要用于钣金结构件。5000系铝合金板属于应用较为广泛的铝合金板系列。其主要成分是镁,镁含量在3%~5%之间,也可称为铝镁合金。其主要特点是:密度低、抗拉强度高、延伸率高。与其他系列的铝合金相比,5000系铝合金板的密度较低。加工工艺采用连铸连轧,属于热轧铝合金板系列。在我国,5000系铝合金板是较为成熟的铝合金板系列之一。

5052 它用途广泛,具有良好的成型性能、耐腐蚀性、焊接性、疲劳强度和适中的静态强度。常用于制造飞机油管、燃料箱等。 钣金零件 运输车辆和船舶。

6000系列 铝合金主要用于机械加工零件。与5000系铝合金不同,6000系铝合金添加了硅元素,因此其硬度大大提高,加工性能也非常好。它也适用于对耐腐蚀性和抗氧化性要求较高的应用。易于堆焊,强度高,耐腐蚀性好。我常用的是…… 6061铝合金适用于加工零件,具有良好的切削性能(5000 系列不好)。

铝板呈白色光泽,表面容易氧化和腐蚀,因此表面通常会覆盖一层PVC保护膜。
表面处理:可先进行喷砂、拉丝或抛光,然后进行阳极氧化(不导电,可染成各种颜色);铬酸盐氧化(也称为导电氧化,有原色和金黄色)。