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摘要：随着社会经济的发展，我国的工业化进程有了很大进展，对钣金件的应用越来越广泛。目前，在对钣金件结构进行设计和工艺选择的过程中，仍存在着许多问题。文章主要分析了钣金件结构设计的特点和存在的问题，并提出了相应的解决措施，以期为相关技术人员提供一定参考。
关键词：钣金件；结构设计；工艺优化；折弯；焊接工艺
引言
现代化工艺加工中，钣金工艺加工正在不断提高工艺要求。新的钣金件加工工作要求根据钣金产品的实际使用特征，对设计方案进行选择和优化，制造出符合要求的钣金件。钣金件加工工艺在新材料、新技术的应用下质量不断提升，使得加工工艺的精确度受到使用者的认可。
1钣金工艺概述
根据金属薄板零件的分类，钣金工艺可以分为冲压工艺、折弯工艺和焊接工艺三种形式。三种工艺分类不同，其特点也各不相同。冲压工艺和折弯工艺在作业中会应用相应的模具，焊接工艺会应用到焊接设备，对相应待加工的零件进行焊接处理。基于此，想要提升钣金工艺质量，就需要设计出符合钣金作业需求的模具和设备，从而提升钣金加工的精确度。
2钣金件结构设计存在的误区
在对钣金件进行结构设计时，设计人员应该确定所选择的加工工艺的特点和可行性，与此同时，还需要明确钣金件在加工的过程中所消耗的人力成本和时间成本。但是在实际应用的过程中，很多设计人员没有明确不同钣金工艺对应的特征，这就导致了加工效率不高、钣金件质量不合格等问题的出现。在采用焊接工艺时需要特别注意焊接的可行性，例如在对钣金箱体的内部进行焊接过程中，要考虑箱体内部空间是否能够放入焊枪，以及焊接人员的可操作性和方便性，这直接影响到钣金件能否最终完成和焊接的速度与方便性。目前，很多钣金件设计人员的专业素质仍有待进一步提高，相关企业没有重视对员工的培训和技术升级，这也会导致加工效率不高、质量不过关等问题的出现。设计人员也应该不断总结钣金件的加工经验，走出设计的思维误区，不断对结构设计进行优化，保证设计出的钣金件具有较强的可加工性和较好的工艺性能。
3完善钣金件结构设计的有效策略
在钣金工艺优化的目标下进行钣金件的结构设计，应当注意以上设计要点，避免对后续的钣金件加工产生影响，造成外观瑕疵等问题。此外，要考虑成本、效率等方面的因素，针对钣金件的生产要求对结构设计进行相应的优化。在实际的钣金件结构设计过程中，由于各方面因素的影响，某些部位的设计容易出现差错，影响钣金件结构的设计效果。因此，对钣金件结构设计进行探究非常有必要。
3.1提高钣金件结构设计的技术水平
钣金件的结构设计在确保强度的前提下，也要保证钣金件的美观性和工艺可行性，要选择加工方便且成本较低的加工工艺和材料，必须确保材料利用率。相同规格板材厚度的材料不能超过三种，这需要在加工过程中对材料进行高度利用。对于高强度的钣金结构，可以用薄板压筋的方法达到目的。如果材料暴露在室外，则必须严格要求材料的选择，材料的性质要相当稳定，并且在加工过程中不得刮擦外部材料，需要减少钣金加工期间的不必要损坏，提高材料利用率。一些钣金加工需要冲孔，钣金件孔的结构设计不仅必须满足产品的需求，而且还必须易于加工。焊接在钣金加工中也非常重要，除了确保产品的外观外，还必须正确处理钣金件产品表面的焊缝。必须选择合理的焊接方法，并且为了获得更有效的焊接效果，必须选择合适的填充剂。为了合理设计钣金结构部件，必须留出足够的空间，以避免空间用尽的现象。某些钣金零件相对较薄，此时需要注意焊接时间和焊缝的处理，防止金属板变形。
3.2机械设备的外壳
钣金件在材料的选择上需要加以重视，这决定了钣金件加工后的整体质量和成本。对于加工材料的选择，首先要实现加工成本的降低，还要提高板材的利用率。因此对同一零件零件的零厚度要进行规格的控制，避免零件的设计和原材料的要求不相符合。需要注意的是由于翻边孔的间距较小，因此为了防止板材出现变形，一般按照规范的最小值进行设计，可以防止孔洞出现变形情况发生。再例如在进行折弯四边设计时，将孔洞放置在变形区外，合理控制四边长度和材料厚度、最小内折弯半径、板材厚度和最小长度，以取值为依据进行板材的结构设计。
3.3钣金件的折弯边设计
在进行钣金件的折弯边设计的时候，根据设计要求受到钣金件、弯曲模开度和弯曲脚的影响，设计人员根据当前的弯曲规范进行弯曲编的设计。例如在靠近曲边的，其余部分是为了防止加工成本提高，可以对弯曲边的间距限制问题进行分析之后再进行加工。对于方孔内的直角的设计进行一次冲压成型的时候，一些加工零件会出现圆角设计，通常会使用圆柱显刀在扁平间进行冲压加工，对于正方形的充模具的方孔进行充模式，其方口设计为直角形状，在进行钣金件设计时，为避免方孔内直角出现实际应用时的尺寸偏差，优化加工模具也是一种方法，可以提升加工效率，同时控制加工成本。
3.4钣金件结构设计中方孔内直角设计优化
方孔内直角的设计是钣金件结构设计中很重要的部分。方孔内直角的形成是在钣金件加工过程中，通过长方形或者正方形的模具冲压形成。方孔内直角设计作为一个重要的设计要点，对其进行优化十分必要。方孔内直角的设计要依靠钣金加工工厂的模具规格进行优化设计，根据模具的尺寸和实际状况，确定钣金件方孔内直角的各项参数，实现设计和实际加工的相互契合，确保钣金件的加工符合规定的标准要求，满足钣金产品的功能需求。
3.5钣金件的强度设计
在强度设计中，设计师经常受到传统观念的影响和束缚，在对钣金零件材料的选择上，经常通过增加钣金件的厚度，以保证钣金件的设计强度。但是这么做不仅浪费了材料，也在无形之中增加了钣金件的重量，在对钣金件的强度进行设计的过程中，可以通过相关公式进行计算，或者通过ANSYS等有限元仿真软件进行仿真验证，在保证结构强度的前提下，尽量实现轻量化的设计目标。与此同时，也要全面改善加工工艺，并确保焊接工艺能够满足技术要求。设计人员需要搞清楚钣金结构件的载荷分布与应力集中的基本特点，在受力较大的位置，可以采用设计加强筋的方法，以保证钣金件的结构强度，也可利用折弯压平的方法，实现进一步提高钣金件的强度。
结语
综上所述，随着现代工业化的发展，钣金工艺获得了大幅提升，但是钣金件结构设计依然存在很多问题，严重阻碍了钣金产品的生产。为了有效改善这一状况，在钣金工艺优化的目标下对钣金件的结构设计进行相应的优化十分必要。目前，钣金工艺的提升使得钣金结构设计中的折弯边设计、方孔内直角设计、强度设计都有很大的优化空间。钣金件结构设计应当基于钣金工艺的实际情况进行设计，才能保障钣金件的结构稳定，促使钣金产品能够满足其功能需求。
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