各工艺设计要点
针对不同制造工艺的关键设计约束与最佳实践
CNC 加工设计要点
4 项核心原则
CNC 加工设计要点
4 项核心原则
深径比控制
孔深与直径比建议 < 4:1，超过需特制刀具或分段加工，成本显著增加。
内角圆角
内角应设计 R 角（建议 R ≥ 0.5mm），避免直角导致应力集中和刀具磨损。
壁厚要求
金属壁厚 ≥ 0.5mm，塑料壁厚 ≥ 1mm，过薄易变形且难以装夹。
螺纹规格
优先使用标准螺纹规格，盲孔螺纹需预留 ≥ 2mm 退刀槽深度。
3D 打印设计要点
4 项核心原则
3D 打印设计要点
4 项核心原则
悬垂角度
悬垂结构尽量 ≤ 45°，超过需加支撑，支撑增加成本且影响表面质量。
大平面防翘
大平面打印易翘曲，可增加肋条、分割模型或优化摆放方向。
最小壁厚
SLA 光固化 ≥ 0.8mm，SLS 尼龙 ≥ 1mm，FDM ≥ 1.5mm。
装配间隙
装配件预留 0.3-0.5mm 间隙，公差要求高的需后处理修整。
钣金加工设计要点
3 项核心原则
钣金加工设计要点
3 项核心原则
折弯内半径
最小折弯内半径建议为材料厚度的 1 倍，半径过小易开裂。
孔边距
孔边距折弯线至少 2 倍料厚 + 折弯半径，防止孔变形。
焊接设计
标注焊缝位置和要求，避免过度焊接导致变形，考虑焊后加工余量。
注塑成型设计要点
4 项核心原则
注塑成型设计要点
4 项核心原则
壁厚均匀
壁厚尽量均匀（建议 1.5-3mm），壁厚突变易产生缩痕和翘曲。
拔模角度
外壁 ≥ 0.5°，内壁 ≥ 1°，纹理面需额外增加 1-2°。
圆角过渡
所有转角建议 R ≥ 0.5mm，减少应力集中和改善熔体流动。
加强筋设计
筋高 ≤ 3 倍壁厚，筋厚 ≤ 0.6 倍壁厚，防止表面缩痕。
工艺参数快速参考
四大工艺关键参数对比，设计阶段快速查阅
| 参数 | CNC 加工 | 3D 打印 | 钣金加工 | 注塑成型 |
|---|---|---|---|---|
| 最小壁厚 | 金属 0.5mm / 塑料 1mm | SLA 0.8mm / SLS 1mm | 0.5mm | 1.0mm |
| 最小孔径 | 0.3mm | 0.5mm | 1.0mm | 0.8mm |
| 典型公差 | ±0.01mm | ±0.1mm | ±0.1mm | ±0.05mm |
| 表面粗糙度 | Ra 0.8-3.2 | Ra 3.2-6.3 | Ra 1.6-3.2 | Ra 0.4-1.6 |
* 以上为典型参考值，具体参数需根据材料、设备和要求调整。
常见设计错误与修正
工程师最常犯的 DFM 错误，以及正确的设计方式
内角直角设计
内角设计 R 角
直角导致应力集中，刀具无法加工，必须用圆角或电火花。
壁厚不均匀
壁厚均匀过渡
壁厚突变导致冷却不均，产生缩痕、翘曲和内部应力。
忽略拔模角
设计合理拔模角
无拔模角导致脱模困难，划伤表面，增加脱模斜度可大幅降低不良率。
螺纹孔太深
控制螺纹深度
深螺纹加工困难，易断丝锥，盲孔螺纹需留退刀空间。
为什么 DFM 如此重要？
制造成本在设计阶段就已确定，后期修改成本指数级增长
产品质量问题源于设计缺陷，DFM 可大幅降低不良率
设计阶段修正问题的效率是量产阶段的 3 倍以上
