Zlepšení designu plechových dílů – Pokyny pro navrhování plechů

Zlepšení designu plechových dílů – Pokyny pro navrhování plechů

Předpokládaná doba čtení: 9 minut, 48 sekund.

Při navrhování částí produktu je důležité vzít v úvahu snadnost výroby.Zkuste vymyslet způsoby, jak usnadnit zpracování, ale také ušetřit materiál a zvýšit pevnost bez zmetků.V důsledku toho by konstruktéři měli věnovat pozornost následujícím výrobním aspektům

Obrobitelnost plechových dílů se týká stupně obtížnosti při řezání, ohýbání a natahování dílů.Dobrý proces by měl zajistitmenší spotřeba materiálu, menší počet procesů, jednoduchá konstrukce formy, vysoká životnost a stabilní kvalita produktu.Obecně nejpodstatnější vliv na zpracovatelnost plechových dílů má materiálový výkon, geometrie dílu, požadavky na velikost a přesnost.

Jak plně zohlednit požadavky a charakteristiky procesu zpracování při navrhování struktury tenkých plechových součástí, je zde doporučeno několik konstrukčních pokynů.

1 jednoduché geometrické pokyny

Čím jednodušší je geometrický tvar řezné plochy, tím pohodlnější a jednodušší je řezání, kratší dráha řezu a menší řezný objem.Například,přímka je jednodušší než křivka, kruh je jednodušší než elipsa a další křivky vyššího řádu a pravidelný tvar je jednodušší než nepravidelný tvar(viz obrázek 1).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 1)

Struktura na obr. 2a dává větší smysl pouze tehdy, když je objem velký;jinak při děrování je řezání problematické;proto je struktura znázorněná na obr. 2b vhodná pro malosériovou výrobu.

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 2)

2 Směrnice pro úsporu materiálu (směrnice pro přizpůsobení děrovacích a řezných dílů)

Úspora surovin znamená snížení výrobních nákladů.Odřezky odřezků se často likvidují jako odpadní materiál, takže při navrhování tenkých plechových součástí,odřezky by měly být minimalizovány.Odpady při děrování jsou minimalizovány, aby se snížilo plýtvání materiálem.Zejména v objemu velkých součástí je pod vlivem materiálu významný efekt, snižte odřezky následujícími způsoby:

1)Zmenšete vzdálenost mezi dvěma sousedními prvky (viz obrázek 3).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 3)

2)Dovedné uspořádání (viz obr. 4).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 4)

3) Odstraňování materiálu ve velkých rovinách pro menší prvky

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 5)

3 Pokyny pro dostatečnou pevnost a tuhost

1) ohybová hrana se zkosenou hranou by se měla vyhýbat oblasti deformace

(Obrázek 6)

2) pokud je vzdálenost mezi dvěma otvory příliš malá, existuje možnost prasknutí během řezání.

Návrhděrování otvorů na dílu je třeba zvážit, aby byla ponechána vhodná vzdálenost od okraje otvoru a rozteč otvorů, aby se zabránilo prasklinám při děrování.Minimální vzdálenost mezi okrajem děrovacího otvoru a tvarem součásti je omezena různými tvary součásti a otvoru.Pokud okraj děrovacího otvoru není rovnoběžný s okrajem tvaru součásti, minimální vzdálenost by neměla být menší než tloušťka materiálu t;když je rovnoběžná, neměla by být menší než 1,5 t.Minimální vzdálenost od okraje otvoru a rozteč otvorů jsou uvedeny v tabulce.

(Obrázek 7)

Thekruhový otvor je nejpevnější a snadno se vyrábí a udržuje a rychlost otevírání je nízká.Čtvercový otvor má nejvyšší míru otevírání, ale protože má úhel 90 stupňů, rohová hrana se snadno opotřebuje a zhroutí, což způsobí opravu formy a zastavení výrobní linky.Šestihranný otvor má úhel 120 stupňů větší než 90 stupňů než otvor čtvercového otvoru pevnější, ale rychlost otevírání na okraji než u čtvercového otvoru je o něco horší.

3) tenké a dlouhé lamely s nízkou tuhostí také snadno vytvářejí trhliny při řezánízvláště vážné opotřebení nástroje.

Hloubka a šířka vyčnívající nebo zapuštěné části děrovací části by obecně neměla být menší než 1,5 t (t je tloušťka materiálu) a měla by se také vyhýbat úzkým a dlouhým výřezům s příliš úzkými drážkami, aby se zvýšil pevnost hrany odpovídající části matrice.Viz obrázek (8).

Pro obecnou ocel A ≥ 1,5t;pro legovanou ocel A ≥ 2t;pro mosaz, hliník A ≥ 1,2t;t – tloušťka materiálu.

Postavení 8)

4 Spolehlivé pokyny pro děrování

Obrázek 9a zobrazený vzpracování děrování půlkruhové tečné struktury je obtížné.Protože vyžaduje přesné určení vzájemné polohy mezi nástrojem a obrobkem.Přesné měření polohování je nejen časově náročné, ale co je důležitější, nástroj se může opotřebovat a montážní chyby, přesnost obvykle nedosahuje tak vysokých požadavků.Jakmile se taková struktura mírně odchýlí od obrábění, je obtížné zaručit kvalitu a řezný vzhled je špatný.Proto by měla být použita struktura znázorněná na obrázku 9b, která může zajistit spolehlivou kvalitu zpracování děrování.

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 9)

5 Vyvarujte se lepivých vodítek nože (pokyny pro konfiguraci částí prostupu)

Uprostřed děrování a řezání součástí se objeví problém křížového spojení nástroje a součásti.Řešení:(1) opustit určitý sklon;(2) řezná plocha připojena(viz obrázek 10 a obrázek 11).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura (a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 10) （Obrázek 11)

Když je lapa vyrobena v procesu s děrováním a řezáním do 90 ° ohybové hrany, výběr materiálů by měl věnovat pozornost tomu, aby materiál nebyl příliš tvrdý, jinak je snadné se zlomit v pravém úhlu ohybu.Mělo by být navrženo v poloze procesního řezu se zakřivenou hranou, aby se zabránilo prasknutí v rohu ohybu.

(Obrázek 12)

6 svislých vodicích ploch řezné hrany ohybu

Plech v procesu řezání po obecném dalším procesu tváření, jako je ohýbání.Ohybová hrana by měla být kolmá k řezné ploše, jinak je zvýšené riziko prasknutí v místě křížení.Pokud vertikální požadavky nelze splnit z důvodu jiných omezení,řezná plocha a průsečík ohybové hrany by měly být navrženy jako zaoblený roh, jehož poloměr je větší než dvojnásobek tloušťky desky.

7 Pokyny pro jemné ohýbání

Strmé ohýbání vyžaduje speciální nástroje a vysoké náklady.Kromě toho je příliš malý poloměr ohybu náchylný k praskání a zvrásnění na vnitřní straně (viz obrázek 13 a obrázek 14).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 13)

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 14)

8Pokyny, jak se vyhnout malým kruhovým válcovaným okrajům

Hrany tenkých plechových součástí jsou často válcované hrany struktury, která má řadu výhod.(1) posílit tuhost;(2) vyhněte se ostrým hranám;(3) krásné.Nicméně, válcovaný okraj by měl věnovat pozornost dvěma bodům, jeden je poloměr by měl být větší než 1,5 násobek tloušťky desky;druhá není zcela kulatá, takže zpracování je obtížné. Obrázek 15b ukazuje válcovaný okraj než příslušný válcovaný okraj, který se snadno zpracovává.

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 15)

9 Hrana drážky nevede k ohybu

Hrana ohybu a hrana štěrbiny musí být odděleny určitou vzdáleností, doporučená hodnota je poloměr ohybu plus dvojnásobek tloušťky stěny.Oblast ohybu je komplikovaná stavem síly a pevnost je nízká.Z této oblasti by měl být také vyloučen vrubový efekt štěrbinového otvoru.Jak celý otvor drážky směrem od ohybové hrany, tak i drážkový otvor přes celou ohybovou hranu (viz obrázek 16).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 16)

10 Pokyny pro výrobu kombinací komplexních struktur

Prostorová konstrukce je příliš složitá součást, zcela ohybem je tvarování obtížné.Proto,pokuste se navrhnout strukturu co nejjednodušší, v případě nekomplikované dostupné kombinace komponentů, to znamená množství jednoduchých komponent z tenkého plechu se svařováním, šroubováním a dalšími způsoby vzájemného spojení.Struktura na obr. 20b je snadněji zpracovatelná než struktura na obr. 17a.

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 17)

11 Vyhněte se přímým čarám, které pronikají do vodítek součástí

Struktura tenké desky má nevýhodu ve špatné tuhosti v příčném ohybu.Velká plochá konstrukce je snadno ohýbatelná nestabilita.Dále dojde také k ohybu lomu.Ke zlepšení tuhosti obvykle používejte přítlačnou drážku.Uspořádání drážky má velký vliv na efekt zlepšení tuhosti.Základním principem uspořádání drážek je vyhnout se přímému průchodu v oblasti bez drážek.Úzký pás nízké tuhosti se snadno stane osou setrvačnosti celé vzpěrné nestability desky.Nestabilita se vždy točí kolem osy setrvačnosti, proto by uspořádání přítlačné drážky mělo tuto osu setrvačnosti odříznout a co nejvíce zkrátit.Ve struktuře znázorněné na obrázku 18a je v oblasti bez tlakových štěrbin vytvořeno několik úzkých proužků.Kolem těchto os se nezlepší ohybová tuhost celé desky.Struktura znázorněná na obr. 18b nemá žádné potenciálně spojené destabilizační osy setrvačnosti a obr. 19 ukazuje běžné tvary a uspořádání drážek, přičemž efekt zvýšení tuhosti se zvyšuje zleva doprava a nepravidelné uspořádání je účinným způsobem, jak se vyhnout přímému průchodu .

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 18)

(Obrázek 19)

12 Pokyny pro uspořádání kontinuity tlakové drážky

Únavová pevnost konce přítlačné drážky je slabá a pokud je přítlačná drážka připojena, část jejího konce odpadne.Obrázek 20 je bateriová skříň na nákladním automobilu, je vystavena dynamickému zatížení, Obrázek 20a struktura v tlakové drážce na konci únavového poškození.Struktura na obrázku 20b tento problém nemá.Je třeba se vyhnout strmým koncům tlakové drážky a tam, kde je to možné, prodloužit tlakovou drážku až k hranici (viz obrázek 21).Průnik přítlačné drážky eliminuje slabý konec.Průsečík tlakových štěrbin by však měl být dostatečně velký, aby se omezila interakce mezi štěrbinami (viz obrázek 22).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 20)

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 21)

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 22)

13 Kritérium drážky prostorového tlaku

Nestabilita prostorové konstrukce není omezena na určitý aspekt, proto nastavením přítlačné drážky pouze v jedné rovině nelze dosáhnout efektu zlepšení antidestabilizační schopnosti celé konstrukce.Například u struktur ve tvaru U a Z znázorněných na obrázku 23 se jejich nestabilita objeví v blízkosti okrajů.Řešením tohoto problému je navrhnout přítlačnou drážku jako prostor (viz obr. 23b konstrukce.)

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 23)

14 Směrnice pro částečné povolení

K vráskám dochází, když je na tenké desce silně bráněno částečné deformaci.Řešením je vytvořit několik malých přítlačných drážek v blízkosti rýhy, aby se snížila místní tuhost a snížila se překážka deformace (viz obrázek 24).

(a) Iracionální struktura (b) Zlepšená struktura

(Obrázek 24)

15 Konfigurační pokyny pro děrování dílů

1) Minimální průměr děrování nebo minimální délka strany čtvercového otvoru

Děrování by mělo být omezeno silou razníku avelikost razníku by neměla být příliš malá, jinak se razník snadno poškodí.Minimální průměr děrování a minimální délka strany jsou uvedeny v tabulce.

* t je tloušťka materiálu, minimální velikost razníku obecně není menší než 0,3 mm.

2) Princip děrovacího vrubu

Děrovací zářez by se měl snažit vyhnout ostrým rohům, jak je znázorněno na obrázku.Špičatý tvar snadno zkrátí životnost matrice a ostrý roh snadno vytvoří trhliny.Mělo by být změněno na, jak je znázorněno na obrázku b.

R ≥ 0,5 t (t – tloušťka materiálu)

a Obr. b Obr.

Je třeba se vyhnout ostrým rohům ve tvaru a vrtání děrovaného dílu.Při napojení přímky nebo křivky s kruhovým obloukovým spojením je poloměr oblouku R ≥ 0,5t.(t je tloušťka stěny materiálu)

Ohýbání plechu pomocíPROLEAN'TECHNOLOGY.

 V PROLEAN TECH jsme nadšení pro naši společnost a služby, které poskytujeme našim zákazníkům.Proto investujeme značné prostředky do nejnovějších pokroků v naší technologii a máme vám k dispozici specializované inženýry.

Vizí Proleanu je stát se předním poskytovatelem řešení pro výrobu na vyžádání.Usilovně pracujeme na tom, aby výroba od prototypování až po výrobu byla snadná, rychlá a úsporná.