Mellorar o deseño de pezas de chapa metálica - Directrices de deseño de chapa metálica
Tempo de lectura estimado: 9 minutos, 48 segundos.
Ao deseñar pezas de produtos, é importante ter en conta a facilidade de fabricación.Intente pensar en formas de facilitar o procesamento, pero tamén de aforrar material e de aumentar a resistencia sen residuos.Como resultado, os deseñadores deben prestar atención aos seguintes aspectos de fabricación
A maquinabilidade das pezas de chapa refírese ao grao de dificultade para cortar, dobrar e estirar as pezas.Un bo proceso debe garantirmenos uso de material, menor número de procesos, deseño sinxelo do molde, alta vida útil e calidade do produto estable.En xeral, a influencia máis significativa sobre a procesabilidade das pezas de chapa é o rendemento do material, as partes xeométricas, o tamaño e os requisitos de precisión.
Como considerar completamente os requisitos e as características do proceso de procesamento ao deseñar a estrutura de compoñentes de chapa fina, recoméndanse aquí varias directrices de deseño.
1 pautas xeométricas sinxelas
Canto máis simple sexa a forma xeométrica da superficie de corte, máis cómodo e sinxelo será o corte, menor será o camiño de corte e menor será o volume de corte.Por exemplo,unha liña recta é máis sinxela que unha curva, un círculo é máis sinxelo que unha elipse e outras curvas de orde superior e unha forma regular é máis sinxela que unha irregular(ver Figura 1).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 1)
A estrutura da figura 2a ten máis sentido só cando o volume é grande;se non, ao perforar, cortar é problemático;polo tanto, a estrutura que se mostra na figura 2b é axeitada para a produción de pequenos volumes.
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
（Figura 2）
2 Pauta de aforro de material (directriz de conformación de pezas de perforación e corte)
Aforrar materias primas significa reducir os custos de fabricación.Os restos de cortes adoitan eliminarse como material de refugallo, polo que no deseño de compoñentes de follas finas,deben minimizarse os recortes.Os rexeitamentos de perforación redúcense ao mínimo para reducir o desperdicio de material.Especialmente no volume de compoñentes grandes baixo o efecto material é significativo, reduce os cortes dos seguintes xeitos:
1) Reducir a distancia entre dous membros adxacentes (ver Figura 3).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 3)
2) Arranxo hábil (ver Fig. 4).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
（Figura 4）
3) Eliminación de material en grandes planos para elementos máis pequenos
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
（Figura 5）
3 Pautas de rixidez de resistencia suficiente
1) o bordo de flexión con bordo biselado debe evitar a zona de deformación
(Figura 6)
2) se a distancia entre os dous buratos é demasiado pequena, existe a posibilidade de rachar durante o corte.
O deseño deDébese considerar perforar buracos na peza para deixar unha distancia adecuada ao bordo do burato e un espazo entre os buratos para evitar perforar fendas.A distancia mínima entre o bordo do burato de perforación e a forma da peza está limitada polas diferentes formas da peza e do burato.Cando o bordo do burato de perforación non é paralelo ao bordo da forma da peza, a distancia mínima non debe ser inferior ao espesor do material t;en paralelo, non debe ser inferior a 1,5 t.Na táboa móstranse a distancia mínima do bordo do burato e a distancia entre os buratos.
(Figura 7)
Oo burato redondo é o máis sólido e fácil de fabricar e manter, e a taxa de apertura é baixa.O burato cadrado ten a taxa de apertura máis alta, pero debido a que ten un ángulo de 90 graos, o bordo da esquina é fácil de desgastarse e colapsar, o que fai que o molde sexa reparado e deteña a liña de produción.E o burato hexagonal que abre o seu ángulo de 120 graos é maior que 90 graos que o burato cadrado que se abre máis sólido, pero a taxa de apertura no bordo que o burato cadrado é un pouco máis pobre.
3) As lamas delgadas e longas con baixa rixidez tamén son fáciles de producir fendas ao cortar, especialmente un desgaste grave da ferramenta.
A profundidade e a anchura da parte saínte ou retraída da parte de perforación, en xeral, non deben ser inferiores a 1,5 t (t é o grosor do material), e tamén deben evitar cortes estreitos e longos con rañuras excesivamente estreitas para aumentar a resistencia do bordo da parte correspondente da matriz.Vexa a figura (8).
Para aceiro xeral A ≥ 1,5t;para aceiro aliado A ≥ 2t;para latón, aluminio A ≥ 1,2 t;t - o espesor do material.
Figura (8)
4 Pautas de perforación fiables
Figura 9a mostrada eno procesamento de perforación da estrutura tanxente semicircular é difícil.Porque require unha determinación precisa da posición relativa entre a ferramenta e a peza de traballo.A medición precisa do posicionamento non só leva moito tempo, senón que o máis importante é que a ferramenta se desgasta e produce erros de instalación, a precisión xeralmente non alcanza requisitos tan altos.Unha vez que tal estrutura se desvía lixeiramente do mecanizado, a calidade é difícil de garantir e o aspecto de corte é pobre.Polo tanto, debe utilizarse a estrutura que se mostra na Figura 9b, que pode garantir unha calidade de procesamento de perforación fiable.
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 9)
5 Evite as pautas de coitelos pegajosos (as pautas de configuración das pezas de penetración)
No medio da perforación e corte dos compoñentes aparecerá o problema da unión entre ferramentas e compoñentes.A solución:(1) deixar unha determinada pendente;(2) superficie de corte conectada(ver Figura 10 e Figura 11).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada (a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
（Figura 10 ） （Figura 11）
Cando o regazo se fai nun proceso con método de perforación e corte nun bordo de flexión de 90 °, a selección de materiais debe prestar atención a que o material non debe ser demasiado duro, se non, é fácil romper no ángulo recto.Debe ser deseñado na posición do bordo curvo proceso de corte para evitar a ruptura na esquina do pregamento.
(Figura 12)
6 pautas de superficie de corte vertical de bordo de flexión
Folla no proceso de corte despois do proceso xeral de formación posterior, como dobrar.O bordo de flexión debe ser perpendicular á superficie de corte, se non, o risco de rachaduras na intersección é elevado.Se non se poden cumprir os requisitos verticais debido a outras restricións,a superficie de corte ea intersección do bordo de flexión debe deseñarse cunha esquina redondeada, cuxo radio é maior que o dobre do espesor da placa.
7 Pautas de flexión suave
A flexión pronunciada require ferramentas especiais e un custo elevado.Ademais, un radio de curvatura demasiado pequeno é propenso a rachar e engurrar na cara interior (ver Figura 13 e Figura 14).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Imaxe 13)
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 14)
8Pautas para evitar pequenos bordos circulares enrolados
Os bordos dos compoñentes da placa fina son moitas veces estrutura de bordos laminados, o que ten unha serie de beneficios.(1) reforzar a rixidez;(2) evitar os bordos afiados;(3) fermoso.Non obstante, o bordo enrolado debe prestar atención a dous puntos, un é que o raio debe ser superior a 1,5 veces o espesor da placa;segundo non é completamente redondo, polo que o procesamento é difícil, a Figura 15b mostra o bordo enrolado que o respectivo bordo enrolado doado de procesar.
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 15)
9 O bordo da ranura non se dobra
O bordo de curvatura e o bordo do burato da ranura deben estar separados por unha certa distancia, o valor recomendado é o raio de curvatura máis dúas veces o grosor da parede.A área de flexión complícase polo estado da forza e a resistencia é baixa.O efecto de muesca do burato da ranura tamén debe excluírse desta área.Tanto o orificio completo da ranura lonxe do bordo de flexión, como tamén o orificio da ranura en todo o bordo de flexión (consulte a Figura 16).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 16)
10 Pautas de fabricación de combinacións de estruturas complexas
Estrutura do espazo é demasiado complexo compoñentes, completamente por flexión formando é difícil.Polo tanto,tenta deseñar a estrutura o máis sinxela posible, no caso de non complicado, combinación dispoñible de compoñentes, é dicir, unha serie de compoñentes simples de placa fina con soldadura, parafuso e outras formas de combinar.A estrutura da figura 20b é máis fácil de procesar que a estrutura da figura 17a.
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 17)
11 Evite que as liñas rectas penetren nas directrices dos compoñentes
A estrutura da placa delgada ten a desvantaxe dunha escasa rixidez de flexión transversal.Gran estrutura plana é fácil de dobrar a inestabilidade.Ademais, tamén se dobrará a fractura.Adoita usar ranura de presión para mellorar a súa rixidez.A disposición do suco ten unha gran influencia no efecto de mellorar a rixidez.O principio básico da disposición do suco é evitar o paso recto na zona sen sucos.A banda estreita de baixa rixidez é fácil de converter no eixe de inercia de toda a inestabilidade do pandeo da placa.A inestabilidade xira sempre arredor dun eixe de inercia, polo tanto, a disposición do suco de presión debe cortar este eixe de inercia e facelo o máis curto posible.Na estrutura que se mostra na Figura 18a, fórmanse múltiples tiras estreitas na zona sen fendas de presión.Ao redor destes eixes non se mellora a rixidez á flexión de toda a placa.A estrutura que se mostra na figura 18b non ten eixes de inercia desestabilizadores conectados potenciais, e a figura 19 mostra as formas e disposicións comúns das ranuras, co efecto de mellora da rixidez aumentando de esquerda a dereita, e a disposición irregular é unha forma eficaz de evitar o paso directo. .
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 18)
(Figura 19)
12 Pautas para a disposición da continuidade do suco de presión
A resistencia á fatiga do extremo da ranura de presión é débil e, se a ranura de presión está conectada, eliminarase parte do seu extremo.A figura 20 é unha caixa de batería nun camión, está suxeita a carga dinámica, a figura 20a estrutura no dano por fatiga do extremo da ranura de presión.A estrutura da Figura 20b non ten este problema.Deben evitarse os extremos das ranuras de presión pronunciadas e, cando sexa posible, estendase a ranura de presión ata o límite (ver Figura 21).A penetración da ranura de presión elimina o extremo débil.Non obstante, a intersección das ranuras de presión debe ser o suficientemente grande para que se reduza a interacción entre as ranuras (ver Figura 22).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 20)
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 21)
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 22)
13 Criterio de suco de presión espacial
A inestabilidade da estrutura espacial non se limita a un certo aspecto, polo tanto, establecer o suco de presión só nun plano non pode conseguir o efecto de mellorar a capacidade antidesestabilización de toda a estrutura.Por exemplo, nas estruturas en forma de U e Z mostradas na Figura 23, a súa inestabilidade producirase preto dos bordos.A solución a este problema é deseñar a ranura de presión como un espazo (ver a estrutura da figura 23b).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 23)
14 Pauta de afrouxamento parcial
As engurras prodúcense cando a deformación parcial está gravemente obstaculizada na placa delgada.A solución é establecer varias pequenas ranuras de presión preto do pliegue, para reducir a rixidez local e reducir a obstrución da deformación (ver Figura 24).
(a) Estrutura irracional (b) Estrutura mellorada
(Figura 24)
15 Pautas de configuración para pezas de perforación
1) Diámetro mínimo de perforación ou lonxitude mínima do lado do burato cadrado
O golpe debe estar limitado pola forza do golpe, eo tamaño do punzón non debe ser demasiado pequeno, se non, o punzón pode danar facilmente.O diámetro mínimo de perforación e a lonxitude mínima dos lados móstranse na táboa.
* t é o grosor do material, o tamaño mínimo do punzón xeralmente non é inferior a 0,3 mm.
2) Principio de perforación
A muesca de perforación debe intentar evitar as esquinas afiadas, como se mostra nunha figura.A forma en punta é fácil de acurtar a vida útil da matriz e a esquina afiada é fácil de producir rachaduras.Debe cambiarse a como se mostra na figura b.
R ≥ 0,5t (t - espesor do material)
a Fig. b Fig.
Deben evitarse as esquinas afiadas na forma e perforación da parte perforada.Na conexión dunha liña recta ou curva para ter unha conexión de arco circular, o raio do arco R ≥ 0,5t.(t é o espesor da parede do material)
Dobrado de chapa mediante o usoTECNOLOXÍA PROLEAN.
En PROLEAN TECH apaixonanos a nosa empresa e os servizos que ofrecemos aos nosos clientes.Como tal, investimos moito nos últimos avances da nosa tecnoloxía e temos enxeñeiros dedicados á túa disposición.
A visión de Prolean é converterse nun provedor líder de solucións de fabricación baixo demanda.Estamos traballando duro para que a fabricación sexa fácil, rápida e aforre custos desde a creación de prototipos ata a produción.
Hora de publicación: 30-mar-2022