Poboljšanje dizajna dijelova od lima – Smjernice za dizajn lima
Procijenjeno vrijeme čitanja: 9 minuta, 48 sekundi.
Prilikom projektiranja dijelova proizvoda važno je uzeti u obzir jednostavnost proizvodnje.Pokušajte smisliti načine kako olakšati obradu, ali i uštedjeti materijal te povećati čvrstoću bez otpada.Kao rezultat toga, dizajneri bi trebali obratiti pozornost na sljedeće aspekte proizvodnje
Obradivost dijelova od lima odnosi se na stupanj težine rezanja, savijanja i istezanja dijelova.Dobar proces trebao bi osiguratimanja potrošnja materijala, manji broj procesa, jednostavan dizajn kalupa, dug životni vijek i stabilna kvaliteta proizvoda.Općenito, najznačajniji utjecaj na obradivost dijelova od lima je učinak materijala, geometrija dijela, veličina i zahtjevi točnosti.
Kako u potpunosti uzeti u obzir zahtjeve i karakteristike procesa obrade pri projektiranju strukture komponenti od tankog lima, ovdje se preporučuje nekoliko smjernica za projektiranje.
1 jednostavne geometrijske smjernice
Što je geometrijski oblik površine rezanja jednostavniji, to je rezanje praktičnije i jednostavnije, put rezanja je kraći, a volumen rezanja manji.Na primjer,ravna linija je jednostavnija od krivulje, krug je jednostavniji od elipse i drugih krivulja višeg reda, a pravilan oblik je jednostavniji od nepravilnog oblika(vidi sliku 1).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
(Slika 1)
Struktura slike 2a ima više smisla samo kada je volumen velik;inače, kod bušenja, rezanje je problematično;stoga je struktura prikazana na slici 2b prikladna za proizvodnju malog volumena.
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 2）
2 Smjernice za uštedu materijala (smjernice za konformaciju dijelova za probijanje i rezanje)
Ušteda sirovina znači smanjenje troškova proizvodnje.Ostaci ostataka često se odlažu kao otpadni materijal, tako da u dizajnu komponenti od tankog lima,rezove treba svesti na minimum.Otpadi od probijanja svedeni su na minimum kako bi se smanjio materijalni otpad.Osobito u volumenu velikih komponenti pod utjecajem materijala koji je značajan, smanjite ostatke na sljedeće načine:
1) Smanjite udaljenost između dva susjedna elementa (vidi sliku 3).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 3）
2) Vješto slaganje (vidi sl. 4).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 4）
3) Skidanje materijala u velikim ravninama za manje elemente
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 5）
3 Smjernice za dovoljnu čvrstoću i krutost
1) rub za savijanje s ukošenim rubom treba izbjegavati područje deformacije
(Slika 6)
2) ako je razmak između dvije rupe premali, postoji mogućnost pucanja tijekom rezanja.
Dizajn odtreba uzeti u obzir probijanje rupa na dijelu kako bi se ostavila odgovarajuća udaljenost ruba rupe i razmak između rupa kako bi se izbjegle pukotine pri bušenju.Minimalni razmak između ruba rupe za bušenje i oblika dijela ograničen je različitim oblicima dijela i rupe.Kada rub rupe za bušenje nije paralelan s rubom oblika dijela, najmanja udaljenost ne smije biti manja od debljine materijala t;kada je paralelan, ne bi trebao biti manji od 1,5 t.Minimalna udaljenost ruba rupe i razmak rupa prikazani su u tablici.
(Slika 7)
Theokrugla rupa je najčvršća i laka za proizvodnju i održavanje, a brzina otvaranja je niska.Četvrtasta rupa ima najveću stopu otvaranja, ali budući da je pod kutom od 90 stupnjeva, kutni rub se lako istroši i uruši, uzrokujući popravak kalupa i zaustavljanje proizvodne linije.A šesterokutna rupa otvara svoj kut od 120 stupnjeva veći od 90 stupnjeva od četvrtaste rupe koja se otvara čvršće, ali je stopa otvaranja na rubu od četvrtaste rupe malo lošija.
3) tanke i dugačke letvice niske krutosti također lako stvaraju pukotine prilikom rezanja, posebno ozbiljno trošenje alata.
Dubina i širina izbočenog ili udubljenog dijela dijela za probijanje, općenito, ne smije biti manja od 1,5t (t je debljina materijala), a također treba izbjegavati uske i dugačke izreze s preuskim utorima kako bi se povećao čvrstoća ruba odgovarajućeg dijela matrice.Vidi sliku (8).
Za opći čelik A ≥ 1,5t;za legirani čelik A ≥ 2t;za mjed, aluminij A ≥ 1,2t;t – debljina materijala.
Slika (8)
4 Pouzdane smjernice za bušenje
Slika 9a prikazana uobrada probijanja polukružne tangentne strukture je teška.Budući da zahtijeva točno određivanje relativnog položaja između alata i obratka.Točno mjerenje pozicioniranja nije samo dugotrajno, nego što je još važnije, alat zbog habanja i pogrešaka pri ugradnji, točnost obično ne zadovoljava tako visoke zahtjeve.Nakon što se takva struktura malo odstupi od strojne obrade, kvalitetu je teško zajamčiti, a rezni izgled je loš.Stoga bi se trebala koristiti struktura prikazana na slici 9b, koja može osigurati pouzdanu kvalitetu obrade probijanja.
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 9）
5 Izbjegavajte smjernice za ljepljive noževe (smjernice za konfiguraciju dijelova za penetraciju)
U sredini probijanja i rezanja komponente pojavit će se problem čvrstog povezivanja alata i komponente.Rješenje:(1) ostaviti određeni nagib;(2) rezna površina povezana(vidi sliku 10 i sliku 11).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura (a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 10 ） （Slika 11）
Kada se preklop izrađuje postupkom probijanja i rezanja u rub savijanja pod kutom od 90°, pri odabiru materijala treba obratiti pozornost na to da materijal ne smije biti pretvrd, inače se lako može slomiti pri savijanju pod pravim kutom.Treba biti dizajniran u položaju obrade zakrivljenog ruba kako bi se spriječilo pucanje na kutu pregiba.
(Slika 12)
6 rubova za savijanje okomite površine rezanja smjernice
Lim u procesu rezanja nakon općeg daljnjeg procesa oblikovanja, kao što je savijanje.Rub za savijanje treba biti okomit na površinu rezanja, inače je rizik od pucanja na raskrižju povećan.Ako se vertikalni zahtjevi ne mogu ispuniti zbog drugih ograničenja,površina za rezanje i sjecište ruba za savijanje trebaju imati zaobljeni kut, čiji je radijus veći od dvostruke debljine ploče.
7 Smjernice za lagano savijanje
Strmo savijanje zahtijeva posebne alate i visoku cijenu.Osim toga, premali radijus savijanja sklon je pucanju i boranju na unutarnjoj strani (vidi sliku 13 i sliku 14).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 13）
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 14）
8Smjernice za izbjegavanje malih kružnih valjanih rubova
Rubovi tankih pločastih komponenti često imaju strukturu valjanih rubova, što ima brojne prednosti.(1) ojačati krutost;(2) izbjegavajte oštre rubove;(3) lijepa.Međutim, valjani rub treba obratiti pozornost na dvije točke, jedna je radijus koji bi trebao biti veći od 1,5 puta debljine ploče;drugi nije potpuno okrugao, tako da je obrada teška, Slika 15b prikazuje valjani rub od odgovarajućeg valjanog ruba koji se lako obrađuje.
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 15）
9 Smjernice za rub utora koji nisu savijeni
Rub savijanja i rub proreza moraju biti odvojeni na određenoj udaljenosti, preporučena vrijednost je radijus savijanja plus dva puta debljina stijenke.Područje savijanja komplicirano je stanjem sile, a snaga je niska.Učinak zareza rupe za prorez također treba isključiti iz ovog područja.I cijela rupa utora udaljena od ruba savijanja, ali i rupa utora preko cijelog ruba savijanja (vidi sliku 16).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 16）
10 Smjernice za proizvodnju kombinacije složenih struktura
Prostorna struktura je previše složena komponenta, potpuno savijanjem formiranje je teško.Stoga,pokušajte dizajnirati strukturu što je jednostavnije moguće, u slučaju nekomplicirane, dostupne kombinacije komponenti, odnosno više jednostavnih tankih pločastih komponenti sa zavarivanjem, spajanjem vijcima i drugim načinima međusobnog spajanja.Struktura sa slike 20b lakša je za obradu od strukture sa slike 17a.
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 17）
11 Izbjegavajte ravne linije kako biste probili kroz smjernice komponenti
Struktura tanke ploče ima nedostatak loše poprečne krutosti na savijanje.Velika ravna struktura je lako savijati nestabilnost.Dalje će također savijati prijelom.Obično koristite tlačni utor za poboljšanje njegove krutosti.Raspored utora ima veliki utjecaj na učinak poboljšanja krutosti.Osnovno načelo rasporeda utora je izbjegavanje ravnog prolaska u području bez utora.Uski pojas niske krutosti lako postaje os inercije cijele ploče nestabilnosti izvijanja.Nestabilnost se uvijek vrti oko osi inercije, stoga bi raspored tlačnog utora trebao odrezati ovu os inercije i učiniti je što je moguće kraćom.U strukturi prikazanoj na slici 18a formirano je više uskih traka u području bez tlačnih proreza.Oko ovih osi, krutost na savijanje cijele ploče nije poboljšana.Struktura prikazana na slici 18b nema potencijalno povezanih destabilizirajućih inercijskih osi, a slika 19 prikazuje uobičajene oblike i rasporede žljebova, pri čemu se učinak povećanja krutosti povećava slijeva na desno, a nepravilan raspored je učinkovit način da se izbjegne ravno .
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 18）
（Slika 19）
12 Smjernice za raspored kontinuiteta tlačnog utora
Čvrstoća na zamor kraja tlačnog utora je slaba, a ako je tlačni utor spojen, dio njegovog kraja će biti eliminiran.Slika 20 je kutija za baterije na kamionu, podložna je dinamičkom opterećenju, Slika 20a struktura u utoru za pritisak i oštećenje od zamora.Struktura na slici 20b nema ovaj problem.Treba izbjegavati strme krajeve tlačnih utora i, gdje je to moguće, tlačni utor se proteže do granice (vidi sliku 21).Probijanje tlačnog utora uklanja slabi kraj.Međutim, sjecište tlačnih proreza mora biti dovoljno veliko da se smanji međudjelovanje između proreza (vidi sliku 22).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 20）
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 21）
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 22）
13 Kriterij prostornog tlačnog utora
Nestabilnost prostorne konstrukcije nije ograničena na određeni aspekt, stoga se postavljanjem tlačnog utora samo u jednoj ravnini ne može postići učinak poboljšanja antidestabilizacijske sposobnosti cijele konstrukcije.Na primjer, u strukturama u obliku slova U i Z prikazanim na slici 23, njihova nestabilnost će se pojaviti u blizini rubova.Rješenje ovog problema je oblikovati tlačni žlijeb kao prostor (vidi strukturu na slici 23b.)
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 23）
14 Smjernica djelomičnog popuštanja
Nabori nastaju kada je djelomična deformacija jako spriječena na tankoj ploči.Rješenje je postaviti nekoliko malih tlačnih utora u blizini nabora, kako bi se smanjila lokalna krutost i smanjila prepreka deformaciji (vidi sliku 24).
(a) Iracionalna struktura (b) Poboljšana struktura
（Slika 24）
15 Smjernice za konfiguraciju dijelova za probijanje
1) Minimalni promjer bušenja ili minimalna duljina stranice kvadratne rupe
Udaranje treba biti ograničeno snagom udarca, iveličina udarca ne smije biti premala, inače će se bušilica lako oštetiti.Minimalni promjer probijanja i minimalna duljina stranice prikazani su u tablici.
* t je debljina materijala, minimalna veličina bušilice općenito nije manja od 0,3 mm.
2) Princip probijanja zareza
Urez za bušenje treba nastojati izbjeći oštre kutove, kao što je prikazano na slici.Šiljasti oblik lako je skratiti životni vijek matrice, a oštar kut lako je proizvesti pukotine.Trebalo bi se promijeniti kako je prikazano na slici b.
R ≥ 0,5t (t – debljina materijala)
a sl. b sl.
Treba izbjegavati oštre kutove u obliku i provrtu bušenog dijela.Na spoju ravne linije ili krivulje imati spoj kružnog luka, radijus luka R ≥ 0,5t.(t je debljina stijenke materijala)
Savijanje lima primjenomPROLEAN'TEHNOLOGIJA.
U PROLEAN TECH-u strastveni smo prema našoj tvrtki i uslugama koje pružamo našim klijentima.Kao takvi, puno ulažemo u najnovija dostignuća naše tehnologije i imamo posvećene inženjere koji su vam na raspolaganju.
Proleanova vizija je postati vodeći pružatelj rješenja za proizvodnju na zahtjev.Naporno radimo kako bismo proizvodnju učinili jednostavnom, brzom i štedljivom od izrade prototipa do proizvodnje.
Vrijeme objave: 30. ožujka 2022