Lemezalkatrészek tervezésének javítása – Lemeztervezési irányelvek
Becsült olvasási idő: 9 perc, 48 másodperc.
A termékalkatrészek tervezésekor fontos figyelembe venni a gyártás egyszerűségét.Próbáljon meg olyan módszereket gondolni, amelyekkel megkönnyítheti a feldolgozást, de egyúttal anyagmegtakarítást is, valamint a szilárdság növelését hulladék nélkül.Ennek eredményeként a tervezőknek a következő gyártási szempontokra kell figyelniük
A fémlemez alkatrészek megmunkálhatósága az alkatrészek vágási, hajlítási és nyújtási nehézségi fokára vonatkozik.Egy jó folyamatnak biztosítania kellkevesebb anyagfelhasználás, kevesebb folyamat, egyszerű formatervezés, hosszú élettartam és stabil termékminőség.Általánosságban elmondható, hogy a lemezalkatrészek feldolgozhatóságát leginkább az anyagteljesítmény, az alkatrész geometriai, a méret- és pontossági követelmények befolyásolják.
A vékony lemezalkatrészek szerkezetének tervezésekor a feldolgozási folyamat követelményeinek és jellemzőinek teljes körű figyelembevételére itt több tervezési irányelvet ajánlunk.
1 egyszerű geometriai útmutató
Minél egyszerűbb a vágási felület geometriai formája, annál kényelmesebb és egyszerűbb a vágás, annál rövidebb a vágási út, és annál kisebb a vágási térfogat.Például,az egyenes egyszerűbb, mint a görbe, a kör egyszerűbb, mint az ellipszis és más magasabb rendű görbék, és a szabályos alakzat egyszerűbb, mint a szabálytalan alak(lásd 1. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(1.ábra)
A 2a. ábra szerkezetének csak akkor van értelme, ha a térfogat nagy;egyébként lyukasztáskor a vágás zavaró;ezért a 2b. ábrán látható szerkezet kis volumenű gyártáshoz megfelelő.
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(2. ábra)
2 Anyagtakarékossági irányelv (a lyukasztó és vágó alkatrészek alakzati irányelvei)
A nyersanyagok megtakarítása a gyártási költségek csökkentését jelenti.A levágások törmelékét gyakran hulladékként ártalmatlanítják, így a vékonylemez alkatrészek tervezésénéla levágásokat minimálisra kell csökkenteni.A lyukasztási selejt minimálisra csökkentve az anyagpazarlás csökkentése érdekében.Különösen a nagy komponensek térfogata esetén jelentős az anyaghatás, csökkentse a levágásokat a következő módokon:
1) Csökkentse a távolságot két szomszédos elem között (lásd a 3. ábrát).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(3. ábra)
2) Ügyes elrendezés (lásd 4. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(4. ábra)
3) Anyag eltávolítása nagy síkoknál kisebb elemekhez
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(5. ábra)
3 Elegendő szilárdsági merevségre vonatkozó irányelvek
1) a ferde élű hajlító élnek kerülnie kell a deformációs területet
(6. ábra)
2) ha a két furat közötti távolság túl kicsi, akkor előfordulhat, hogy a vágás során repedések keletkeznek.
A tervezésA lyukasztást az alkatrészen meg kell fontolni, hogy megfelelő távolságot hagyjon a furat szélétől és a lyuktávolságtól a lyukasztási repedések elkerülése érdekében.A lyukasztó furat széle és az alkatrész alakja közötti minimális távolságot az alkatrész és a furat eltérő alakja korlátozza.Ha a lyukasztó lyuk széle nem párhuzamos az alkatrész alakjának szélével, a minimális távolság nem lehet kisebb, mint a t anyagvastagság;ha párhuzamos, akkor legalább 1,5 t.A minimális furatéltávolság és furattávolság a táblázatban látható.
(7. ábra)
AA kerek lyuk a legszilárdabb, könnyen gyártható és karbantartható, és a nyitási sebesség alacsony.A négyzet alakú lyuk nyitási sebessége a legmagasabb, de mivel 90 fokos szögben van, a sarokél könnyen elhasználódik és összeesik, ami miatt meg kell javítani a formát és le kell állítani a gyártósort.A hatszögletű lyuk pedig a 120 fokos szögét nagyobb, mint 90 fokkal nyitja meg, mint a négyzet alakú lyuk, amely szilárdabb, de a peremen a nyitási arány egy kicsit gyengébb, mint a négyzet alakú lyuk.
3) a vékony és hosszú, alacsony merevségű léceken is könnyen repedések keletkeznek vágáskor, különösen komoly kopás a szerszámon.
A lyukasztórész kiálló vagy süllyesztett részének mélysége és szélessége általában nem lehet kevesebb 1,5 t-nál (t az anyagvastagság), és kerülni kell a keskeny és hosszú kivágásokat túl keskeny hornyokkal a növelés érdekében. a szerszám megfelelő részének élszilárdsága.Lásd a (8) ábrát.
Általános acélhoz A ≥ 1,5t;ötvözött acélhoz A ≥ 2t;sárgarézhez, alumíniumhoz A ≥ 1,2t;t – az anyag vastagsága.
8. ábra)
4 Megbízható lyukasztási irányelvek
ábrán látható 9aa félkör alakú érintőszerkezetű lyukasztási feldolgozás nehézkes.Mert ehhez pontosan meg kell határozni a szerszám és a munkadarab egymáshoz viszonyított helyzetét.A pozicionálás pontos mérése nem csak időigényes, hanem ami még fontosabb, a szerszám kopása és beépítési hibája miatt a pontosság általában nem éri el az ilyen magas követelményeket.Ha egy ilyen szerkezet enyhén eltér a megmunkálástól, nehéz garantálni a minőséget, és rossz a forgácsolási megjelenés.Ezért a 9b. ábrán látható szerkezetet kell használni, amely megbízható lyukasztási feldolgozási minőséget biztosíthat.
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(9. ábra)
5 Kerülje a ragadós késekre vonatkozó irányelveket (a behatoló részek konfigurációs irányelvei)
Az alkatrész lyukasztása és vágása közepén megjelenik a szerszám és alkatrész keresztkötésének problémája.A megoldás:(1) hagyjon el egy bizonyos lejtőt;(2) vágófelület csatlakoztatva(lásd 10. és 11. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet (a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(10. ábra) （11. ábra)
Ha az ölést lyukasztással és 90°-os hajlító élre vágási eljárással készítik, az anyagok kiválasztásakor ügyelni kell arra, hogy az anyag ne legyen túl kemény, különben könnyen eltörhető a megfelelő szögű hajlításnál.Az ívelt él vágási helyzetében kell megtervezni, hogy elkerüljük a hajtás sarkánál a szakadást.
(12. ábra)
6 hajlítóél függőleges vágófelületi irányelvek
A lemez a vágási folyamatban az általános további alakítási folyamat után, mint például a hajlítás.A hajlító élnek merőlegesnek kell lennie a vágási felületre, különben megnő a repedés veszélye a kereszteződésben.Ha a vertikális követelmények egyéb korlátozások miatt nem teljesíthetők,a vágási felület és a hajlítóél metszéspontja lekerekített sarkú legyen, amelynek sugara nagyobb, mint a lemez vastagságának kétszerese.
7 Gyengéd hajlítási irányelvek
A meredek hajlítás speciális szerszámokat és magas költségeket igényel.Ezenkívül a túl kicsi hajlítási sugár hajlamos a belső felület repedésére és ráncosodására (lásd 13. és 14. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(13. ábra)
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(14. ábra)
8Irányelvek a kis kör alakú hengerelt élek elkerülésére
A vékony lemezalkatrészek élei gyakran hengerelt élszerkezetűek, aminek számos előnye van.(1) erősítse a merevséget;(2) kerülje az éles széleket;(3) gyönyörű.A hengerelt élnek azonban két pontra kell figyelnie, az egyik a sugárnak nagyobbnak kell lennie, mint a lemez vastagságának 1,5-szerese;második nem teljesen kerek, így a feldolgozás nehézkes, a 15b. ábra a hengerelt élt mutatja, mint a megfelelő hengerelt él könnyen feldolgozható.
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(15. ábra)
9 A rés élének nem hajlítási irányelvei
A hajlítási élt és a lyukperemet bizonyos távolságra kell elválasztani, az ajánlott érték a hajlítási sugár plusz a falvastagság kétszerese.A hajlítási területet bonyolítja az erő állapota, és a szilárdság alacsony.A résfurat bevágási hatását szintén ki kell zárni ezen a területen.Mind a teljes résnyílás távolodik el a hajlító éltől, hanem a résfurat is a teljes hajlítási él mentén (lásd: 16. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(16. ábra)
10 Komplex szerkezeti kombináció gyártási irányelvek
A térszerkezet túl bonyolult komponensekből áll, teljesen hajlítással alakítható nehézkes.Ebből adódóan,próbálja meg a lehető legegyszerűbben kialakítani a szerkezetet, nem bonyolult, elérhető komponenskombináció esetén, azaz számos egyszerű vékonylemez alkatrész hegesztéssel, csavarozással és egyéb módon kombinálható egymással.A 20b. ábra szerkezete könnyebben feldolgozható, mint a 17a. ábra szerkezete.
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(17. ábra)
11 Kerülje az egyenes vonalakat, hogy behatoljon az alkatrészek vonalaiba
A vékony lemezszerkezet hátránya a rossz keresztirányú hajlítási merevség.Nagy lapos szerkezet könnyen hajlítható instabilitás.További is hajlítani törés.Általában használjon nyomóhornyot a merevség javítására.A horony elrendezése nagyban befolyásolja a merevséget javító hatást.A hornyok elrendezésének alapelve, hogy a hornyok nélküli területen kerüljük az egyenes áthaladást.Az alacsony merevségű átmenő keskeny sáv könnyen a teljes lemez kihajlási instabilitás tehetetlenségi tengelyévé válik.Az instabilitás mindig egy tehetetlenségi tengely körül forog, ezért a nyomóhorony elrendezésének ezt a tehetetlenségi tengelyt el kell vágnia és a lehető legrövidebbé kell tennie.A 18a. ábrán látható szerkezetben több keskeny sáv van kialakítva a nyomásrés nélküli területen.Ezen tengelyek körül a teljes lemez hajlítási merevsége nem javul.A 18b. ábrán látható szerkezetben nincsenek potenciálisan összefüggő destabilizáló tehetetlenségi tengelyek, a 19. ábra pedig a közös hornyok alakjait és elrendezéseit mutatja, a merevségnövelő hatás balról jobbra növekszik, és a szabálytalan elrendezés hatékony módja az egyenes átfutás elkerülésének. .
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(18. ábra)
(19. ábra)
12 Útmutató a nyomóhorony folytonosságának elrendezéséhez
A nyomóhorony végének kifáradási szilárdsága gyenge, és ha a nyomóhorony össze van kötve, a végének egy része megszűnik.A 20. ábra egy teherautó akkumulátordoboza, dinamikus terhelésnek van kitéve, a 20a. ábra szerkezet a nyomóhorony végén kifáradási sérülés.A 20b. ábra szerkezetében nincs ilyen probléma.Kerülni kell a meredek nyomóhorony végeit, és ahol lehetséges, a nyomóhornyt a határig kell kiterjeszteni (lásd 21. ábra).A nyomóhorony behatolása megszünteti a gyenge végét.A nyomásrések metszéspontjának azonban elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a rések közötti kölcsönhatás csökkenjen (lásd 22. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(20. ábra)
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(21. ábra)
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(22. ábra)
13 Térbeli nyomáshorony kritérium
A térszerkezet instabilitása nem korlátozódik egy bizonyos szempontra, ezért a nyomáshorony csak egy síkban történő beállításával nem érhető el az egész szerkezet destabilizáló képességét javító hatás.Például a 23. ábrán látható U- és Z-alakú szerkezeteknél instabilitásuk az élek közelében fog fellépni.A probléma megoldása a nyomóhorony térként történő kialakítása (lásd a 23b. ábra szerkezetét).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(23. ábra)
14 Részleges lazítási irányelv
A ráncok akkor keletkeznek, ha a vékony lemezen a részleges deformáció erősen akadályozott.A megoldás az, hogy a gyűrődés közelében több kis nyomóhornyot alakítanak ki, hogy csökkentsék a helyi merevséget és csökkentsék az alakváltozási akadályt (lásd 24. ábra).
(a) Irracionális szerkezet (b) Javított szerkezet
(24. ábra)
15 Konfigurációs irányelvek lyukasztó alkatrészekhez
1) A négyzet alakú furat minimális lyukasztási átmérője vagy minimális oldalhossza
A lyukasztást az ütés erejének kell korlátoznia, ésaz ütés mérete ne legyen túl kicsi, különben a lyukasztó könnyen megsérül.A minimális lyukasztási átmérő és a minimális oldalhossz a táblázatban látható.
* t az anyag vastagsága, a lyukasztó minimális mérete általában nem kevesebb, mint 0,3 mm.
2) A lyukasztó bevágás elve
A lyukasztás során kerülni kell az éles sarkokat, amint az az ábrán látható.A hegyes formával könnyen lerövidíthető a szerszám élettartama, az éles sarkon pedig könnyen repedések keletkezhetnek.A b ábrán láthatóra kell módosítani.
R ≥ 0,5t (t – anyagvastagság)
a ábra b ábra.
A lyukasztott rész alakjában és furatában kerülni kell az éles sarkokat.Egy egyenes vagy görbe csatlakozásánál a köríves csatlakozáshoz az ív sugara R ≥ 0,5t.(t az anyag falvastagsága)
Lemezhajlítás felhasználássalPROLEAN'TECHNOLÓGIA.
A PROLEAN TECH-nél szenvedélyesen rajongunk cégünkért és az ügyfeleinknek nyújtott szolgáltatásokért.Mint ilyen, sokat fektetünk technológiánk legújabb fejlesztéseibe, és elkötelezett mérnökök állnak az Ön rendelkezésére.
A Prolean víziója, hogy az On-Demand Manufacturing vezető megoldásszállítójává váljon.Keményen dolgozunk azon, hogy a gyártást a prototípus-készítéstől a gyártásig egyszerű, gyors és költségtakarékos legyen.
Feladás időpontja: 2022. március 30