Miglioramento della progettazione di parti in lamiera - Linee guida per la progettazione in lamiera

Miglioramento della progettazione di parti in lamiera - Linee guida per la progettazione in lamiera

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Quando si progettano le parti del prodotto, è importante considerare la facilità di fabbricazione.Prova a pensare a modi per semplificare la lavorazione, ma anche per risparmiare materiale e aumentare la resistenza senza scarti.Di conseguenza, i progettisti dovrebbero prestare attenzione ai seguenti aspetti di produzione

La lavorabilità delle parti in lamiera si riferisce al grado di difficoltà nel taglio, piegatura e stiramento delle parti.Un buon processo dovrebbe garantireminor utilizzo di materiale, minor numero di processi, design semplice dello stampo, elevata durata e qualità del prodotto stabile.In generale, l'influenza più significativa sulla lavorabilità delle parti in lamiera è rappresentata dalle prestazioni del materiale, dalla geometria della parte, dalle dimensioni e dai requisiti di precisione.

Come considerare pienamente i requisiti e le caratteristiche del processo di lavorazione durante la progettazione della struttura di componenti in lamiera sottile, qui si raccomandano diverse linee guida di progettazione.

1 semplici linee guida geometriche

Più semplice è la forma geometrica della superficie di taglio, più comodo e semplice è il taglio, più breve è il percorso di taglio e minore è il volume di taglio.Per esempio,una linea retta è più semplice di una curva, un cerchio è più semplice di un'ellisse e altre curve di ordine superiore e una forma regolare è più semplice di una forma irregolare(vedi Figura 1).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 1)

La struttura di Fig. 2a ha più senso solo quando il volume è grande;altrimenti, durante la punzonatura, il taglio è problematico;pertanto, la struttura mostrata in Fig.2b è appropriata per la produzione di piccoli volumi.

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 2)

2 Linee guida per il risparmio di materiale (linee guida sulla conformazione delle parti di punzonatura e taglio)

Risparmiare materie prime significa ridurre i costi di produzione.Gli scarti di ritagli vengono spesso smaltiti come materiale di scarto, quindi nella progettazione di componenti in lamiera sottile,gli scarti dovrebbero essere ridotti al minimo.Gli scarti di punzonatura sono ridotti al minimo per ridurre lo spreco di materiale.Soprattutto nel volume di componenti di grandi dimensioni sotto l'effetto materiale è significativo, ridurre i ritagli nei seguenti modi:

1) Ridurre la distanza tra due elementi adiacenti (vedi Figura 3).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 3)

2) Abile disposizione (vedi Fig. 4).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 4)

3) Asportazione di materiale a grandi piani per elementi più piccoli

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 5)

3 Linee guida per la rigidità della resistenza sufficiente

1) il bordo di piegatura con bordo smussato dovrebbe evitare l'area di deformazione

(Figura 6)

2) se la distanza tra i due fori è troppo piccola, c'è la possibilità che si crepino durante il taglio.

Il disegno dii fori di punzonatura sulla parte devono essere considerati per lasciare una distanza dal bordo del foro e una spaziatura dei fori adeguate per evitare crepe da punzonatura.La distanza minima tra il bordo del foro di punzonatura e la forma del pezzo è limitata dalle diverse forme del pezzo e del foro.Quando il bordo del foro di punzonatura non è parallelo al bordo della forma del pezzo, la distanza minima non deve essere inferiore allo spessore del materiale t;in parallelo, non deve essere inferiore a 1,5 t.La distanza minima dal bordo del foro e la distanza tra i fori sono indicate nella tabella.

(Figura 7)

ILil foro rotondo è il più solido e facile da produrre e mantenere e il tasso di apertura è basso.Il foro quadrato ha il tasso di apertura più elevato, ma poiché è un angolo di 90 gradi, il bordo dell'angolo è facile da consumare e collassare, causando la riparazione dello stampo e l'interruzione della linea di produzione.E il foro esagonale che apre il suo angolo di 120 gradi maggiore di 90 gradi rispetto al foro quadrato che si apre più solido, ma la velocità di apertura nel bordo rispetto al foro quadrato è un po' più scarsa.

3) le doghe sottili e lunghe con bassa rigidità sono anche facili da produrre crepe durante il taglio, usura particolarmente grave dell'utensile.

La profondità e la larghezza della parte sporgente o incassata della parte punzonata, in generale, non dovrebbero essere inferiori a 1,5 t (t è lo spessore del materiale) e dovrebbero anche evitare tagli stretti e lunghi con scanalature eccessivamente strette per aumentare la resistenza del bordo della parte corrispondente dello stampo.Vedere la figura (8).

Per acciaio generico A ≥ 1,5 t;per acciai legati A ≥ 2t;per ottone, alluminio A ≥ 1,2t;t – lo spessore del materiale.

Figura 8)

4 Linee guida affidabili per la punzonatura

Figura 9a mostrata inl'elaborazione della punzonatura della struttura tangente semicircolare è difficile.Perché richiede un'accurata determinazione della posizione relativa tra l'utensile e il pezzo.La misurazione accurata del posizionamento non è solo dispendiosa in termini di tempo, ma soprattutto, lo strumento può usurarsi ed errori di installazione, la precisione di solito non raggiunge requisiti così elevati.Una volta che una tale struttura è leggermente deviata dalla lavorazione, la qualità è difficile da garantire e l'aspetto del taglio è scadente.Pertanto, dovrebbe essere utilizzata la struttura mostrata nella Figura 9b, che può garantire una qualità di elaborazione della punzonatura affidabile.

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 9)

5 Evita le linee guida del coltello appiccicoso (le linee guida di configurazione delle parti di penetrazione)

Nel mezzo della punzonatura e del taglio dei componenti apparirà il problema dell'incollaggio incrociato di utensili e componenti.La soluzione:(1) lasciare una certa pendenza;(2) superficie di taglio collegata(vedi Figura 10 e Figura 11).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata (a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 10) (Figura 11)

Quando il giro viene realizzato con un processo con metodo di punzonatura e taglio in un bordo di piegatura a 90 °, la selezione dei materiali dovrebbe prestare attenzione al materiale non dovrebbe essere troppo duro, altrimenti è facile rompersi alla curvatura ad angolo retto.Dovrebbe essere progettato nella posizione del taglio del processo del bordo curvo per evitare la rottura all'angolo della piega.

(Figura 12)

6 linee guida per la superficie di taglio verticale del bordo di piegatura

Foglio nel processo di taglio dopo l'ulteriore processo di formatura generale, come la piegatura.Il bordo di piegatura deve essere perpendicolare alla superficie di taglio, altrimenti il ​​rischio di crepe all'intersezione è elevato.Se i requisiti verticali non possono essere soddisfatti a causa di altre restrizioni,la superficie di taglio e l'intersezione del bordo di piegatura devono essere progettati con un angolo arrotondato, il cui raggio è maggiore del doppio dello spessore della piastra.

7 Linee guida per piegare delicatamente

La piegatura ripida richiede strumenti speciali e costi elevati.Inoltre, un raggio di curvatura troppo piccolo è soggetto a crepe e grinze sulla faccia interna (vedere Figura 13 e Figura 14).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 13)

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 14)

8Linee guida per evitare piccoli bordi arrotolati circolari

I bordi dei componenti in lamiera sottile sono spesso struttura a bordi arrotolati, che presenta una serie di vantaggi.(1) rafforzare la rigidità;(2) evitare i bordi taglienti;(3) bello.Tuttavia, il bordo arrotolato dovrebbe prestare attenzione a due punti, uno è il raggio dovrebbe essere maggiore di 1,5 volte lo spessore della piastra;il secondo non è completamente rotondo, quindi la lavorazione è difficile, la figura 15b mostra il bordo arrotolato rispetto al rispettivo bordo arrotolato facile da lavorare.

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 15)

9 Linee guida bordo scanalatura non piegato

Il bordo di piegatura e il bordo dell'asola devono essere separati da una certa distanza, il valore consigliato è il raggio di curvatura più due volte lo spessore della parete.L'area di flessione è complicata dallo stato della forza e la forza è bassa.Anche l'effetto intaglio del foro dell'asola dovrebbe essere escluso da quest'area.Sia l'intero foro dell'asola lontano dal bordo di piegatura, ma anche il foro dell'asola lungo l'intero bordo di piegatura (vedi Figura 16).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 16)

10 Linee guida per la produzione di combinazioni di strutture complesse

La struttura spaziale è componenti troppo complessi, completamente piegando la formatura è difficile.Perciò,cerca di progettare la struttura il più semplice possibile, nel caso di una combinazione di componenti non complicata e disponibile, ovvero un numero di componenti semplici in lamiera sottile con saldatura, bullonatura e altri modi per combinare insieme.La struttura della figura 20b è più facile da elaborare rispetto alla struttura della figura 17a.

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 17)

11 Evitare che le linee rette penetrino nelle linee guida dei componenti

La struttura a piastra sottile presenta lo svantaggio di una scarsa rigidità alla flessione trasversale.La grande struttura piatta è facile da piegare instabilità.Inoltre piegherà anche la frattura.Di solito usa la scanalatura di pressione per migliorarne la rigidità.La disposizione della scanalatura ha una grande influenza sull'effetto di migliorare la rigidità.Il principio di base della disposizione delle scanalature è di evitare il passaggio diretto nell'area senza scanalature.La fascia stretta di bassa rigidità attraverso è facile diventare l'asse di inerzia dell'instabilità di instabilità della piastra intera.L'instabilità ruota sempre attorno ad un asse di inerzia, pertanto la disposizione della scanalatura di pressione dovrebbe interrompere questo asse di inerzia e renderlo il più corto possibile.Nella struttura mostrata nella figura 18a, più strisce strette sono formate nell'area senza fessure di pressione.Attorno a questi assi, la rigidezza alla flessione dell'intera piastra non viene migliorata.La struttura mostrata in Fig. 18b non ha potenziali assi di inerzia destabilizzanti collegati, e la Fig. 19 mostra le forme e le disposizioni comuni delle scanalature, con l'effetto di miglioramento della rigidità che aumenta da sinistra a destra, e la disposizione irregolare è un modo efficace per evitare il passaggio diretto .

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 18)

(Figura 19)

12 Linee guida per la disposizione della continuità della gola di pressione

La resistenza alla fatica dell'estremità della scanalatura di pressione è debole e, se la scanalatura di pressione è collegata, parte della sua estremità verrà eliminata.La figura 20 è una scatola della batteria su un camion, è soggetta a carico dinamico, la struttura della figura 20a nel danno da fatica dell'estremità della scanalatura di pressione.La struttura nella Figura 20b non presenta questo problema.Le estremità ripide della scanalatura di pressione devono essere evitate e, ove possibile, la scanalatura di pressione deve essere estesa fino al limite (vedere Figura 21).La penetrazione della scanalatura di pressione elimina l'estremità debole.Tuttavia, l'intersezione delle fessure di pressione dovrebbe essere sufficientemente ampia da ridurre l'interazione tra le fessure (vedere Figura 22).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 20)

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 21)

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 22)

13 Criterio del solco di pressione spaziale

L'instabilità della struttura spaziale non è limitata a un certo aspetto, pertanto, l'impostazione della scanalatura di pressione solo su un piano non può ottenere l'effetto di migliorare la capacità anti-destabilizzazione dell'intera struttura.Ad esempio, nelle strutture a forma di U e Z mostrate in Figura 23, la loro instabilità si verificherà vicino ai bordi.La soluzione a questo problema è progettare la scanalatura di pressione come uno spazio (vedere la struttura della Fig. 23b).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 23)

14 Linea guida per l'allentamento parziale

Le grinze si verificano quando la deformazione parziale è gravemente ostacolata sulla piastra sottile.La soluzione consiste nell'allestire diverse piccole scanalature di pressione vicino alla piega, in modo da ridurre la rigidità locale e ridurre l'ostacolo alla deformazione (vedi Figura 24).

(a) Struttura irrazionale (b) Struttura migliorata

(Figura 24)

15 Linee guida per la configurazione delle parti punzonate

1) Diametro minimo di punzonatura o lunghezza minima del lato del foro quadro

La punzonatura dovrebbe essere limitata dalla forza del pugno ela dimensione del pugno non dovrebbe essere troppo piccola, altrimenti il ​​punzone si danneggerà facilmente.Il diametro minimo di punzonatura e la lunghezza minima del lato sono riportati nella tabella.

* t è lo spessore del materiale, la dimensione minima del punzone non è generalmente inferiore a 0,3 mm.

2) Principio della tacca di punzonatura

La tacca di punzonatura dovrebbe cercare di evitare angoli acuti, come mostrato in figura.La forma appuntita è facile da accorciare la durata dello stampo e l'angolo acuto è facile da produrre crepe.Deve essere modificato come mostrato nella figura b.

R ≥ 0.5t (t – spessore del materiale)

a Fig. b Fig.

Gli spigoli vivi dovrebbero essere evitati nella forma e nel foro della parte fustellata.Alla connessione di una linea retta o curva per avere una connessione ad arco circolare, il raggio dell'arco R ≥ 0,5 t.(t è lo spessore della parete del materiale)

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