Förbättra utformningen av plåtdelar – Riktlinjer för design av plåt
Beräknad läsningstid: 9 minuter, 48 sekunder.
När du designar produktdelar är det viktigt att tänka på hur lätt det är att tillverka.Försök att tänka på sätt att göra det enkelt att bearbeta, men också för att spara material och öka styrkan utan skrot.Som ett resultat bör designers vara uppmärksamma på följande tillverkningsaspekter
Plåtdelars bearbetbarhet avser svårighetsgraden vid skärning, bockning och sträckning av delarna.En bra process bör säkerställamindre materialanvändning, mindre antal processer, enkel design av formen, lång livslängd och stabil produktkvalitet.Generellt sett är det mest betydande inflytandet på bearbetbarheten av plåtdelar materialprestanda, delens geometriska krav, storlek och noggrannhet.
Hur man fullt ut överväger kraven och egenskaperna hos bearbetningsprocessen när man utformar strukturen för tunna plåtkomponenter, flera designriktlinjer rekommenderas här.
1 enkla geometririktlinjer
Ju enklare den geometriska formen på skärytan är, desto bekvämare och enklare skärningen, desto kortare skärbanan och desto mindre skärvolymen.Till exempel,en rät linje är enklare än en kurva, en cirkel är enklare än en ellips och andra kurvor av högre ordning, och en vanlig form är enklare än en oregelbunden form(se figur 1).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 1)
Strukturen i fig. 2a är mer meningsfull endast när volymen är stor;annars är skärningen besvärlig vid stansning;därför är strukturen som visas i fig. 2b lämplig för produktion av små volymer.
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 2)
2 Riktlinje för materialbesparing (riktlinje för utformning av stansnings- och skärande delar)
Att spara råvaror innebär att sänka tillverkningskostnaderna.Avfallsrester slängs ofta som avfallsmaterial, så vid utformningen av tunnplåtskomponenter,avskärningarna bör minimeras.Stansningsrejekt minimeras för att minska materialspill.Speciellt i volymen av stora komponenter under materialeffekten är betydande, minska avskärningarna på följande sätt:
1)Minska avståndet mellan två intilliggande delar (se figur 3).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 3)
2) Skickligt arrangemang (se fig. 4).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 4)
3) Borttagning av material vid stora plan för mindre element
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 5)
3 Riktlinjer för tillräcklig styrka styvhet
1) bockningskanten med fasad kant bör undvika deformationsområdet
(Figur 6)
2) om avståndet mellan de två hålen är för litet finns det risk för sprickor under skärning.
Designen avstansning av hål på delen bör övervägas att lämna ett lämpligt hålkantavstånd och hålavstånd för att undvika stansning av sprickor.Det minsta avståndet mellan kanten på stanshålet och formen på delen begränsas av de olika formerna på delen och hålet.När kanten på stanshålet inte är parallell med kanten på delformen, bör minimiavståndet inte vara mindre än materialtjockleken t;när den är parallell bör den inte vara mindre än 1,5 ton.Minsta hålkantavstånd och hålavstånd visas i tabellen.
(Figur 7)
Derunda hål är det mest solida och lätta att tillverka och underhålla, och öppningshastigheten är låg.Det fyrkantiga hålet har den högsta öppningshastigheten, men eftersom det är 90 graders vinkel är hörnkanten lätt att slitas ut och kollapsa, vilket gör att formen repareras och stoppar produktionslinjen.Och det sexkantiga hålet öppnar sin 120 graders vinkel större än 90 grader än den fyrkantiga hålöppningen mer solid, men öppningshastigheten i kanten än det fyrkantiga hålet är lite sämre.
3) tunna och långa lameller med låg styvhet är också lätta att ge sprickor vid kapning, särskilt allvarligt slitage på verktyget.
Djupet och bredden på den utskjutande eller försänkta delen av stansdelen bör i allmänhet inte vara mindre än 1,5t (t är materialtjockleken), och bör också undvika smala och långa urskärningar med och alltför smala spår för att öka kanthållfastheten hos motsvarande del av formen.Se figur (8).
För allmänt stål A ≥ 1,5t;för legerat stål A ≥ 2t;för mässing, aluminium A ≥ 1,2t;t – materialets tjocklek.
Figur 8)
4 Pålitliga riktlinjer för stansning
Figur 9a visas istansning av den halvcirkulära tangentstrukturen är svår.Eftersom det kräver noggrann bestämning av den relativa positionen mellan verktyget och arbetsstycket.Noggrann mätning av positioneringen är inte bara tidskrävande, utan ännu viktigare, verktyget genom burkslitage och installationsfel, noggrannheten brukar inte nå så höga krav.När en sådan struktur väl avviker något från bearbetningen är kvaliteten svår att garantera och skärningsutseendet är dåligt.Därför bör strukturen som visas i figur 9b användas, vilket kan säkerställa tillförlitlig stansningsbearbetningskvalitet.
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 9）
5 Undvik riktlinjer för klibbiga knivar (riktlinjerna för konfiguration av penetreringsdelarna)
I mitten av komponenten kommer stansning och skärning att dyka upp problemet med att verktyg och komponent binder tvärt.Lösningen:(1) lämna en viss lutning;(2) skäryta ansluten(se figur 10 och figur 11).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur (a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 10) (Figur 11)
När varvet görs i en process med stansning och skärningsmetod i 90 ° böjkant, bör valet av material uppmärksamma materialet bör inte vara för hårt, annars är det lätt att bryta i rätt vinkel böj.Bör utformas i positionen för den böjda kanten processskuren för att förhindra brott i hörnet av vecket.
(Figur 12)
6 vertikala böjkantsriktlinjer för skärytan
Ark i skärningsprocessen efter den allmänna vidare formningsprocessen, såsom bockning.Böjeggen bör vara vinkelrät mot skärytan, annars är risken för sprickbildning i korsningen förhöjd.Om de vertikala kraven inte kan uppfyllas på grund av andra restriktioner,skärytan och skärningspunkten mellan bockningskanten bör utformas som ett rundat hörn, vars radie är större än två gånger plattans tjocklek.
7 Riktlinjer för skonsam böjning
Brant böjning kräver specialverktyg och höga kostnader.Dessutom är en för liten böjradie benägen att spricka och skrynklas på insidan (se figur 13 och figur 14).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 13)
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 14）
8Riktlinjer för att undvika små cirkulära rullade kanter
Kanterna på tunnplåtskomponenter är ofta rullade kanter struktur, vilket har ett antal fördelar.(1) stärka styvheten;(2) undvik de vassa kanterna;(3) vacker.Den rullade kanten bör dock vara uppmärksam på två punkter, en är att radien ska vara större än 1,5 gånger plattans tjocklek;andra är inte helt rund, så att bearbetningen är svår, Figur 15b visar den valsade kanten än respektive en valsad kant lätt att bearbeta.
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 15）
9 Spårkanten böjer sig inte
Böjkant och slitshålskant ska separeras med ett visst avstånd, det rekommenderade värdet är böjradien plus två gånger väggtjockleken.Böjningsområdet kompliceras av kraftens tillstånd och styrkan är låg.Notch-effekt av slitshålet bör också uteslutas från detta område.Både hela spårhålet bort från bockningskanten, men även spårhålet över hela bockningskanten (se figur 16).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 16）
10 Riktlinjer för tillverkning av komplexa strukturer
Space struktur är för komplexa komponenter, helt genom att böja formning är svårt.Därför,försök att utforma strukturen så enkel som möjligt, vid okomplicerad, tillgänglig kombination av komponenter, det vill säga ett antal enkla tunnplåtskomponenter med svetsning, bultning och andra sätt att kombinera ihop.Strukturen i fig. 20b är lättare att bearbeta än strukturen i fig. 17a.
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 17）
11 Undvik de raka linjerna för att penetrera komponentens riktlinjer
Den tunna plattstrukturen har nackdelen med dålig tvärböjningsstyvhet.Stor platt struktur är lätt att böja instabilitet.Ytterligare kommer också att böja fraktur.Använd vanligtvis tryckspår för att förbättra dess styvhet.Arrangemanget av spåret har stor inverkan på effekten av att förbättra styvheten.Grundprincipen för spårarrangemang är att undvika rakt igenom i området utan spår.Det smala bandet med låg styvhet igenom är lätt att bli tröghetsaxeln för hela plattans bucklingsinstabilitet.Instabiliteten kretsar alltid kring en tröghetsaxel, därför bör arrangemanget av tryckspåret skära av denna tröghetsaxel och göra den så kort som möjligt.I strukturen som visas i figur 18a är flera smala remsor utformade i området utan tryckslitsar.Runt dessa axlar förbättras inte hela plattans böjstyvhet.Strukturen som visas i fig. 18b har inga potentialanslutna destabiliserande tröghetsaxlar, och fig. 19 visar de vanliga spårformerna och arrangemangen, med styvhetsförstärkningseffekten ökande från vänster till höger, och det oregelbundna arrangemanget är ett effektivt sätt att undvika rakt igenom .
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 18）
（Figur 19）
12 Riktlinjer för kontinuitetsarrangemang med tryckspår
Utmattningshållfastheten hos änden av tryckspåret är svag, och om tryckspåret är anslutet kommer en del av dess ände att elimineras.Figur 20 är en batterilåda på en lastbil, den är utsatt för dynamisk belastning, figur 20a struktur i tryckspårets ände utmattningsskada.Strukturen i figur 20b har inte detta problem.Branta tryckspårändar bör undvikas och, om möjligt, förlängs tryckspåret till gränsen (se figur 21).Genomträngningen av tryckspåret eliminerar den svaga änden.Däremot bör skärningspunkten mellan tryckslitsarna vara tillräckligt stor så att växelverkan mellan slitsarna minskar (se figur 22).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 20）
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
(Figur 21)
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 22）
13 Kriterium för rymdtryckspår
Den rumsliga strukturens instabilitet är inte begränsad till en viss aspekt, därför kan inställning av tryckspår endast på ett plan inte uppnå effekten av att förbättra anti-destabiliseringsförmågan hos hela strukturen.Till exempel, i de U- och Z-formade strukturerna som visas i figur 23 kommer deras instabilitet att uppstå nära kanterna.Lösningen på detta problem är att utforma tryckspåret som ett utrymme (se figur 23b struktur.)
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 23）
14 Riktlinje för partiell slakning
Rynkor uppstår när partiell deformation är allvarligt hindrad på den tunna plattan.Lösningen är att sätta upp flera små tryckspår nära vecket, för att minska den lokala styvheten och minska deformationshinderet (se figur 24).
(a) Irrationell struktur (b) Förbättrad struktur
（Figur 24）
15 Konfigurationsriktlinjer för stansning av delar
1) Minsta stansdiameter eller minsta sidolängd på fyrkantigt hål
Stansning bör begränsas av stansens styrka, ochstorleken på stansen bör inte vara för liten, annars skadas stansen lätt.Minsta stansdiameter och minsta sidolängd visas i tabellen.
* t är tjockleken på materialet, den minsta storleken på stansen är i allmänhet inte mindre än 0,3 mm.
2) Princip för stansning
Stansskåran bör försöka undvika skarpa hörn, som visas i en figur.Spetsig form är lätt att förkorta livslängden på formen, och det skarpa hörnet är lätt att producera sprickor.Bör ändras till som visas i figur b.
R ≥ 0,5t (t – materialtjocklek)
a Fig. b Fig.
Skarpa hörn bör undvikas i form och hål på den stansade delen.Vid anslutningen av en rät linje eller kurva för att ha en cirkulär bågförbindelse, radien på bågen R ≥ 0,5t.(t är materialets väggtjocklek)
Plåtböjning med hjälp avPROLEAN'TEKNIK.
På PROLEAN TECH brinner vi för vårt företag och de tjänster vi tillhandahåller våra kunder.Som sådan investerar vi mycket i de senaste framstegen inom vår teknik och har engagerade ingenjörer till ditt förfogande.
Proleans vision är att bli en ledande lösningsleverantör av On-Demand Manufacturing.Vi arbetar hårt för att göra tillverkningen enkel, snabb och kostnadsbesparande från prototypframställning till produktion.
Posttid: 2022-mars