Руководство по проектированию изделий из листового металла: проектирование деталей из листового металла

Изготовление изделий из листового металла — это процесс, позволяющий изготавливать различные детали из листового металла с помощью таких операций, как резка, штамповка, формовка и пробивка отверстий. Хотя это может показаться простым и понятным процессом, он требует определённого уровня сложности. Сначала трёхмерные файлы CAD преобразуются в машинный код, который затем управляет работой станка, обеспечивая точность на каждом этапе.

Вот почему важно следовать определённым рекомендациям по проектированию изделий из листового металла . Эти рекомендации включают важные рекомендации по проектированию, которые помогут улучшить обрабатываемость, повысить общую чистоту и оптимизировать сроки выполнения заказа. В этом руководстве по проектированию изделий из листового металла мы рассмотрим некоторые из наиболее важных моментов, которые помогут вам оптимизировать проектирование изделий из листового металла . Приступим!

7 рекомендаций по проектированию деталей из листового металла

Эти рекомендации по проектированию станут вашим надежным источником информации для оптимизации процесса изготовления металлоконструкций.

1. Модели проектирования как детали из листового металла

Чтобы обеспечить бесперебойную технологичность, формуйте детали, используя специальные элементы листового металла в вашем CAD-проекте, такие как базовый фланец, краевой фланец, и преобразуйте их в листовой металл в SolidWorks. Почему это важно? Это повышает вероятность автоматического сплющивания, обеспечивает достаточный припуск на изгиб и точный вывод DFX для изготовления.

На этапе проектирования избегайте использования твердотельных моделей листов. В них иногда отсутствуют критически важные детали формовки.

2. Предоставить инженерные чертежи с моделями

Не забудьте включить 2D-чертежи в ваши 3D-модели из листового металла. Для чего предназначены эти чертежи? Они чётко передают:

• Критические размеры

• Допуски Примечания по изгибу

• Обозначения отверстий

• Характеристики материалов

• Инструкции по завершению

Эти инструкции не всегда встроены в 3D-файл, поэтому важно предоставить их в виде отдельного 2D-чертежа.

Большинство служб проектирования изделий из листового металла полагаются на эти чертежи для точной настройки и проверки.

3. Будьте гибкими с радиусом изгиба

Радиус изгиба важнее, чем многие думают. Гибкость в выборе радиуса изгиба позволяет использовать стандартный инструмент, что экономит время и деньги. Передовой отраслевой практикой является поддержание внутреннего радиуса изгиба равным толщине листа (например, радиус 2 мм для листа толщиной 2 мм ).

Совет: всегда уточняйте ограничения по охлаждению у своего изготовителя, чтобы избежать изготовления штампов нестандартной формы.

4. Оставьте место для инструментов

Не забывайте оставлять достаточно места для инструментов листогибочного пресса во время гибки. Конструктивные особенности, расположенные слишком близко к изгибам, такие как отверстия, выступы или вырезы, могут значительно усложнить процесс обработки.

Совет: элементы дизайна должны располагаться на расстоянии не менее 4-кратной толщины листа от изгибов. То есть, если толщина листа составляет 2 мм, эти элементы должны находиться на расстоянии не менее 8 мм от изгибов.

Это обеспечивает точность гибов и позволяет избежать осложнений в процессе обработки.

5. Изгибы и смещенные изгибы

Изгибы критически важны: они могут как создать, так и разрушить всю конструкцию. Соблюдайте определённое расстояние между изгибами и отводами, чтобы сохранить целостность конструкции. Расстояние между изгибами должно быть не менее 3–4 толщин материала.

Изгибы со смещением требуют большей осторожности; убедитесь, что между ними достаточно свободного пространства, чтобы избежать поломки инструмента.

6. Отверстия и щели (мин. размер, расстояние от краев)

Чтобы предотвратить деформацию при пробивке или лазерной резке, поддерживайте минимальный диаметр между отверстиями и прорезями, равный диаметру листа. Почему это важно? Это снижает напряжение и повышает технологичность.

Совет: чтобы сохранить целостность конструкции и избежать разрывов, оставляйте отверстия на расстоянии не менее 2 толщин материала от краев и 3 толщин материала от изгибов.

7. Ямочки и выступы

Углубления и тиснения важны для любого дизайна, поскольку они обеспечивают необходимую жёсткость, вентиляцию и свободный проход, не утяжеляя конструкцию. Для создания углублений и тиснений обычно используется пуансон или штамп.

Окончательная конструкция должна обеспечивать минимальную толщину стенки и расстояние до отверстий и изгибов (обычно в три раза больше толщины материала, а в некоторых случаях и больше).

Следуя этим рекомендациям по проектированию изделий из листового металла, инженеры и конструкторы могут быть уверены в том, что изготавливаемые ими детали не только конструктивно надежны, но и экономичны, готовы к изготовлению и производству.

Технология производства листового металла

Ниже приведены шесть основных технологий производства листового металла:

Изгиб

Гибка, как правило, подразумевает сгибание определённой части стальной пластины для придания ей желаемой кривизны или угла. Этот метод обычно выполняется с помощью механического гибочного станка или ручного гибочного инструмента. Для получения желаемой формы обычно требуется несколько сгибов.

Лазерная резка

Лазерная резка — это технология обработки, использующая высокоэнергетический лазерный луч для точной резки металлических листов. Лазерный луч можно контролировать и фокусировать для резки сложных форм и контуров.

Растяжка

Растяжка — это метод растяжения стального листа. Этот метод часто используется для изготовления тонколистовых деталей или оборудования. В этом процессе материал растягивается, становясь тоньше и длиннее в продольном направлении. Растяжка обычно осуществляется с помощью пресса и специального растягивающего оборудования.

Сварка

Сварка — это метод обработки, при котором металлические пластины соединяются друг с другом посредством источника тепла. К распространённым методам сварки относятся дуговая сварка, лазерная сварка, сварка в среде защитных газов и т. д., которые используются для соединения различных деталей или пластин.

Роллинг

Прокатка — это процесс, при котором металлический лист с помощью валков пропускается через зазор между ними, изменяя тем самым форму и размер листа. Прокатка часто используется для утонения, правки и коррекции формы металлических листов.

Штамповка

Штамповка — это метод формовки стальных листов в заданную форму, обычно используемый для производства высокоточных деталей. Этот метод предполагает использование специального штампа для установки стального листа на неподвижную основу, а затем прессование стального листа под высоким давлением газа или механическим усилием для придания ему нужной формы.

Влияние материалов на конструкцию листового металла

Допуски материала – это неотъемлемые характеристики деталей из листового металла, характеризующиеся внутренними колебаниями, обусловленными такими факторами, как свойства материала и производственные процессы. Эти допуски особенно зависят от толщины материала, при этом для каждой категории толщины существуют свои классы допуска.

Допуски материалов - толщина

Выбор подходящей толщины листа — критически важный этап в производстве листового металла. Этот выбор влияет на ряд факторов, включая общую прочность и вес детали, а также на общие конструктивные особенности, такие как минимальный радиус изгиба, размер отверстий и пазов, а также длину фланца. Обеспечение равномерной толщины по всей длине листовой детали критически важно для обеспечения стабильного качества и производительности.

Рекомендации по толщине материала

Общая тенденция в области допусков материалов — тенденция к отрицательным допускам. Это означает, что фактические размеры готовой детали могут быть немного меньше указанных в проекте. Это критически важный фактор, который необходимо учитывать на этапах проектирования и производства для обеспечения функциональной и структурной целостности конечного изделия.

Для более подробного и точного понимания рекомендуется ознакомиться с таблицей допусков толщины. Эта таблица предоставляет исчерпывающую информацию об ожидаемых различиях между различными материалами и толщинами и является ценным источником информации для проектировщиков и производителей, стремящихся к точности и качеству готовой продукции.

Допуски материалов - Свойства

Материалы из листового металла могут различаться по физическим свойствам, таким как поверхностное натяжение, упругость, прочность на разрыв и т. д., в зависимости от материала и процесса, используемых для их производства.

При выборе материалов необходимо учитывать допустимую конструкцией величину колебаний и запас прочности. Например, горячекатаная углеродистая сталь, как правило, имеет большую вариабельность, чем холоднокатаная (хотя горячекатаная углеродистая сталь также стоит дороже из-за дополнительных операций). Для более точных гибов холоднокатаная сталь является лучшим выбором, поскольку она ограничивает колебания между партиями материала и повышает стабильность гибки.

Руководство по допускам для изготовления листового металла

Допуски — это допустимые отклонения размеров или других характеристик изделия. При проектировании изделия из листового металла важно учитывать допуски, приемлемые для предполагаемого использования изделия. В некоторых случаях могут потребоваться более жёсткие допуски, например, для точной подгонки или выравнивания.

Таблица общих допусков для обработки листового металла

Практические советы по созданию дизайна, готового к использованию в магазине

Даже при многолетнем опыте проектирования изделий из листового металла ошибки неизбежны. Следуйте этим практическим советам, чтобы каждый раз получать готовые к производству проекты:

• Проектирование фланцев в зависимости от толщины материала

• Избегайте объектов, расположенных слишком близко к изгибам

• Используйте общие материалы и стандарты

• Закруглите острые углы, чтобы предотвратить появление трещин.

• Оставьте место для доступа инструмента при формовке

Ошибки неизбежны, но если следовать этим советам по дизайну, то велика вероятность, что некоторые из них вам сойдут с рук.

Заключение

Проектирование — пожалуй, самый важный этап любого производственного проекта. Одна ошибка — и вас ждут серьёзные проблемы. Однако, следуя рекомендациям по проектированию изделий из листового металла, изложенным в этой статье, вы сводите вероятность ошибок практически к нулю.

Неважно, какую программу для проектирования изделий из листового металла вы используете; следование лучшим отраслевым практикам всегда поможет. Если вы ищете лучшие услуги по проектированию изделий из листового металла , на ум приходит только одно имя: BERGEK . Благодаря многолетнему опыту в этой области, BERGEK, несомненно, станет вашим надежным партнером по проектированию и изготовлению изделий на долгие годы.

Часто задаваемые вопросы

Насколько важна толщина материала при проектировании листового металла?

При проектировании изделий из листового металла крайне важно поддерживать равномерную толщину стенок. Толщина листовых деталей обычно варьируется от 0,9 до 20 мм. В руководстве подчёркивается, что при определении толщины необходимо учитывать наличие пробивных отверстий (штамповок) и других элементов (например, зенкованных отверстий), поскольку некоторые элементы могут потребовать последующей обработки.

Каковы основные соображения при гибке листового металла?

Гибка — критически важный процесс в производстве листового металла. В настоящем руководстве подробно рассматриваются такие факторы, как радиус гиба, угол гиба и упругость. В руководстве рекомендуется, чтобы внутренний радиус гиба был как минимум равен толщине материала, а допуск +/- 1 градус для всех углов гиба был соблюден. Кроме того, в руководстве обсуждается важность соблюдения единообразия направляющих и минимальной длины фланца в процессе гибки.

Можете ли вы объяснить роль К-фактора при проектировании листового металла?

Коэффициент K имеет решающее значение при расчёте проекций в конструкциях из листового металла. Он связан с растяжением материала в процессе гибки. В данном руководстве представлен диапазон коэффициентов K (0–0,5) и таблица с основными значениями коэффициента K для различных материалов и методов гибки.

Как допуски влияют на конструкцию листового металла?

Допуски имеют решающее значение для обеспечения точности деталей из листового металла. Данное руководство содержит общие допуски для всех аспектов производства листового металла, включая формовку, гибку и линейные размеры. В руководстве подчёркивается важность точности для соответствия проектным спецификациям и функциональным требованиям.

• Год создания
  --
• тип бизнеса
  --
• Страна / регион
  --
• Основная промышленность
  --
• Основные продукты
  --
• Предприятие юридическое лицо
  --
• Общие сотрудники
  --
• Годовое выпускное значение
  --
• Экспортный рынок
  --
• Сотрудничает клиентов
  --