Руководство по освоению точного проектирования листового металла

Представьте, что ваша инновационная концепция дизайна вот-вот станет реальностью, но ей мешают детали изготовления листового металла. Эту проблему можно избежать, если следовать правильным указаниям. Эта статья предоставляет подробный обзор изготовления листового металла, гарантируя, что ваши проекты плавно перейдут от концепции к готовому изделию.

Изготовление листового металла преобразует металлические листы в компоненты с помощью таких процессов, как штамповка, резка, формовка и гибка. Оно преобразует 3D CAD-проекты в машинные инструкции для точной формовки металла. Детали из листового металла, известные своей долговечностью, широко используются в таких изделиях, как корпуса. Этот процесс предлагает экономичные решения как для прототипов, так и для массового производства, хотя первоначальные затраты на настройку и материалы могут быть значительными.

Постоянная толщина материала имеет решающее значение при изготовлении листового металла. Соблюдение проектных спецификаций и требований к допускам гарантирует соответствие деталей проектному замыслу при оптимизации использования материала.

Гибка - это основной процесс формовки листового металла, при котором прикладывается усилие для создания определенных углов. Это можно сделать резко или постепенно, в зависимости от потребностей дизайна.

Пресс-тормоза, доступные в диапазоне от 20 до 200 тонн, выполняют операции гибки. Эти станки используют верхние (пуансон) и нижние (матрица) инструменты, а задние упоры позиционируют материал. Углы гибки определяются глубиной проникновения пуансона в матрицу.

Ключевые параметры гибки включают:

• Линия гибки: Поверхностная линия, обозначающая границы гибки
• Радиус гибки: Расстояние от оси гибки до внутренней поверхности
• Нейтральная ось: Нерастянутая/несжатая плоскость материала
• K-фактор: Коэффициент положения нейтральной оси (T/t)
• Поправка на гибку: Длина дуги нейтральной оси между линиями гибки

K-фактор вычисляет плоские шаблоны, учитывая растяжение материала во время гибки. Значения варьируются от 0 до 0,5, при этом типичные значения зависят от материала и радиуса гибки:

Основные соображения при проектировании гибки:

• Поддерживайте равномерную толщину стенок (диапазон 0,9 мм-20 мм)
• Внутренний радиус гибки ≥ толщина материала
• Стандартный допуск гибки: ±1°
• Длина фланца ≥ 4× толщина материала
• Согласованность направления гибки снижает затраты

Лазерная резка использует высокоэнергетические лучи для точной резки различных материалов, включая металлы, пластмассы и дерево. Программирование с ЧПУ управляет формами и положениями резки, обрабатывая материалы толщиной до 20 мм.

Преимущества включают:

• Превосходное удержание заготовки
• Уменьшение загрязнения
• Высокая точность
• Минимальные термические искажения

Ограничения включают ограничения по материалам и случайную непоследовательность.

Стандартные допуски лазерной резки:

• Формовка/гибка: ±0,4 мм
• Гибка к отверстию: ±0,2 мм
• Линейные размеры: ±0,1 мм
• Углы: ±2°

Минимальный диаметр отверстия ≥ толщина материала. Соблюдайте расстояния:

• От гибов: 2,5t + радиус
• От краев: 2t
• Между отверстиями: 6t

Требования к дизайну:

• Ширина выреза ≥ 1,5t
• Ширина выступа ≥ 2t или 3,2 мм
• Длина элемента ≤ 5× ширина

Рекомендации по зенковке:

• Глубина ≤ 0,6× толщина материала
• Стандартные углы: 82°, 90°, 100°, 120°
• Расстояние: 8t между зенковками

Загиб укрепляет края и повышает безопасность:

• Минимальный внутренний диаметр = толщина материала
• Длина возврата: 4t (открытый загиб), 6t (закрытый загиб)

Ключевые факторы качества детали:

• Высота гиба ≥ 2t + радиус
• Радиусы углов ≥ 0,5t для безопасности
• Разгрузочные вырезы предотвращают разрыв возле гибов
• Компенсация пружинения для точных углов