Garispanduan Rekabentuk Acuan Penempaan Logam: Manual Kejuruteraan

RINGKASAN

Garispanduan reka bentuk acuan penempaan logam adalah pemalar kejuruteraan yang memastikan komponen boleh dikeluarkan, berkesan dari segi kos, dan stabil dari segi dimensi. "Peraturan Emas" utama ialah saiz ciri minimum kebanyakan ditentukan oleh ketebalan bahan (MT); sebagai contoh, diameter lubang minimum biasanya 1.2x MT untuk logam mulur dan 2x MT untuk keluli tahan karat. Peraturan jarak penting menghendaki lubang diletakkan sekurang-kurangnya 2x MT dari mana-mana tepi untuk mengelakkan pengembungan, manakala jejari lenturan minimum secara umumnya harus sama dengan 1x MT . Pada akhirnya, reka bentuk acuan yang berjaya menyeimbangkan pemalar geometri komponen ini dengan mekanik peralatan—seperti agihan daya dan kestabilan jalur—untuk menjamin kebolehulangan dalam pengeluaran berjumlah besar.

Reka Bentuk untuk Kebolehkeluaran (DFM): Peraturan Geometri Komponen

Mereka bentuk komponen tekan memerlukan pematuhan ketat terhadap kekangan matematik yang diterbitkan daripada sifat bahan. Mengabaikan garis panduan ini sering menyebabkan kegagalan alat, tepi tajam berlebihan, atau komponen yang cacat. Reka bentuk yang paling berkesan menganggap ketebalan bahan (MT) sebagai pemboleh ubah utama yang daripadanya semua dimensi lain dikira.

Matriks Kekangan Kejuruteraan

Gunakan jadual rujukan ini untuk mengesahkan geometri komponen anda sebelum menyiapkan model CAD. Nisbah-nisbah ini merupakan piawaian industri yang diterima secara meluas bagi memastikan kemampuan pengeluaran.

Lubang, Alur, dan Jarak Pemisahan

Integriti bahagian tampar bergantung kepada penyelenggaraan bahan yang mencukupi di antara ciri-ciri. Mengikut Piawaian reka bentuk Xometry , menempatkan lubang terlalu hampir dengan tepi (kurang daripada 2x MT) menyebabkan bahan mengalir ke luar, mencipta "bonjolan" yang mungkin memerlukan pemesinan sekunder yang mahal untuk dibuang. Begitu juga, slot memerlukan lebar sekurang-kurangnya 1.5x MT; apa sahaja yang lebih sempit secara ketara meningkatkan risiko penumbuk patah di bawah beban mampatan.

Geometri Lenturan dan Arah Butir

Melentur logam bukan sekadar melipat kertas; ia adalah proses meregang dan memampat struktur butir tertentu. Keats Manufacturing menekankan bahawa lenturan seharusnya dibuat bersudut tepat dengan arah butir bahan. Melentur selari dengan butir kerap menyebabkan retakan, terutamanya pada aloi yang lebih keras seperti keluli tahan karat atau aluminium temper. Jika reka bentuk anda memerlukan jejari lenturan yang ketat (menghampiri 1x MT), penting untuk mengorientasikan susunan komponen pada jalur supaya lenturan berlaku "merentasi butir" bagi memastikan keutuhan struktur.

Kejuruteraan & Pembinaan Acuan: 10 Hukum Prestasi

Sementara DFM memberi tumpuan kepada komponen, acuan itu sendiri mesti direkabentuk untuk kestabilan, penyelenggaraan, dan jangka hayat yang panjang. Acuan yang direka dengan baik bukan sahaja menghasilkan komponen; ia juga melindungi mesin tekan dan meminimumkan masa hentian.

Kestabilan dan Pengurusan Daya

Acuan paling kukuh mengikuti prinsip asas fizik dan mekanik. Salah satu prinsip utama, yang sering disebut dalam "10 Hukum Rekabentuk Acuan" oleh The Fabricator , adalah untuk meminimumkan angkat strip . Angkatan berlebihan pada strip antara stesen meningkatkan getaran dan haus. Pereka harus melangkah pancung pemotong dan menggunakan pengangkat bersaiz sesuai untuk mengekalkan paras strip yang rata dan stabil. Selain itu, pengimbangan daya di bawah ram tekan adalah perkara mesti. Jika pembentukan berat berlaku di sebelah kanan alat, rekabentuk mesti merangkumi daya imbangan (seperti spring atau stesen dummy) di sebelah kiri untuk mengelakkan ram daripada terhuyung, yang akan merosakkan pin pandu dan bushing.

Rekabentuk Mengutamakan Penyelenggaraan

Acuan yang sukar diservis adalah acuan yang direka secara buruk. Prinsip poka-yoke (pembuktian kesilapan) harus diterapkan pada pemasangan alat itu sendiri. Reka bahagian pemotong dan pembentuk supaya tidak boleh dipasang secara songsang atau terbalik. Arahan perkhidmatan yang jelas harus diukir atau dicetak terus pada komponen alat, menghilangkan keperluan untuk "pengetahuan lisan" semasa penyelenggaraan.

Pelaksanaan strategi perkakasan canggih ini memerlukan rakan kongsi pengeluaran dengan kemampuan kejuruteraan yang mendalam. Untuk komponen automotif atau industri yang kompleks, bekerjasama dengan pakar seperti Shaoyi Metal Technology memastikan piawaian reka bentuk yang ketat ini dipenuhi. Pensijilan IATF 16949 mereka dan keupayaan untuk operasi tekan 600 tan membolehkan mereka menjembatani jurang antara prototaip pantas dan pengeluaran beramai-ramai, memastikan rekabentuk acuan yang paling rumit sekalipun berfungsi secara boleh dipercayai selama berjuta-juta kitaran.

Pemilihan Bahan & Piawaian Tolerasi

Interaksi antara bahan mati dan bahan bahan kerja menentukan jangka hayat alat dan ketepatan bahagian. Memilih keluli alat yang betul adalah keputusan yang dikira berdasarkan jumlah pengeluaran dan kekerasan bahan kerja.

Pilihan keluli alat

Untuk pengeluaran berjumlah tinggi, Dramco Tool mengesyorkan menggunakan bahan yang kukuh seperti keluli alat D2 atau A2, yang menawarkan ketahanan haus yang sangat baik. Dalam kes yang melampau, seperti cap keluli tahan karat kasar atau aloi kekuatan tinggi, sisipan karbida mungkin diperlukan untuk memotong tepi. Walaupun karbida lebih mahal dan rapuh, ia tahan dengan haus yang cepat membengkakkan keluli alat standard.

Memahami Toleransi

Jurutera mesti menetapkan jangkaan yang realistik untuk ciri-ciri cap. "Ketepatan" dalam pencetakan adalah relatif kepada ketebalan bahan. Sebagai contoh, toleransi standard untuk diameter lubang mungkin +/- 0.002 inci, tetapi ini boleh berbeza-beza berdasarkan kelonggaran mati. Harapan universal adalah kehadiran burr di tepi potong. Kriteria penerimaan standard industri untuk burrs biasanya 10% ketebalan bahan - Ya. Jika reka bentuk anda memerlukan tepi bebas burr, anda mesti menentukan operasi penghapusan sekunder atau stesen "pelupusan" khusus dalam die progresif.

Cacat biasa & Penyelesaian masalah oleh reka bentuk

Banyak kecacatan stamping boleh diramalkan dan dicegah semasa fasa reka bentuk. Mengatasi mod kegagalan yang berpotensi ini pada awal menjimatkan masa dan kos yang ketara semasa pengoperasian pengeluaran.

Kesimpulan

Menguasai rekabentuk acuan stamping logam adalah satu disiplin dalam menyeimbangkan kekangan. Ia memerlukan pemahaman mendalam tentang bagaimana ketebalan bahan menentukan geometri, bagaimana taburan daya mempengaruhi jangka hayat perkakas, dan bagaimana sifat bahan mempengaruhi ketepatan akhir. Dengan mematuhi garis panduan kejuruteraan ini—menghormati nisbah minimum, merekabentuk untuk penyelenggaraan, dan meramal tingkah laku bahan—jurutera boleh mencipta komponen yang bukan sahaja berfungsi, tetapi juga secara semula jadi boleh dikilangkan dan cekap dari segi kos dalam skala besar.