Упутства за дизајн штампања метала: Инжењерски приручник

KRATKO
Метални штампање смер дизајна су инжењерски ограничења која осигурају делове су производњи, трошковно ефикасни, и димензионално стабилни. Основно "златно правило" је да се већина минималних величина карактеристика диктира дебелином материјала (МТ); на пример, минимални дијаметар рупе је обично 1,2х мт за дуктилне метале и 2х мт за нерђајући челик. Критична правила растојања захтевају да се рупе постављају најмање 2х мт од било које стране да се спречи избјегавање, док је минимални радијус окрива треба генерално једнак 1x МТ ... и не само. Коначно, успешан дизајн штампе уравнотежава ова ограничења геометрије делова са механиком алата, као што су дистрибуција силе и стабилност траке, како би се гарантовала понављање у производњи великих количина.
Дизајн за производњу (ДФМ): правила геометрије делова
Проектирање штампаног делова захтева строго поштовање математичких ограничења извеђених из својстава материјала. Ако се не примећују ова начела, често се кораци не могу користити, превише се избришу или деформишу делови. Најефикаснији дизајни третирају дебљину материјала (МТ) као примарну променљиву са које се израчунавају све остале димензије.
Матрица инжењерских ограничења
Користите ову референтну табелу да бисте потврдили геометрију вашег делова пре завршетка ЦАД модела. Ови односи су широко прихваћени индустријски стандарди за осигурање производње.
| Особност | Стандардно правило (минимум) | Инжењерски утицај |
|---|---|---|
| Дијаметар рупе | 1.2x ТН (Алуминијум/медь) 2х МТ (нефтег сталног) |
Пречекало се да ће се убој и прекомерно носити. |
| Ширина слота | 1,5х МТ | Смањује бочну снагу на удару како би се избегло одвијање. |
| Растојање од рупе до ивице | 2х мт | Обезбеђује да се мрежа (материјал између рупе и ивице) избубубуће напољу. |
| Растојање од рупе до савијања | 2x МТ + радијус окривања (дупље < 2,5 мм) 2,5x МТ + радијус огибања (рупе > 2,5 мм) |
Обезбеђује да се рупе не искриве у овале током операције савијања. |
| Висина огибања | 2,5x МТ + радијус савијања | Доста је равна материја за да се матрица прецизно држе и формирају савијање. |
Дупки, ремећи и размацивање
Интегритет штампаног делова зависи од одржавања довољног материјала између карактеристика. Према Стндарди пројектовања ксометрије , постављање рупа превише близу ивице (мање од 2х МТ) узрокује да материјал тече напоље, стварајући "издубљење" које може захтевати скупу секундарну обраду за уклањање. Слично томе, слотови захтевају ширину од најмање 1,5x МТ; све што је теже драматично повећава ризик од пуцања под притиском.
Геометрија савијања и правца зрна
Сгитање метала није само преклапање папира; то је процес истезања и компресије одређених структура зрна. Keats Manufacturing наглашава да би се савијања требала у идеалном случају направити перпендикуларно на правцу зрна материјала. Склоп паралелно са зрном често доводи до пуцања, посебно у тежим легурама као што су нерђајући челик или оштри алуминијум. Ако ваш дизајн захтева чврст радијус савијања (приближава 1х МТ), оријентисање распореда делова на траци да се савија "преко зрна" је од кључног значаја за структурну интегритет.

Инжењерство и изградња: 10 закона перформанси
Док се ДФМ фокусира на дело, сама штампа мора бити дизајнирана за стабилност, одржавање и дуговечност. Добро дизајниран штампач не само да производи делове; он штити штампач и смањује време за одлазак.
Стабилност и управљање силом
Најоштрије штампе се придржавају основних закона физике и механике. Један од основних принципа, често цитира у Произвођач је написао 10 закона дизајна пила , је да минимизирање подизања стрип-лифта - Да ли је то истина? Превише подизање траке између станица повећава вибрације и зношење. Дизајнери треба да сече резачима и да користе подвижнике одговарајуће величине како би се појас одржавао на нивоу и стабилан. Осим тога, уравнотежање снага под притиском је не-споређиво. Ако се на десној страни алата дешава тешко формирање, дизајн мора укључити снаге балансирања (као што су пруге или фиктивне станице) на левој страни како би се спречило да се рамен одвија, што уништава гуде и бушице.
Услуга одржавања - прво дизајн
Тешко сервисирано коцкање је лоше дизајнирано коцкање. Принцип пока-йоке (проверка грешака) треба применити на саму збирку алата. Проектирање сечења и обликовања секција тако да се не могу инсталирати уназад или наопако. Јасни упутства за сервисирање треба да буду ецирани или штампани директно на компоненте алата, чиме се не би требало користити "знање племена" током одржавања.
Извршење ових сложених алатних стратегија захтева производни партнер са дубоким инжењерским могућностима. За сложене аутомобилске или индустријске компоненте, рад са специјалистом као што је Shaoyi Metal Technology осигурава да се испуњавају ови строги стандарди пројектовања. Њихова сертификација ИАТФ 16949 и капацитет за операције штампања од 600 тона омогућавају им да премосте јаз између брзе производње прототипа и масовне производње, осигурајући да чак и најсложенији дизајни штампања раде поуздано током милиона циклуса.
Избор материјала и стандарди толеранције
Интеракција између материјала за рошење и материјала за радни део дефинише животни век алата и тачност делова. Избор правог челика за алате је израчунавана одлука заснована на производњи и тврдоћи делова.
Избор алата од челика
За производњу у великим серијама, Dramco Tool препоручује коришћење чврстих материјала као што су Д2 или А2 челик за алате, који пружају одличну отпорност на зношење. У екстремним случајевима, као што је штампање абразивног нерђајућег челика или легура високе чврстоће, за резање ивица могу бити неопходне инсертне карбиде. Иако је карбид скупљи и крхкији, он се издрже од абразивног зноја који брзо онемрачава стандардне челике за алате.
Разумевање толеранције
Инжењери морају да поставе реалистична очекивања за карактеристике штампа. "Прецизност" у штампању је релативна дебелини материјала. На пример, стандардна толеранција за дијаметар рупе може бити +/- 0,002 инча, али то може варирати у зависности од просветљености. Универзално очекивање је присуство буре на ивици реза. Критерији прихватања индустријских стандарда за буре су обично 10% дебелине материјала - Да ли је то истина? Ако ваш дизајн захтева ивицу без бура, морате да наведете секундарне операције дебурања или специјализоване станице "бријења" унутар прогресивне штампе.

Уобичајени дефекти и решавање проблема у дизајну
Многе грешке штампања могу се предвидети и спречити током фазе пројектовања. Употреба ових потенцијалних начина неуспјеха рано штеди значајно време и трошкове током пуштања у рад производње.
| Greška | Примарни узрок | Dizajn Rešenje |
|---|---|---|
| Оштрице | Прекомерна прозорност или тупа алатка. | Уредите одступање од штампе на 10-12% од МТ; наведите вишег квалитета алатног челика. |
| Спрингбек | Еластична рекуперација метала након савијања. | Прегините особину за 1-2 степени или користите особине "монета" на радијусу загињања за подешавање угла. |
| Pucanje/naprslina | Радијас савијања сувише оштри или паралелан зрна. | Увеличити радијус савијања на > 1x МТ; окренути оријентацију делова да би се савијало преко зрна. |
| Деформација (издупљење) | Облике су превише близу ивице или савијања. | Увећати размазак до > 2x МТ или додати релефне узоре како би се изоловао стрес. |
Закључак
Мастерство металног штампања дизајна је дисциплина уравнотежавања ограничења. Потребно је дубоко разумевање како дебелина материјала диктује геометрију, како расподела снаге утиче на живот алата и како својства материјала утичу на коначну тачност. Придржавањем ових инжењерских смерницапоштовањем минималних пропорција, дизајнирањем за одржавање и предвиђањем понашања материјалаинжењер може да створи делове који нису само функционални већ и инхерентно производљиви и трошково ефикасни у великој мери.
Mali serijski izlozi, visoki standardi. Naša usluga brzog prototipiranja omogućava bržu i jednostavniju validaciju —