Упутства за дизајн штампања метала: Инжењерски приручник

ТЛ;ДР
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 | Заштита се од издувања веб-а (материјала између рупе и ивице). |
| Удаљеност од рупе до нагиба | 2x МТ + радијус савијања (дубове < 2,5 мм) 2,5x МТ + радијус савијања (дубове > 2,5 мм) |
Обезбеђује да рупе не искриве у овале током операције савијања. |
| Висина нагиба | 2,5x МТ + радијус савијања | Доста је равна материја за да се матрица прецизно држе и формирају савијање. |
Дупки, ремећи и размацивање
Интегритет штампаног дела зависи од одржавања довољног материјала између карактеристика. Према Ксометријини стандарди дизајна , постављање рупа превише близу ивице (мање од 2x МТ) узрокује да материјал тече напољу, стварајући "издубљење" које може захтевати скупо секундарно обрађивање за уклањање. Слично томе, отворци захтевају ширину од најмање 1,5 пута МТ; све што је суже драматично повећава ризик од пуцања ударца под компресивним оптерећењем.
Геометрија овијања и правца зрна
Уклопање метала није само преклопање папира; то је процес истезања и стискања специфичних структура зрна. Китс Производња наглашава да би загнути обрви у идеалном случају требали бити правени перпендикуларно на правцу зрна материјала. Угињање паралелно са зрном често доводи до пукотина, посебно у тврдим легурама као што су нерђајући челик или алуминијум. Ако ваш дизајн захтева чврст радијус окривљења (приближава 1x МТ), оријентисање распореда делова на траци да се окриви "преко зрна" је од кључног значаја за структурни интегритет.

Дије Инжињерство и изградња: 10 закона перформанса
Док се ДФМ фокусира на део, сама штампа мора бити дизајнирана за стабилност, одржавање и дуготрајност. Добро дизајнирана преса не само да производи делове, већ штити и смањује време када се преса не ради.
Стабилност и управљање снагама
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 Шаои Метал Технологија 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% дебљине материјала ... и не само. Ако ваш дизајн захтева крајеве без буре, морате да наведете секундарне операције одбацивања или специјализоване станице "бризања" унутар прогресивне тканине.

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.
| Дефект | Главни узрок | Дизајн решења |
|---|---|---|
| Бур | 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.
Мале партије, високи стандарди. Наша услуга брзе прототипирања чини валидацију бржем и лакшим