Usaldusväärselt ja kulutõhusalt valmistatava metallist stantsimisosa projekteerimine ei ole sama, mis CAD-is „näeb õige välja”. SolidWorksis täiuslikult modelleeritav klamber võib muutuda presspõrandal praaki tekitavaks õudusunenäoks – lihtsalt seetõttu, et disainer jättis minimaalse painderaadiuse reegli tähelepanuta või asetas augu servale liiga lähedale.
Siin on komponendid, mis on ette nähtud valmistatavaks disainiks. tõestatud reeglid – põhinevad tööriistade füüsikal, materjali käitumisel ja aastakümnete pikkusel tööpõrandakogemusel – tagavad, et teie detaili saab järjepidevalt tootmismahtude juures tembeldada ilma tööriista liigse kulumise, lõhenenud servade või mõõtmete triivita.
Sellest juhendist saate teada metallist stantsimisdetailide kujundamise viis põhireeglit, sügavtõmbega stantsimise projekteerimise juhised kõrgete geomeetriate jaoks, kuidas materjali klass määrab teie kujunduse valikud, seitse kõige levinumat stantsimisviga, praktilise tolerantsi viidet ja täielikku töövoogu alates 3D-mudelist kuni esimese artikli kontrollimiseni.
Metallist stantsimisdetailide kujunduse põhireeglid
Minimaalne painderaadius
Lehtmetalli painutamisel venib välispind, samal ajal kui sisepind surub kokku. Kui painderaadius on materjali paksuse suhtes liiga tihe, rebenevad välimised kiud.
| Materjal | Soovitatav minimaalne sisemine painderaadius |
|---|---|
| Pehme teras (CRS, HRPO) | 1,0 × materjali paksus (1T) |
| Roostevaba teras (304, 316) | 1,5T – 2,0T |
| Alumiinium (5052, 6061) | 1,0T – 1,5T |
| Vask / messing | 0,5T – 1,0T |
| Vedruteras / karastatud | 3,0T – 4,0T |
Terasuunalises suunas painutamiseks on vaja suuremat raadiusega painutusraadiust. Kriitiliste painde korral määrake joonisel tera suund ja lisage 50% minimaalsele raadiusele, kui painutus on põiki.
Kõrgus
Osa servale liiga lähedale löödud augud paisuvad või rebivad serva väljapoole.
- Alla 6 mm läbimõõduga aukude puhul: ≥ 1 servast5T.
- Aukude puhul 6–12 mm: ≥ 2,0T servast
- Üle 12 mm aukude puhul: ≥ 2,5T servast
Hoidke augud vähemalt 2,5T + painderaadius mis tahes paindepuutejoonest eemal.
Pilu laius ja funktsioonide vahe
- Pilu laius peab olema ≥ 1,0T
- Pilu pikkus ei tohi ületada 5 korda ühekohalise stantsi pilu laiust
- Paralleelsed pilud peavad olema eraldatud ≥ 2,0 T materjaliga
- Vältige teravaid sisenurki piludes – kasutage vähemalt 0,5 mm raadiust
Tühistatud profiilide nurgaraadiused
- Välised nurgad: raadius vähemalt 0,5 T
- Sisenurgad: raadius vähemalt 1,0 T, ideaaljuhul 1,5 T
- Reljeefsed sälgud kurvi ristumiskohtades: raadius 1,0 T minimaalselt
Süvatõmmise stantsimise disainijuhised
Sügavtõmbe stantsimine on protsess, mille käigus tõmmatakse radiaalselt tasane toorik, mille läbimõõt ületab stantsi õõnsuse.
Tõmbe suhe
Üks kõige olulisem arv: tõmbesuhe (β) = tühja läbimõõt / stantsi läbimõõt
- Ühekordne tõmbamine: β ≤ 2,0 enamiku materjalide puhul
- Roostevaba teras: β ≤ 1,8 ühe tõmbe korral
- Alumiinium: β ≤ 1,7 ühe tõmbe korral
- Kui β on vaja > 2 ühendamist, on vaja mitut joonestusetappi.
Piirav tõmbeaste (LDR)
| Materjal | Tüüpiline LDR |
|---|---|
| DDQ teras | 2.2 – 2.3 |
| 304 Roostevaba (lõõmutatud) | 2.0 – 2.1 |
| 5052 Alumiinium (O-temper) | 1.8 – 1.9 |
| Vask (lõõmutatud) | 2.1 – 2.2 |
| messing (70/30) | 2.0 – 2.1 |
Materjali valiku ja paksuse kaalutlused
| Materjal | Tüüpiline paksus (mm) | Võtme konstruktsiooni kaalumine |
|---|---|---|
| Külmvaltsitud teras | 0.4 – 3.2 | Suurepärane vormitavus; võimalikud tihedad painderaadiused |
| Roostevaba teras 304/316 | 0.3 – 3.0 | Kõrge vedruga (kuni 3× CRS); nõuab ülepainutamist |
| Roostevaba teras 430 | 0.3 – 2.5 | Magnetiline, vähem tagasitõmbejõudu kui 304 |
| Alumiinium 5052-H3 | 0.5 – 3.0 | Hea vormitavus, mõõdukas tagasitõuge |
| Alumiinium 6061-T6 | 0.5 – 3.0 | Kehv vormitavus T6-s; kaaluge O-karistust + vormijärgset kuumtöötlust |
| Vask C11000 | 0.3 – 2.0 | Suurepärane vormitavus; ideaalne sügavtõmbamiseks |
Teravuse suund tuleks alati joonisele märkida, kui detailil on kitsa raadiusega kõverad.
Levinud stantsimise disainivead
Viga 1: augud on paindejoontele liiga lähedal — Säilitage ≥ 2,5T + painderaadiuse kliirens. Täpsustage vormijärgne augustamine, kui see on vältimatu.
Viga 2: teravad sisenurgad — Lisage kõikidele sisenurkadele vähemalt 0,5 T raadius.
Viga 3: ebareaalsed tasasuse tolerantsid — Alla 2 mm paksuste osade puhul on tembeldatud tasapinnalisus 0,5% pikimast mõõtmest.
Viga 4: Springbacki ignoreerimine — painutab vedru tagasi 1–3° pehme terase puhul, kuni 8° roostevaba terase puhul. Määrake paindenurk.
Viga 5: mittefunktsionaalsete funktsioonide liigne talumine — Kasutage üldiste tolerantside jaoks standardit ISO 2768-m, jätke nullpindade jaoks kitsad tolerantsid.
Viga 6: vale materjali temperatuur — 6061-T6 praod 90° kurvides. Kasutage O- või T4-karastust + vormijärgset kuumtöötlust või valige 5052-H32.
Viga 7: riba paigutuse ignoreerimine — jagage geomeetriat varakult. Hea pesastumine tõstab materjali kasutuse üle 75%.
Tolerantsistandardite viide
| Funktsiooni tüüp | Tüüpiline | Täppistööriistadega |
|---|---|---|
| Läbitorgatud augu läbimõõt | mm ±0,05 | ±0,025 mm |
| Ava asukoht (keskelt keskele) | ±0,10 mm | mm ±0,05 |
| Paindenurk | ±1.0° | ±0.5° |
| Bent | ±0,20 mm | ±0,10 mm |
| Tühja välisprofiil | ±0,10 mm | mm ±0,05 |
| Tõmmatud kesta läbimõõt | ±0,15 mm | ±0,08 mm |
Projekteerimisest tootmiseni
- Disaini ülevaade ja DFM: esitage 3D-mudel, saate soovitustega DFM-i aruande
- Riba paigutus ja tööriistade disain: 2–4 nädalat tööriistade kujunduse jaoks
- Tööriista valmistamine ja proovimine: 2–5 iteratsiooni, kuni osad vastavad spetsifikatsioonile
- Esimese artikli ülevaatus (FAI): täismõõtmeline paigutus vastavalt AS9102 või PPAP
- Tootmise kiirendamine ja SPC: Statistiline protsessi juhtimine regulaarsete ajavahemike järel
Korduma kippuvad küsimused
Mis on minimaalne 945 987658 painderaadius roostevabast terasest stantsimiseks?
Austeniitsete roostevabade teraste puhul, nagu 304 ja 316, on materjali soovitatav minimaalne sisemine painderaadius.5 paksusega painderaadiusega 2012. teravilja. Tera ümber painutamisel suurendage 2,0 kuni 2,5 tonnini. Kõrgtugevate klasside (nt 301 full hard) jaoks kasutage 3T kuni 4T.
Kui lähedal võib auk olla tembeldatud osa servale?
Kaugus ava keskpunktist lähima kärbitud servani peab olema vähemalt 6 mm, t 1 alla 5 mm. 6-12 mm augud ja 2,5 T üle 12 mm aukude jaoks. Kui olete kurvijoone lähedal, kasutage minimaalse kaugusena 2,5 T pluss painderaadius.
Mis vahe on tembeldamisel ja süvajoonisel?
Tembeldamine on lai mõiste, mis hõlmab kõiki lehtmetalli vormimisoperatsioone — tühjendamist, läbitorkamist, painutamist, müntimist ja pinnapealset vormimist. Sügavtõmbamine on konkreetne alamhulk, kus lame toorik tõmmatakse radiaalselt stantsi, et saada tass, purk või kest, mille sügavus ületab selle läbimõõdu.
Milline alumiiniumsulam sobib kõige paremini painutamist vajavate stantsitud komponentide jaoks?
5052-H32 on eelistatud alumiiniumsulam stantsitud osade jaoks, mis vajavad olulist vormimist. See talub 90° pöördeid raadiusega 1,0 T kuni 1,5 T ilma pragudeta. Vältige 6061-T6 kitsastes kurvides – kasutage vormijärgse vanandamiseks temperamenti O või T4 või valige 5052-H32.
Kui palju maksab progressiivne stantsitööriist?
Lihtsa terasklambri jaoks (4-6 jaama) 5000–15 000 dollarit. Suuremad osad 8-12 jaama ja karbiidist sisetükkidega: $ 20 000 - $ 50 000+. Mitmeastmelised süvatõmbevormid roostevabale terasele: $ 80 000+. Need on kuulikujulised kujundid – täpse hinnapakkumise saamiseks esitage 3D-mudel.
Kas ma peaksin oma stantsimisjoonisel määrama materjali tera suuna?
Jah – iga detaili jaoks, mille painderaadius on alla 2T terases või 3T roostevabas terases. Teraga painutamine võimaldab kitsamaid raadiusi, kuid rohkem tagasitõmbeid; üle tera nõuab suuremaid raadiusi, kuid annab ühtlasemad nurgad.
Kas stantsitud osi saab pärast vormimist keevitada?
Jah. Enamikku stantsitud teras- ja alumiiniumkomponente saab keevitada takistuspunktkeevituse, MIG-, TIG- või laserkeevitusega. Elektroodidele juurdepääsu tagamiseks tagage keevistsooni ümber tasased, ligipääsetavad äärikud, mille vahe on vähemalt 8 mm.
Saatke oma joonised tasuta DFM-i hindamiseks
Meie insenerimeeskond vaatab tembeldatud komponentide kujundused iga päev üle. Saatke oma STEP-fail ja 2D-joonis ning 48 tunni jooksul saate üksikasjaliku DFM-i aruande, kavandatud muudatused, esialgse tööriistahinnangu ja materjalisoovitused.
Tasuta DFM-i hindamise alustamiseks võtke meiega ühendust.