Luotettavasti ja kustannustehokkaasti valmistettavan metallileimausosan suunnittelu ei ole sama asia kuin sellaisen osan suunnittelu, joka "näyttää oikealta" CAD:ssa. SolidWorksissä täydellisesti mallinnetusta kannakkeesta voi tulla romua synnyttävä painajainen puristinlattialla – yksinkertaisesti siksi, että suunnittelija ei huomioinut taivutussäteen vähimmäissääntöä tai sijoittanut reiän liian lähelle reunaa.
Tässä kohtaa valmistettavuuden suunnittelu (valmistettavuuden suunnittelu) tarkoittaa valmistettavuutta (DFMstamp). todistetut säännöt – jotka perustuvat työkalujen fysiikkaan, materiaalien käyttäytymiseen ja vuosikymmenten kokemukseen myymälästä – varmistavat, että kappaleesi voidaan leimata tasaisesti tuotantomäärillä ilman työkalun liiallista kulumista, halkeamia reunoja tai mittojen siirtymistä.
Tässä oppaassa opit metallileimausosien suunnittelun viisi perussääntöä, syvävetoleimauksen suunnitteluohjeet korkeille geometrioille, kuinka materiaalilaatu sanelee suunnitteluvalinnat, seitsemän yleisintä leimaussuunnitteluvirhettä, käytännön toleranssiviittauksia ja täydellisen työnkulun 3D-mallista ensimmäisen artikkelin tarkastukseen.
Metallien leimausosien suunnittelun perussäännöt
Pienin taivutussäde
Kun taivutat metallilevyä, ulkopinta venyy ja sisäpinta puristuu kokoon. Jos taivutussäde on liian tiukka suhteessa materiaalin paksuuteen, ulkokuidut repeytyvät.
| Materiaali | Suositeltu pienin sisäpuolinen taivutussäde |
|---|---|
| Mild Steel (CRS, HRPO) | 1,0 × materiaalin paksuus (1T) |
| Ruostumaton teräs (304, 316) | 1,5T – 2,0T |
| Alumiini (5052, 6061) | 1,0T – 1,5T |
| Kupari / messinki | 0,5T – 1,0T |
| Jousiteräs / karkaistu | 3,0T – 4,0T |
Taivutus jyväsuunnassa vaatii suuremman jyväsäteen. Kriittisille mutkille määritä raesuunta piirustuksessa ja lisää 50 % minimisäteeseen, jos taivutus on poikittaista.
Hole-to-Edge Distance
Liian lähelle osan reunaa tehdyt reiät pullistuvat tai repivät reunan ulospäin.
- Reiät, joiden halkaisija on alle 6 mm: ≥ 1,5T leikatusta reunasta
- Reiät 6–12 mm: ≥ 2,0T reunasta
- Yli 12 mm:n reiät: ≥ 2,5T reunasta
Pidä reiät vähintään 2,5T + taivutussäde kaukana kaikista taivutustangenttilinjasta.
Raon leveys ja etäisyys ominaisuuksista
- Raon leveyden on oltava ≥ 1,0 T
- Uran pituus ei saa ylittää 5 kertaa yhden aseman rei'itysraon leveyttä
- Rinnakkaisurat on erotettava toisistaan ≥ 2,0 T materiaalilla
- Vältä teräviä sisäkulmia urissa – käytä vähintään 0,5 mm:n sädettä
Kulmasäteet tyhjissä profiileissa
- Ulkokulmat: vähintään 0,5 T säde
- Sisäkulmat: vähintään 1,0 T säde, mieluiten 1,5 T
- Muokkauslovet mutkan risteyskohdissa: Säde vähintään 1,0T
syväveto -leimauksen suunnitteluohjeet
Syväveto leimaus on prosessi, jossa säteittäisesti vedetään litteä aihio, jossa halkaisija ylittää muotin.
Vetosuhde
Tärkein yksittäinen luku: vetosuhde (β) = tyhjän halkaisija / rei'ityshalkaisija
- ≥ 20 Sβingle6789.
- Ruostumaton teräs: β ≤ 1,8 yhdellä vedolla
- Alumiini: β ≤ 1,7 yhdellä vedolla
- Jos β-välissä > 2-liitos, vaaditaan useita vaiheita.
Rajoitettu vetosuhde (LDR)
| Materiaali | Tyypillinen LDR |
|---|---|
| DDQ teräs | 2.2 – 2.3 |
| 304 ruostumaton (hehkutettu) | 2.0 – 2.1 |
| 5052 Alumiini (O-lämpö) | 1.8 – 1.9 |
| Kupari (hehkutettu) | 2.1 – 2.2 |
| messinki (70/30) | 2.0 – 2.1 |
Materiaalin valinta ja paksuus huomioon otettavat
| Materiaali | Tyypillinen paksuus (mm) | Avainsuunnittelun huomioiminen |
|---|---|---|
| Kylmävalssattu teräs | 0.4 – 3.2 | Erinomainen muovattavuus; tiukat taivutussäteet mahdollisia |
| Ruostumaton teräs 304/316 | 0.3 – 3.0 | Korkea jousto (jopa 3× CRS); vaatii ylitaivutuksen |
| ruostumaton teräs 430 | 0.3 – 2.5 | Magneettinen, vähemmän takajousta kuin 304 |
| Alumiini 5052-H32 | 0.5 – 3.0 | Hyvä muovattavuus, kohtalainen takajousto |
| Alumiini 6061-T6 | 0.5 – 3.0 | 6 tai muovattavuus in T; harkitse O-lämpökäsittelyä + jälkilämpökäsittely |
| Kupari C11000 | 0.3 – 2.0 | Erinomainen muovattavuus; ihanteellinen syvävetoon |
Raesuunta tulee aina merkitä piirustukseen, kun kappaleessa on tiukkasäteisiä mutkia.
Yleisiä leimaussuunnitteluvirheitä
Virhe 1: Reiät liian lähellä taivutusviivoja — Säilytä ≥ 2,5T + taivutussäteen välys. Ilmoita lomakkeen jälkeinen lävistys, jos sitä ei voida välttää.
Virhe 2: terävät sisäkulmat — Lisää vähintään 0,5T säde kaikkiin sisäkulmiin.
Virhe 3: Epärealistiset tasaisuustoleranssit — As-leimattu tasaisuus on 0,5 % pisimmästä mittasuhteesta alle 2 mm:n paksuisille osille.
Virhe 4: Joustinvarren huomioimatta jättäminen — Taivuttaa jousta takaisin 1-3° pehmeälle teräkselle, jopa 8° ruostumattomalle teräkselle. Määritä ylitaivutuskulma.
Virhe 5: Ei-funktionaalisten ominaisuuksien sietäminen — Käytä ISO 2768-m -standardia yleistoleransseille, varaa tiukat toleranssit peruspinnoille.
Virhe 6: Väärä materiaalin lämpötila — 6061-T6 halkeamia 90° mutkissa. Käytä O tai T4 temperointia + jälkilämpökäsittelyä tai vaihda 5052-H32:een.
Virhe 7: nauhan asettelun huomiotta jättäminen — Jaa geometria aikaisin. Hyvä pesimätyö nostaa materiaalin käytön yli 75 %:iin.
Toleranssistandardien viite
| Ominaisuuden tyyppi | Tyypillinen | Tarkkuustyökaluilla |
|---|---|---|
| Lävistetyn reiän halkaisija | ±0,05 mm | ±0,025 mm |
| Reikien sijainti (keskeltä keskelle) | ±0,10 mm | ±0,05 mm |
| Taivutuskulma | ±1.0° | ±0.5° |
| Bent | ±0,20 mm | ±0,10 mm |
| Tyhjennetty ulkoprofiili | ±0,10 mm | ±0,05 mm |
| Vedetyn vaipan halkaisija | ±0,15 mm | ±0,08 mm |
Suunnittelusta tuotantoon työnkulku
- Suunnittelun tarkistus ja DFM: Lähetä 3D-malli, vastaanota DFM-raportti suosituksineen
- Nauhojen asettelu ja työkalusuunnittelu: 2-4 viikkoa työkalusuunnitteluun
- Työkalujen valmistus ja kokeilu: 2-5 iteraatiota, kunnes osat täyttävät spesifikaatiot
- Ensimmäisen artikkelin tarkastus (FAI): Täysiulotteinen asettelu AS9102:n tai PPAP:n mukaan
- Tuotannon ylösajo ja SPC: Tilastollinen prosessinohjaus säännöllisin väliajoin
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on 45 vähintään 93210658 taivutussäde ruostumattoman teräksen leimaamiseen?
Austeniittisille ruostumattomille teräksille, kuten 304 ja 316, suositeltu vähimmäissisätaivutussäteen . viljaa. Kun taivutat jyvän poikki, lisää arvoon 2,0 - 2,5 T. Korkean lujuuden laatuluokissa, kuten 301 full hard, käytä 3T - 4T.
Kuinka lähellä reikä voi olla leimatun osan reunaa?
Etäisyys reiän keskipisteestä lähimpään reiän2 alle tulee olla 6 mm 5 mm. 6-12mm reiät ja 2,5T yli 12mm reiät. Kun olet lähellä mutkalinjaa, käytä minimietäisyydeksi 2,5T plus mutkasäde.
Mitä eroa on leimaamalla ja syvävetämällä?
Leimaaminen on laaja käsite, joka kattaa kaikki metallilevyn muovaustoimenpiteet - aihion, lävistyksen, taivutuksen, lyönnin ja matalamuovauksen. Syväveto on erityinen osajoukko, jossa litteä aihio vedetään säteittäisesti suulakkeeseen, jotta saadaan kuppi, tölkki tai kuori, jonka syvyys ylittää sen halkaisijan.
Mikä alumiiniseos soveltuu parhaiten taivuttamista vaativiin leimattuihin komponentteihin?
5052-H32 on suositeltu alumiiniseos meistetyissä osissa, jotka vaativat merkittävää muovausta. Se käsittelee 90° taivutuksia 1,0 - 1,5 T säteellä halkeilematta. Vältä 6061-T6:ta tiukoissa mutkissa – käytä O- tai T4-temperointia jälkivanhentamisessa tai vaihda malliin 5052-H32.
Kuinka paljon progressiivinen stanssaus maksaa?
Yksinkertaiselle teräskannattimelle (4-6 asemaa), 5 000–15 000 dollaria. Suuremmat osat 8-12 asemalla ja kovametalliterillä: $ 20 000 - $ 50 000+. Monivaiheiset syvävedot ruostumattomalle teräkselle: $ 80 000+. Nämä ovat pallohahmoja – lähetä 3D-malli tarkan tarjouksen saamiseksi.
Pitäisikö minun määrittää materiaalin raesuunta leimauspiirustuksessani?
Kyllä — kaikille osille, joiden taivutussäde on alle 2T teräksessä tai 3T ruostumattomassa teräksessä. Taivuttaminen viljan kanssa mahdollistaa tiukemmat säteet, mutta enemmän joustavuutta; poikki jyvä vaatii suurempia säteitä, mutta tuottaa tasaisemmat kulmat.
Voidaanko leimattuja osia hitsata muotoilun jälkeen?
Kyllä. Useimmat meistetut teräs- ja alumiinikomponentit voidaan hitsata vastuspistehitsauksella, MIG-, TIG- tai laserhitsauksella. Hitsausvyöhykkeen ympärillä on oltava litteät, helposti saavutettavissa olevat laipat, joissa on vähintään 8 mm:n välys, jotta elektrodit pääsevät käsiksi.
Lähetä piirustuksesi ilmaista DFM-arviointia varten
Suunnittelutiimimme tarkistaa leimattujen komponenttien suunnittelut päivittäin. Lähetä STEP-tiedosto ja 2D-piirustus, niin saat 48 tunnin kuluessa yksityiskohtaisen DFM-raportin, ehdotetut suunnittelumuutokset, alustavan työkaluarvion ja materiaalisuositukset.
Ota yhteyttä ja aloita ilmainen DFM-arviointi.