Suprojektuoti metalinę štampavimo dalį, kurią būtų galima pagaminti patikimai ir ekonomiškai efektyviai, nėra tas pats, kas suprojektuoti dalį, kuri CAD „atrodo tinkamai“. Puikiai „SolidWorks“ modeliuojamas laikiklis gali tapti laužą generuojančiu košmaru ant preso grindų – vien todėl, kad dizaineris nepaisė minimalaus lenkimo spindulio taisyklės arba per arti krašto įdėjo skylę.
Čia taikomas gamybai skirtas dizainas. Taikomas komponentų rinkinys (DFMstamp). patikrintos taisyklės – parengtos remiantis įrankių fizika, medžiagų elgesiu ir dešimtmečiais dirbtuvėse sukaupta patirtimi – užtikrinančios, kad jūsų dalis būtų nuosekliai štampuojama pagal gamybos apimtį be pernelyg didelio įrankių nusidėvėjimo, kraštų skilimo ar matmenų poslinkio.
Šiame vadove sužinosite penkias pagrindines metalo štampavimo dalių projektavimo taisykles, gilaus tempimo štampavimo projektavimo gaires aukštoms geometrijoms, kaip medžiagos klasė lemia jūsų dizaino pasirinkimą, septynias dažniausiai pasitaikančias štampavimo dizaino klaidas, praktinę tolerancijos nuorodą ir visą darbo eigą nuo 3D modelio iki pirmojo gaminio patikrinimo.
Pagrindinės metalo štampavimo dalies projektavimo taisyklės
Minimalus lenkimo spindulys
Kai lankstate lakštinį metalą, išorinis paviršius išsitempia, o vidinis paviršius susispaudžia. Jei lenkimo spindulys yra per mažas, palyginti su medžiagos storiu, išoriniai pluoštai plyšta.
| Medžiaga | Rekomenduojamas minimalus vidinis lenkimo spindulys |
|---|---|
| Lengvasis plienas (CRS, HRPO) | 1,0 × medžiagos storis (1T) |
| Stainless Steel (304, 316) | 1,5T – 2,0T |
| Aliuminis (5052, 6061) | 1,0T – 1,5T |
| Varis / žalvaris | 0,5T – 1,0T |
| Spyruoklinis plienas / grūdintas | 3,0T – 4,0T |
Lenkiant per grūdelių kryptį reikia didesnio lenkimo spindulio nei grainos spindulys. Esant kritiniams posūkiams, brėžinyje nurodykite grūdėtumo kryptį ir pridėkite 50% prie minimalaus spindulio, jei lenkimas yra skersinis.
Atstumas iki
Skylės, pradurtos per arti dalies krašto, išsiskleis arba suplėšys kraštą į išorę.
- Skylėms, kurių skersmuo mažesnis nei 6 mm, apipjaustytas kraštas5T ≥ 1.
- 6–12 mm skylėms: ≥ 2,0T nuo krašto
- Didesnėms kaip 12 mm skylėms: ≥ 2,5T nuo krašto
Skyles laikykite bent 2,5T + lenkimo spinduliu toliau nuo bet kokios lenkimo liestinės linijos.
Plyšio plotis ir atstumas tarp elementų
- Plyšio plotis turi būti ≥ 1,0T
- Lizdų ilgis neturi viršyti 5 × vienos stoties perforatoriaus lizdo pločio
- Lygiagrečius plyšius reikia atskirti ≥ 2,0 T medžiagos
- Venkite aštrių vidinių plyšių kampų – naudokite bent 0,5 mm spindulį
Kampiniai spinduliai ant tuščių profilių
- Išoriniai kampai: mažiausiai 0,5 T spindulys
- Vidiniai kampai: mažiausiai 1,0 T spindulys, idealiu atveju 1,5 T
- Reljefo įpjovos lenkimo sankryžose: mažiausiai 1,0 T spindulys
gilusis tempimas štampavimo projektavimo gairės
Gilus štampavimas – tai plokščio ruošinio radialiai traukimas, kurio skersmuo viršija štampavimo ertmę.
Tempimo koeficientas
Vienintelis svarbiausias skaičius: traukimo koeficientas (β) = tuščio skersmuo / perforavimo skersmuo
- daugumai medžiagų.
- Nerūdijantis plienas: β ≤ 1,8 vienu metu
- Aliuminis: β ≤ 1,7 vienu metu
- , jei reikia β > 2 sujungimo tarpinis brėžinys.
Ribinis traukimo koeficientas (LDR)
| Medžiaga | Tipiškas LDR |
|---|---|
| DDQ Plienas | 2.2 – 2.3 |
| 304 Nerūdijantis (atkaitintas) | 2.0 – 2.1 |
| 5052 Aliuminis (O-temperatūra) | 1.8 – 1.9 |
| Varis (atkaitintas) | 2.1 – 2.2 |
| Žalvaris (70/30) | 2.0 – 2.1 |
Medžiagos parinkimas ir storis
| Medžiaga | Tipinis storis (mm) | Svarstymas apie pagrindinį dizainą |
|---|---|---|
| Šaltai valcuotas plienas | 0.4 – 3.2 | Puikus formavimas; Galimas siauras lenkimo spindulys |
| Nerūdijantis plienas 304/316 | 0.3 – 3.0 | Aukštas atspirties taškas (iki 3 × CRS); reikia perlenkti |
| Nerūdijantis plienas 430 | 0.3 – 2.5 | Magnetinis, mažiau spyruoklinis nei 304 |
| Aliuminis-H3205 | 0.5 – 3.0 | Geras formavimas, vidutinis atsparumas |
| Aliuminis 6061-T6 | 0.5 – 3.0 | Prastas formavimas T6; apsvarstykite O temper + terminį apdorojimą po formos |
| Varis C11000 | 0.3 – 2.0 | Puikus formavimas; idealiai tinka giliam tempimui |
Grūdelių kryptis visada turi būti pažymėta brėžinyje, kai detalė turi siauro spindulio lenkimus.
Dažnos štampavimo dizaino klaidos
1 klaida: skylės per arti lenkimo linijų — Išlaikykite ≥ 2,5T + lenkimo spindulio prošvaisą. Nurodykite pradūrimą po formos, jei tai neišvengiama.
2 klaida: aštrūs vidiniai kampai — Pridėkite mažiausiai 0,5 T spindulį prie visų vidinių kampų.
3 klaida: nerealūs plokštumo nuokrypiai — As-spauduotas lygumas yra 0,5 % ilgiausio matmens dalims, kurių storis mažesnis nei 2 mm.
4 klaida: — Atlenkia spyruoklę 1–3° švelniam plienui, iki 8° nerūdijančiam plienui. Nurodykite lenkimo kampą.
5 klaida: per didelis nefunkcinių savybių toleravimas — Bendrosioms leistinoms nuokrypoms naudokite ISO 2768-m, nulinių paviršių leistinus nuokrypius palikite griežtus.
nepaisymas 6 klaida: netinkamas medžiagos temperaturas — 6061-T6 įtrūkimai 90° posūkiuose. Naudokite O arba T4 grūdinimą + terminį apdorojimą po formos arba pereikite prie 5052-H32.
7 klaida: juostelių išdėstymo nepaisymas — Iš anksto bendrinkite geometriją. Geras lizdas padidina medžiagos panaudojimą daugiau nei 75%.
Tolerancijos standartai, nuoroda
| Funkcijos tipas | Tipinė | Su preciziniu įrankiu |
|---|---|---|
| Pramuštos skylės skersmuo | ±0,05 mm | ±0,025 mm |
| Skylės padėtis (nuo centro iki centro) | ±0,10 mm | ±0,05 mm |
| Lenkimo kampas | ±1.0° | ±0.5° |
| Bent | ±0,20 mm | ±0,10 mm |
| Išorinis profilis tuščias | ±0,10 mm | ±0,05 mm |
| Ištraukto korpuso skersmuo | ±0,15 mm | ±0,08 mm |
Nuo projektavimo iki gamybos darbo eigos
- Dizaino peržiūra ir DFM: pateikite 3D modelį, gaukite DFM ataskaitą su rekomendacijomis
- Juostelių išdėstymas ir įrankių dizainas: 2–4 savaitės įrankių projektavimui
- Įrankių gamyba ir išbandymas: 2–5 kartojimai, kol dalys atitinka specifikaciją
- Pirmojo gaminio patikra (FAI): visų matmenų išdėstymas pagal AS9102 arba PPAP
- Gamybos padidinimas ir SPC: Statistinis proceso valdymas reguliariais intervalais
Dažniausiai užduodami klausimai
Koks yra mažiausias nerūdijančio plieno štampavimo lenkimo spindulys?
Austenitiniam nerūdijančiam plienui, pvz., 304 ir 316, rekomenduojamas minimalus medžiagos storis, kai vidinis lenkimo spindulys yra .5 iki 211. grūdai. Lenkdami per grūdus padidinkite iki 2,0 T iki 2,5 T. Didelio stiprumo klasėms, pvz., 301 full hard, naudokite nuo 3T iki 4T.
Kaip arti skylė gali būti štampuotos dalies krašto?
Atstumas nuo skylės centro iki artimiausio skylės2 krašto turi būti ne mažesnis kaip 6 mm. 0,5 mm, kai T yra apipjaustytas 1 kraštas. 6–12 mm skylės ir 2,5 T, jei skylės viršija 12 mm. Kai arti lenkimo linijos, kaip minimalų atstumą naudokite 2,5 T plius lenkimo spindulį.
Kuo skiriasi štampavimas ir gilusis piešimas?
Štampavimas yra plati sąvoka, apimanti visas lakštinio metalo formavimo operacijas – ruošinį, pradūrimą, lenkimą, kalimą ir seklųjį formavimą. Gilus piešimas yra specifinis pogrupis, kai plokščias ruošinys radialiai įtraukiamas į štampą, kad būtų sukurtas puodelis, skardinė ar apvalkalas, kurio gylis viršija jo skersmenį.
Kuris aliuminio lydinys geriausiai tinka štampuotiems komponentams, kuriuos reikia lenkti?
5052-H32 yra tinkamiausias aliuminio lydinys štampuotoms dalims, kurias reikia labai formuoti. Jis atlaiko 90° posūkius 1,0–1,5 T spinduliu be įtrūkimų. Venkite 6061-T6 griežtiems posūkiams – naudokite O arba T4 temperatūrą su senėjimu po formos arba pereikite prie 5052-H32.
Kiek kainuoja progresiniai štampavimo įrankiai?
Už paprastą plieninį laikiklį (4–6 stotys), 5 000–15 000 USD. Didesnės dalys su 8-12 stočių ir karbido įdėklais: $ 20 000 - $ 50 000+. Daugiapakopiai nerūdijančio plieno giluminio tempimo štampai: daugiau nei 80 000 USD. Tai vaizdinės figūros – pateikite 3D modelį, kad gautumėte tikslią kainą.
Ar štampavimo brėžinyje turėčiau nurodyti medžiagos grūdelių kryptį?
Taip – bet kuriai detalei, kurios lenkimo spindulys yra mažesnis nei 2T plieno arba 3T nerūdijančio plieno. Lenkimas su grūdeliais leidžia sugriežtinti spindulius, bet daugiau atsispirti; skersai grūdų reikia didesnio spindulio, bet gaunami nuoseklesni kampai.
Ar galima suvirinti štampuotas dalis po formavimo?
Taip. Dauguma štampuotų plieno ir aliuminio komponentų gali būti suvirinti naudojant pasipriešinimo taškinį suvirinimą, MIG, TIG arba lazerinį suvirinimą. Aplink suvirinimo zoną suteikite plokščius, prieinamus flanšus su bent 8 mm tarpu, kad būtų galima pasiekti elektrodą.
Siųskite savo brėžinius nemokamai DFM įvertinimui
Mūsų inžinierių komanda kasdien peržiūri štampuotų komponentų dizainą. Išsiųskite savo STEP failą ir 2D brėžinį ir per 48 valandas gausite išsamią DFM ataskaitą, siūlomus projekto pakeitimus, preliminarią įrankių sąmatą ir medžiagų rekomendacijas.
Susisiekite su mumis, kad pradėtumėte nemokamą DFM vertinimą.