Metāla štancēšanas daļas projektēšana, ko var izgatavot uzticami un rentabli, nav tas pats, kas izstrādāt daļu, kas CAD “izskatās pareizi”. Kronšteins, kas lieliski modelē SolidWorks, var kļūt par lūžņu ģenerējošu murgu uz preses grīdas — vienkārši tāpēc, ka dizainers neievēroja minimālā liekuma rādiusa noteikumu vai ievietoja caurumu pārāk tuvu malai.
Šeit tiek izmantots dizains ražošanai, kas attiecas uz komponentu komplektu (DFMstamp). pārbaudīti noteikumi, kas izriet no instrumentu fizikas, materiālu uzvedības un gadu desmitiem ilgās pieredzes darbnīcā, lai nodrošinātu, ka jūsu detaļu var konsekventi apzīmogot ražošanas apjomos bez pārmērīga instrumenta nodiluma, šķeltām malām vai izmēru novirzes.
Šajā rokasgrāmatā jūs uzzināsit piecus metāla štancēšanas detaļu projektēšanas pamatnoteikumus, dziļās stiepes štancēšanas dizaina vadlīnijas augstām ģeometrijām, to, kā materiāla pakāpe nosaka jūsu dizaina izvēli, septiņas visbiežāk pieļautās štancēšanas dizaina kļūdas, praktisku pielaides atsauci un pilnīgu darbplūsmu no 3D modeļa līdz pirmā izstrādājuma pārbaudei.
Metāla štancēšanas detaļu dizaina pamatnoteikumi
Minimālais lieces rādiuss
Lokot lokšņu metālu, ārējā virsma stiepjas, kamēr iekšējā virsma saspiežas. Ja lieces rādiuss ir pārāk stingrs attiecībā pret materiāla biezumu, ārējās šķiedras plīst.
| Materiāls | Ieteicamais minimālais iekšējais lieces rādiuss |
|---|---|
| Viegls tērauds (CRS, HRPO) | 1,0 × materiāla biezums (1T) |
| Nerūsējošais tērauds (304, 316) | 1,5 T – 2,0 T |
| Alumīnijs (5052, 6061) | 1,0T – 1,5T |
| Varš/misiņš | 0,5 T – 1,0 T |
| Atsperu tērauds/rūdīts | 3,0 T – 4,0 T |
Liekšanai pāri graudu virzienam ir nepieciešams lieces rādiuss ar lielāku graudu rādiusu. Kritiskajiem līkumiem norādiet graudu virzienu zīmējumā un pievienojiet 50% minimālajam rādiusam, ja liece ir šķērsvirziena.
Attālums līdz
Caurumi, kas ir izdurti pārāk tuvu daļas malai, izlieks vai saplēs malu uz āru.
- Caurumiem, kuru diametrs ir mazāks par 6 mm, apgriezta mala: ≥ 1 T.
- Caurumiem 6–12 mm: ≥ 2,0 T no malas
- Caurumiem virs 12 mm: ≥ 2,5T no malas
Turiet caurumus vismaz 2,5T + lieces rādiusu tālāk no jebkuras līkuma pieskares līnijas.
Slovas platums un atstatums starp elementiem
- Sprauga platumam jābūt ≥ 1,0 T
- Sprauga garums nedrīkst pārsniegt 5 reizes spraugas platumu vienas stacijas perforatoram
- Paralēlas spraugas ir jāatdala ar ≥ 2,0 T materiāla
- Izvairieties no asiem iekšējiem stūriem spraugās — izmantojiet vismaz 0,5 mm rādiusu
Tukšo profilu stūra rādiuss
- Ārējie stūri: vismaz 0,5 T rādiuss
- Iekšējie stūri: vismaz 1,0 T rādiuss, ideālā gadījumā 1,5 T
- Reljefa iegriezumi līkumu krustpunktos: 1,0 T rādiuss, vismaz
Dziļās vilkšanas štancēšanas dizaina vadlīnijas
Dziļās vilkšanas štancēšana ir process, kurā radiāli tiek ievilkta plakana tukša kauss, kura diametrs pārsniedz dziļumu, lai izveidotu kausu.
Vilces attiecība
Vienīgais vissvarīgākais skaitlis: vilkšanas koeficients (β) = tukšuma diametrs / caurumojuma diametrs
- Viena izloze: β ≤ 2,0 lielākajai daļai materiālu
- Nerūsējošais tērauds: β ≤ 1,8 vienā izlozē
- Alumīnijs: β ≤ 1,7 vienā vilkšanā
- , ja nepieciešams β > 2. savienojuma starpposmi.
Limiting Draw Ratio (LDR)
| Materiāls | Tipisks LDR |
|---|---|
| DDQ tērauds | 2.2 – 2.3 |
| 304 Nerūsējošais (atkausēts) | 2.0 – 2.1 |
| 5052 Alumīnijs (O-temperatūra) | 1.8 – 1.9 |
| Varš (atlaidināts) | 2.1 – 2.2 |
| Misiņš (70/30) | 2.0 – 2.1 |
Materiāla izvēles un biezuma apsvērumi
| Materiāls | Tipisks biezums (mm) | Svarīga dizaina apsvērumi |
|---|---|---|
| Auksti velmēts tērauds | 0.4 – 3.2 | Lieliska formējamība; iespējams stingrs lieces rādiuss |
| Nerūsējošais tērauds 304/316 | 0.3 – 3.0 | Augsts atsperojums (līdz 3× CRS); nepieciešama pārliekšana |
| Nerūsējošais tērauds 430 | 0.3 – 2.5 | Magnētisks, mazāk atsperes nekā 304 |
| Alumīnijs 52052-H3 | 0.5 – 3.0 | Laba formējamība, mērena atspere |
| Alumīnijs 6061-T6 | 0.5 – 3.0 | Slikta formējamība T6; apsveriet O veida rūdīšanu + termisko apstrādi pēc formas |
| Varš C11000 | 0.3 – 2.0 | Lieliska formējamība; ideāli piemērots dziļai vilkšanai |
Graudu virziens vienmēr ir jāatzīmē zīmējumā, ja daļai ir stingras rādiusa līkumi.
Biežākās štancēšanas dizaina kļūdas
1. kļūda: caurumi ir pārāk tuvu lieces līnijām — Saglabājiet ≥ 2,5T + lieces rādiusa klīrensu. Norādiet pēcformas caurduršanu, ja tas ir neizbēgams.
2. kļūda: asi iekšējie stūri — Pievienojiet vismaz 0,5 T rādiusu visiem iekšējiem stūriem.
3. kļūda: nereālas plakanuma pielaides — As-zīmogots līdzenums ir 0,5% no garākā izmēra daļām, kuru biezums ir mazāks par 2 mm.
4. kļūda: Springback — Atliec atsperi par 1–3° vieglam tēraudam, līdz 8° nerūsējošajam tēraudam. Norādiet pārliekuma leņķi.
5. kļūda: pārmērīga nefunkcionālu funkciju tolerance — Izmantojiet ISO 2768-m vispārīgām pielaidēm, rezervējiet stingras pielaides nulles virsmām.
ignorēšana 6. kļūda: nepareizs materiāla temperaments — 6061-T6 plaisas uz 90° līkumiem. Izmantojiet O vai T4 rūdīšanu + pēcformas termisko apstrādi vai pārejiet uz 5052-H32.
7. kļūda: joslas izkārtojuma ignorēšana — agri kopīgojiet ģeometriju. Laba ligzdošana palielina materiāla izmantošanu virs 75%.
Pielaides standartu atsauce
| Līdzekļa veids | Tipiska | Ar precīzijas instrumentiem |
|---|---|---|
| Caurduruma diametrs | mm ±0,05 | ±0,025 mm |
| Cauruma pozīcija (no centra uz centru) | ±0,10 mm | mm ±0,05 |
| Liekuma leņķis | ±1.0° | ±0.5° |
| Bent. | ±0,20 mm | ±0,10 mm |
| Iztukšotais ārējais profils | ±0,10 mm | mm ±0,05 |
| Vilktā korpusa diametrs | ±0,15 mm | ±0,08 mm |
No projektēšanas līdz ražošanas darbplūsmai
- Dizaina apskats un DFM: iesniedziet 3D modeli, saņemiet DFM atskaiti ar ieteikumiem
- Sloksnes izkārtojums un instrumentu dizains: 2–4 nedēļas instrumentu projektēšanai
- Instrumentu izgatavošana un izmēģināšana: 2–5 iterācijas, līdz detaļas atbilst specifikācijai
- Pirmā izstrādājuma pārbaude (FAI): pilna izmēra izkārtojums atbilstoši AS9102 vai PPAP
- Ražošanas palielināšana un SPC: statistikas procesa kontrole ar regulāriem intervāliem
Bieži uzdotie jautājumi
Kas ir minimums 45 987658 lieces rādiuss nerūsējošā tērauda štancēšanai?
Austenīta nerūsējošajiem tēraudiem, piemēram, 304 un 316, ieteicamais minimālais materiāla iekšējais lieces rādiuss ar biezumu5 līdz 2110123456789. graudu. Liekot pāri graudiem, palieliniet līdz 2,0T līdz 2,5T. Augstas stiprības pakāpēm, piemēram, 301 full hard, izmantojiet 3T līdz 4T.
Cik tuvu caurums var atrasties apzīmogotas daļas malai?
Attālumam no urbuma centra līdz tuvākajai apgrieztajai malai ir jābūt vismaz 6 mm. 6–12 mm caurumi un 2,5 T caurumiem, kas lielāki par 12 mm. Kad esat tuvu līkuma līnijai, kā minimālo attālumu izmantojiet 2,5 T plus līkuma rādiuss.
Kāda ir atšķirība starp štancēšanu un dziļo zīmējumu?
Štancēšana ir plašs jēdziens, kas aptver visas lokšņu metāla formēšanas darbības — noformēšanu, caurduršanu, locīšanu, kalšanu un seklu formēšanu. Dziļā vilkšana ir īpaša apakškopa, kurā plakana sagatave tiek radiāli ievilkta veidnē, lai izveidotu krūzi, kārbu vai apvalku, kura dziļums pārsniedz tā diametru.
Kurš alumīnija sakausējums ir vislabākais štancētām detaļām, kurām nepieciešama locīšana?
5052-H32 ir vēlamais alumīnija sakausējums štancētām daļām, kurām nepieciešama ievērojama formēšana. Tas iztur 90° līkumus 1,0 līdz 1,5 T rādiusā, neplaisājot. Izvairieties no 6061-T6 šauriem līkumiem — izmantojiet O vai T4 rūdījumu ar pēcformas novecošanu vai pārejiet uz 5052-H32.
Cik maksā progresīvās štancēšanas instrumenti?
Vienkāršam tērauda kronšteinam (4-6 stacijas), 5000–15 000 USD. Lielākas daļas ar 8-12 stacijām un karbīda ieliktņiem: $ 20 000 - $ 50 000+. Daudzpakāpju dziļās vilkšanas veidnes nerūsējošajam tēraudam: USD 80 000+. Šīs ir figūriņas — iesniedziet 3D modeli, lai iegūtu precīzu cenu.
Vai manā štancēšanas zīmējumā jānorāda materiāla graudu virziens?
Jā — jebkurai detaļai, kuras lieces rādiuss ir mazāks par 2T tēraudam vai 3T nerūsējošā tēraudam. Liekšana ar graudiem nodrošina stingrākus rādiusus, bet vairāk atsperes; pāri graudiem ir nepieciešams lielāks rādiuss, taču tiek iegūti konsekventāki leņķi.
Vai štancētās detaļas var metināt pēc formēšanas?
Jā. Lielāko daļu štancētu tērauda un alumīnija detaļu var metināt, izmantojot pretestības punktmetināšanu, MIG, TIG vai lāzermetināšanu. Nodrošiniet plakanus, pieejamus atlokus ar vismaz 8 mm atstarpi ap metināšanas zonu, lai piekļūtu elektrodiem.
Nosūtiet savus rasējumus bezmaksas DFM novērtējumam
Mūsu inženieru komanda katru dienu pārskata apzīmogotos komponentu dizainus. Nosūtiet savu STEP failu un 2D zīmējumu un 48 stundu laikā saņemiet detalizētu DFM ziņojumu, piedāvātās konstrukcijas modifikācijas, provizorisko instrumentu tāmi un materiālu ieteikumus.
Sazinieties ar mums, lai sāktu bezmaksas DFM novērtējumu.