5 способов улучшить детали из листового металла

Изготовление листового металла — это удобный набор производственных процессов, используемых для создания деталей из плоских кусков металла. Листовой металл бывает разных материалов и разной толщины и может использоваться для создания таких деталей, как приборы, корпуса, кронштейны, панели и шасси.

Для тех, кто плохо знаком с производством листового металла, этот процесс может показаться сложным. В отличие от универсальных процессов, таких как 3D-печать и обработка с ЧПУ, изготовление листового металла диктуется довольно строгими правилами проектирования. Листовой металл необходимо сгибать и резать определенным образом, и он подходит только для определенных деталей и изделий.

Таким образом, важно изучить некоторые основные принципы изготовления листового металла, прежде чем приступать к проекту. Это руководство, предоставленное специалистом по быстрому прототипированию 3ERP, предлагает пять простых советов по улучшению деталей из листового металла, превращая обычные конструкции в изделия из листового металла профессионального качества.

Что такое изготовление листового металла?

Изготовление листового металла — это набор производственных процессов, которые имеют одну общую черту:все они используют листовой металл — в отличие от блоков, порошка или расплавленного металла — в качестве сырья. Различные машины формируют листовой металл по-разному:некоторые делают отверстия или надрезы в листовом металле; другие сгибают, штампуют или вращают металл, чтобы придать ему различные формы.

Используя производство листового металла, инженеры могут создавать прочные и недорогие детали из самых разных металлов. Эти детали можно использовать в самых разных отраслях:от аэрокосмической до медицины и робототехники.

Листовой металл, используемый в производственном процессе, обычно имеет толщину от 0,006 до 0,25 дюйма (от 0,015 до 0,635 сантиметра), при этом выбранный размер зависит от данного материала и конечного использования детали.

Улучшение деталей из листового металла

Изготовление листового металла является уникальным среди различных производственных процессов, потому что его сырье не похоже ни на одно другое. По этой причине может быть сложно проектировать детали из листового металла, если вы привыкли проектировать детали для механической обработки, литья и других распространенных производственных процессов.

Хотя лучший способ обеспечить высокое качество деталей из листового металла — обратиться к специалисту по листовому металлу, такому как 3ERP, также полезно с самого начала следовать определенным принципам проектирования. Соблюдая следующие пять советов, конструкторы могут создавать прочные, простые в изготовлении и устойчивые к поломке детали из листового металла.

Отверстия

Поскольку изготовление из листового металла часто используется для создания корпусов, кронштейнов и подобных элементов, часто требуются отверстия и пазы для винтов, болтов или блокирующих секций. Отверстия обычно создаются с помощью пуансона и штампа, установленных на прессе, что позволяет вырезать точную круглую форму из листового металла. Но если отверстия сделаны неправильно, отверстие может деформироваться или даже привести к поломке самой детали.

При пробивке отверстий в листовом металле следует соблюдать несколько важных правил. Отверстия должны находиться на расстоянии 1/8 дюйма от любой стены или края (1/16 дюйма, если листовой металл тоньше 1/30 дюйма), а расстояние между ними должно составлять не менее шестикратной толщины листового металла. Кроме того, диаметры всех отверстий и прорезей должны соответствовать или превышать толщину листового металла.

Подолы

Листовой металл может иметь неровные или острые края, поэтому «подшивание» этих краев — складывание их друг к другу — хороший способ сделать деталь из листового металла безопасной и функциональной. Кромки также могут укреплять деталь из листового металла или выполнять функциональную роль, например вмещать штифт петли. Кромки могут быть открытыми, закрытыми или каплевидными.

При добавлении кромки к детали из листового металла необходимо соблюдать несколько правил, чтобы обеспечить оптимальные характеристики. Во-первых, почти всегда лучше избегать закрытых швов — тех, в которых материал полностью загибается сам на себя — за исключением случаев крайней необходимости. Закрытые швы рискуют повредить материал из-за чрезмерного угла изгиба, поэтому предпочтительнее использовать открытые и каплевидные швы, которые оставляют зазор между двумя сторонами шва.

При выполнении открытой подгибки диаметр зазора должен соответствовать или превышать толщину листового металла. Возвратная длина — насколько далеко кромка уходит «на себя» — должна быть не менее чем в четыре раза больше толщины листового металла. Те же рекомендации применяются к каплевидной кромке с дополнительным требованием, чтобы отверстие в конце возврата было не меньше 1/4 толщины листового металла.

Изгибы

Гибка является одним из наиболее важных процессов формовки в области изготовления листового металла. Используя такое оборудование, как тормоза и механические прессы, механические мастерские могут манипулировать листовым металлом, придавая ему новые формы, хотя некоторые материалы лучше подходят для гибки, чем другие. Соблюдение определенных правил в отношении изгибов обеспечивает точный и ровный изгиб и снижает вероятность повреждения материала.

Одно правило, которому следует следовать, заключается в том, что при проектировании детали из листового металла с изгибами внутренний радиус изгиба должен соответствовать или превышать толщину листового металла, чтобы избежать деформации. Кроме того, соблюдение постоянства направления и радиуса изгиба может помочь снизить затраты, поскольку деталь не нужно будет переориентировать, а оборудование для гибки может повторять одну и ту же процедуру.

Насечки

Выемки и выступы — это элементы деталей из листового металла, которые можно использовать для добавления винтов или крепежей или для соединения нескольких деталей вместе. Выемки — это небольшие углубления на краях детали, а выступы — выступающие элементы. Выступ в одной детали из листового металла часто встраивается в паз другой детали.

Как и другие элементы листового металла, создание подходящих вырезов и выступов требует соблюдения определенных правил. Выемки должны находиться на расстоянии около 1/8 дюйма друг от друга и иметь толщину не менее листового металла. Выступы также должны располагаться друг от друга на расстоянии, равном или превышающем толщину листового металла. Кроме того, длина вкладки должна быть равна или меньше ее ширины в пять раз.

Завершение

Хотя детали из листового металла часто имеют относительно непривлекательное применение, иногда они все же должны пройти один или несколько процессов отделки, прежде чем они будут готовы к использованию. В зависимости от применения и используемого материала детали из листового металла могут быть обработаны дробеструйной очисткой, анодированием, гальванопокрытием, порошковым покрытием и различными другими процессами либо для функциональных целей, либо просто для улучшения внешнего вида детали.