5 проверенных стратегий повышения качества деталей из листового металла

Листовое металлообработка — удобный набор производственных процессов, используемых для создания деталей из плоских кусков металла. Листовой металл поставляется в ряде материалов и толщин и может использоваться для создания деталей вроде приборов, корпусов, кронштейнов, панелей и шасси.

Для новичков в листовой металлообработке процесс может показаться пугающим. В отличие от универсальных процессов вроде 3D-печати и обработки с ЧПУ, листовая металлообработка диктуется довольно строгими условностями проектирования. Листовой металл должен быть согнут и разрезан определенными способами и подходит только для определенных деталей и продуктов.

Как таковое, важно изучить некоторые базовые принципы листовой металлообработки перед началом проекта. Благодаря специалисту по быстрому прототипированию 3ERP, это руководство предлагает пять простых советов для улучшения деталей из листового металла, превращая обычные дизайны в профессиональные листовые металлические продукты.

Что такое листовая металлообработка?

Листовая металлообработка — это набор производственных процессов, которые делят одну общую черту: они все используют листовый металл — в отличие от блоков, порошка или расплавленного металла — как сырье. Разные машины формируют листовый металл по-разному: некоторые делают отверстия или надрезы в листовом металле; другие гнут, штампуют или вертят металл, превращая его в различные формы.

Используя листовую металлообработку, инженеры могут создавать прочные, недорогие детали из широкого спектра металлов. Эти детали могут использоваться в ряде отраслей, от авиакосмической до медицины и робототехники.

Листовой металл, используемый в производственном процессе, обычно имеет толщину от 0,006 до 0,25 дюйма (0,015 и 0,635 сантиметра), с выбранным размером, зависящим от данного материала и конечного применения детали.

Улучшение деталей из листового металла

Листовая металлообработка уникальна среди различных производственных процессов тем, что ее сырье не похоже ни на какое другое. По этой причине может быть трудно проектировать детали из листового металла, когда привык проектировать детали для обработки, литья и других распространенных производственных процессов.

Хотя лучший способ обеспечить высококачественные детали из листового металла — консультироваться и использовать специалиста по листовому металлу вроде 3ERP, также выгодно следовать определенным принципам проектирования с самого начала. Наблюдая следующие пять советов, дизайнеры могут создавать детали из листового металла, которые прочны, легки в изготовлении и устойчивы к поломкам.

Отверстия

Поскольку листовая металлообработка часто используется для создания корпусов, кронштейнов и подобных изделий, отверстия и щели часто требуются для винтов, болтов или замковых секций. Отверстия обычно создаются штампом и матрицей, установленными в прессе, позволяя вырезать точную круглую форму из листового металла. Но если отверстия не сделаны правильно, отверстие может деформироваться или даже вызвать поломку самой детали.

При пробивке отверстий в листовом металле следует соблюдать несколько важных правил. Отверстия должны быть на расстоянии 1/8" от любой стенки или края (1/16", если листовый металл тоньше 1/30") и должны быть расположены на расстоянии не менее шестикратной толщины листового металла друг от друга. Кроме того, диаметры всех отверстий и щелей должны соответствовать или превышать толщину листового металла.

Кромки (Hems)

Листовой металл может иметь шероховатые или острые края, поэтому «сворачивание» этих краев — заворачивание их внутрь на себя — хороший способ сделать деталь из листового металла безопасной и функциональной. Кромки также могут усилить деталь из листового металла или играть функциональную роль, такую как размещение оси для петли. Кромки могут быть открытыми, закрытыми или в форме слезы.

При добавлении кромки к детали из листового металла следует соблюдать несколько рекомендаций для обеспечения оптимальной производительности. Во-первых, почти всегда лучше избегать закрытых кромок — тех, в которых материал полностью сложен на себя — если только это абсолютно необходимо. Закрытые кромки рискуют повредить материал из-за экстремального угла изгиба, поэтому открытые и слезовидные кромки, оставляющие зазор между двумя сторонами кромки, предпочтительнее.

При изготовлении открытой кромки диаметр зазора должен соответствовать или превышать толщину листового металла. Длина возврата — насколько далеко кромка идет «обратно на себя» — должна быть не менее четырехкратной толщины листового металла. Те же рекомендации применяются к слезовидным кромкам, с дополнительным требованием, что отверстие в конце возврата не меньше 1/4 толщины листового металла.

Изгибы (Bends)

Гибка — один из самых важных формообразующих процессов в области листовой металлообработки. Используя оборудование вроде прессов и гибочных прессов, цеха способны манипулировать листом металла в новые формы — хотя некоторые материалы лучше подходят для гибки, чем другие. Соблюдение определенных правил касательно изгибов обеспечивает точный и ровный изгиб и снижает возможность повреждения материала.

Одно правило для соблюдения: при проектировании детали из листового металла с изгибами внутренний радиус изгиба должен соответствовать или превышать толщину листового металла, чтобы избежать деформации. Кроме того, поддержание последовательности в направлении и радиусе изгиба может помочь снизить затраты, так как деталь не придется переориентировывать, а гибочное оборудование может повторять одну идентичную процедуру.

Выемки (Notches)

Выемки и язычки — особенности деталей из листового металла, полезные для добавления винтов или крепежей или для соединения нескольких деталей. Выемки — маленькие вмятины на краю детали, в то время как язычки — выступающие особенности. Язычок в одной детали из листового металла часто включается для вставки в выемку другой детали.

Как и другие особенности листового металла, создание подходящих выемок и язычков требует соблюдения определенных правил. Выемки должны быть примерно на 1/8" друг от друга и по крайней мере такими же толстыми, как листовый металл. Язычки также должны быть разделены друг от друга — на расстоянии, равном или превышающем толщину листового металла. Кроме того, длина язычка должна быть равна или меньше пятикратной его ширины.

Отделка (Finishing)

Хотя детали из листового металла часто имеют относительно негламурные применения, им иногда все равно нужно пройти через один или несколько процессов отделки перед тем, как они будут готовы к использованию. В зависимости от применения и используемого материала, детали из листового металла могут быть отделаны путем пескоструйной обработки, анодирования, напыления, порошкового покрытия и различных других процессов, либо для функциональных целей, либо просто для улучшения внешнего вида детали.