Ngày đăng: 26 tháng 9 năm 2019 Người đăng: MAXON® Bình luận: 0

Thiết kế cán định hình: Làm thế nào để thiết kế một chi tiết cán định hình tuyệt vời, Phần B

Sản phẩm cán định hình chất lượng cao: danh từ, một sản phẩm có vật liệu, dung sai và thiết kế cán định hình được thực hiện hiệu quả, đúng tiến độ và với chi phí chấp nhận được. Một sản phẩm cán định hình chất lượng cao có thể dễ dàng trở thành một phần của hệ thống cung ứng đáng tin cậy.

Chúng tôi đã chia sẻ thông tin về tầm quan trọng của vật liệu và dung sai trong việc tạo ra một chi tiết cán định hình chất lượng cao. Giờ đây, chúng ta sẽ tiếp tục với những thông tin chi tiết hơn.

THIẾT KẾ

thiết kế tạo hình bằng phương pháp cán : Vẽ một đường thẳng liên tục với bất kỳ hình dạng nào trên một tờ giấy.

● Miễn là đường kẻ không tự cắt nhau, quá trình cán định hình có thể tạo ra hình dạng đó.
● Các ứng dụng tiềm năng của hình dạng được tạo ra bằng phương pháp cán định hình chỉ bị giới hạn bởi trí tưởng tượng của bạn.
● Đừng giới hạn suy nghĩ của bạn khi thiết kế sản phẩm – hãy luôn tạo ra thiết kế tốt nhất có thể.
● Hãy nghĩ đến việc uốn kim loại thành cấu hình chức năng thực sự cần thiết.
● Nếu bạn gặp vấn đề với thiết kế của mình, nhà sản xuất có thể giúp bạn tối ưu hóa nó cho quy trình sản xuất.

Các quy tắc của một phần được hình thành trong trò chơi Great Roll

Chúng tôi biết, chúng tôi biết. Chúng tôi vừa bảo bạn hãy suy nghĩ vượt ra ngoài khuôn khổ, và giờ chúng tôi lại muốn bạn quay trở lại với nó. Thực ra, những “quy tắc” này giống như những hướng dẫn giúp bạn tối đa hóa hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong thiết kế của mình. Sau cùng, mục tiêu của bạn là tạo ra một Chi tiết cán định hình tuyệt vời – một chi tiết được sản xuất nhanh chóng và dễ dàng ngay từ đầu. Nếu thiết kế của bạn yêu cầu các quy trình, hình dạng, gia công, v.v. không tiêu chuẩn, nhà sản xuất chắc chắn sẽ cố gắng hết sức để đáp ứng. Tuy nhiên, dụng cụ và khuôn mẫu tùy chỉnh có thể khá tốn kém đối với bạn, khách hàng – đó là lý do tại sao chúng tôi không gọi chúng là tuyệt vời. Hãy ghi nhớ điều này trước khi cam kết với một thiết kế chi tiết không truyền thống.

thiết kế cán định hình

Một điều cần cân nhắc về dụng cụ tùy chỉnh: một khi bạn quyết định tạo ra một bộ dụng cụ cán định hình, việc thay đổi nhỏ trong bộ dụng cụ đó sẽ rất phải chăng. Và bạn sẽ được hưởng lợi từ các tính năng bổ sung trong suốt vòng đời của sản phẩm. Về các quy tắc sau: hiện tại, có những giới hạn đối với những gì dây chuyền cán định hình có thể làm với một cuộn kim loại tấm. Nếu bạn muốn tạo ra một thiết kế được tối ưu hóa hoàn hảo cho ứng dụng của mình (không chỉ tối ưu hóa cho các quy trình sản xuất hiện tại), nhà sản xuất của bạn có thể lấy thiết kế đó và điều chỉnh cho phù hợp với máy móc của họ. Một lần nữa, những quy tắc này giống như các hướng dẫn và có thể được điều chỉnh hoặc bỏ qua khi cần thiết. Tuy nhiên, một sản phẩm cán định hình chất lượng cao sẽ tuân thủ tất cả hoặc hầu hết các quy tắc này.

Nguyên tắc #1: Không sản xuất rãnh chữ U quá sâu hoặc quá hẹp. Mặc dù chúng ta đều thích những rãnh chữ U cao và dài, nhưng việc sản xuất chúng trên máy móc tiêu chuẩn có thể rất khó khăn (thậm chí là không thể). Chúng tôi có một dịch vụ riêng cho loại sản phẩm này, được gọi là MeshTrim. Sử dụng dịch vụ này sẽ giúp bạn giảm đáng kể chi phí cho các rãnh chữ U sâu và hẹp, vốn vẫn được các nhà sản xuất khác coi là mặt hàng đặc biệt. Nói chung, các rãnh chữ U sâu và hẹp yêu cầu các con lăn tạo hình có đường kính lớn hơn, do đó chi phí mua chúng cũng đắt hơn. Máy móc có kích thước trung bình hoạt động tốt nhất với độ sâu tối đa là bốn inch.

Nguyên tắc #2: Thiết kế độ dày đồng nhất Đảm bảo độ dày đồng nhất trên toàn bộ chi tiết, cho dù bạn sử dụng phôi dải thô hay gấp vật liệu lại để tăng độ dày. Tùy thuộc vào loại kim loại và độ phức tạp của biên dạng, chúng tôi có thể cán với độ dày từ 0,012” đến 0,220”.

Nguyên tắc #3: Không có vùng phẳng rộng ở một cạnh. Các hình dạng rộng với các đường gờ ở một cạnh sẽ không cân bằng và dễ bị lượn sóng. Để tránh lượn sóng và các biến dạng khác, hãy thêm một chân nhỏ hoặc phần bù ở cạnh phẳng để tăng độ bền và cân bằng. Các gân gia cường nhỏ hoặc đường viền có thể làm cho chi tiết phẳng hơn và chắc chắn hơn. Thiết kế cán định hình.

Quy tắc #4: Chiều dài chân phù hợp. Chân quá ngắn có thể không thể tạo hình bằng phương pháp cán với vật liệu dày hơn do thiếu đòn bẩy. Chân quá dài cũng khó tạo hình nếu không có thiết bị chuyên dụng. Điều này cũng áp dụng khi gấp mép hoặc uốn cong vật liệu. Có một điểm cân bằng lý tưởng: nếu bạn lo lắng chân quá ngắn, hãy đảm bảo chúng dài tối thiểu gấp 3 lần độ dày vật liệu tính từ điểm tiếp tuyến. Nếu bạn nghĩ chân có thể quá dài, bạn có thể làm cho phần đó rộng hơn hoặc mở thành bên ở một góc. Thiết kế cán định hình

Nguyên tắc #5: Vị trí lỗ đột dập thích hợp Nếu vị trí lỗ trong thiết kế của bạn không quá quan trọng, bạn nên thiết kế mẫu đột dập lặp lại mà không cần chỉ định vị trí các lỗ so với đầu chi tiết. Một lỗ nhỏ có thể xuất hiện ở đầu một số chi tiết, và điều đó không sao. Khi vị trí lỗ rất quan trọng, hãy đặt các lỗ cách đầu chi tiết ít nhất ½” nhưng nhỏ hơn 4”. Điều này cho phép thiết kế bộ khuôn cắt/đột dập tiết kiệm chi phí. Thiết kế cán định hình

Nguyên tắc #6: Giữ các chi tiết dập nổi cách xa các cạnh. Các chi tiết dập nổi quá gần cạnh của biên dạng có thể làm biến dạng cạnh và/hoặc chi tiết đó. Chúng nên được đặt cách cạnh của biên dạng ít nhất ½ đường kính (hoặc chiều rộng) của chi tiết.

Nguyên tắc #7: Bán kính uốn tối đa khi có thể. Các góc quá hẹp gây nứt vỡ ở các vật liệu cứng hơn do ứng suất sinh ra trong các thớ ngoài của chỗ uốn. Bán kính nhỏ cũng có thể làm tăng mài mòn và gãy dụng cụ, giảm tuổi thọ trục cán và yêu cầu máy cán có công suất lớn hơn. Mặc dù đôi khi có thể đáp ứng được bán kính nhỏ hơn, nhưng không điều nào trong số này là tối ưu cho máy cán định hình hoặc cho chi phí của bạn. Để tránh những vấn đề này, hãy cho phép bán kính tối thiểu từ 1,5 đến 2 lần độ dày vật liệu.

Nguyên tắc #8: Thiết kế đối xứng. Các chi tiết không đối xứng dễ bị xoắn và các loại biến dạng khác trong hình dạng hoàn thiện. Thiết kế chi tiết của bạn càng đối xứng càng tốt có thể giảm hoặc loại bỏ khả năng bị cong vênh. Nhiều chi tiết không thể được thiết kế đối xứng; Dahlstrom có ​​thể hỗ trợ các dự án này trong thiết kế khuôn cán và các thông số thiết lập máy.

Nguyên tắc #9: Giữ các chi tiết được đục lỗ tránh xa các chỗ uốn cong. Các chi tiết được gia công như rãnh, khía và lỗ có thể bị biến dạng nếu đặt không đúng cách. Vấn đề phát sinh khi chúng được đặt quá gần (hoặc trực tiếp trên) đường uốn cong, cũng như khi chúng được đặt quá gần mép. Để tránh vấn đề này, mép của lỗ hoặc rãnh phải cách điểm tiếp tuyến của chỗ uốn cong gần nhất ít nhất gấp 3 lần độ dày vật liệu. Lưu ý: Các vật liệu cứng hơn với độ bền kéo cao hơn sẽ cần khoảng cách lớn hơn so với đường uốn cong.

Nguyên tắc #10: Giữ dung sai lỏng lẻo Như đã đề cập trong phần dung sai của cuốn sách điện tử này, các bộ phận được tạo hình bằng phương pháp cán có dung sai lỏng lẻo để giảm tỷ lệ lỗi sản phẩm và giữ thời gian giao hàng ở mức thấp. (Đừng quá lo lắng về sản phẩm lỗi; Dahlstrom có ​​mức lỗi sản phẩm thực tế là 1.432 ppm. Mức Six Sigma là 2.700.)

Tóm lại, điều gì tạo nên một chi tiết được tạo hình bằng phương pháp cán tuyệt vời?

● Vật liệu dễ kiếm, dễ tạo hình bằng phương pháp cán và đáp ứng yêu cầu của dự án
● Dung sai ít nghiêm ngặt hơn cho phép nhà sản xuất có một số tự do trong việc gia công và định vị uốn cong, đồng thời vẫn duy trì tiêu chuẩn sản phẩm của bạn ● Tuân thủ mười “quy tắc” thiết kế càng sát càng tốt.

Câu hỏi thường gặp

+ Khi thiết kế một chi tiết được tạo hình bằng phương pháp cán, tôi nên xử lý các rãnh sâu hoặc hẹp như thế nào nếu chúng là yêu cầu của ứng dụng?

Các rãnh sâu hoặc hẹp có thể gây khó khăn cho các dây chuyền cán định hình tiêu chuẩn vì chúng yêu cầu các trục cán lớn hơn, vốn đắt tiền hơn. Trang này lưu ý rằng các máy móc trung bình có thể xử lý độ sâu lên đến khoảng bốn inch. Nếu thiết kế của bạn yêu cầu các rãnh sâu hơn, tốt nhất nên làm việc với nhà sản xuất cung cấp các dịch vụ chuyên biệt, chẳng hạn như cắt lưới, để sản xuất chúng một cách kinh tế. Trong quá trình xem xét thiết kế, nhà sản xuất có kinh nghiệm có thể đề xuất các hình dạng hoặc các bước chế tạo thay thế đạt được kết quả chức năng tương tự mà không tốn quá nhiều chi phí dụng cụ.

+ Tôi cần lưu ý những yếu tố nào về chiều dài chân khi thiết kế chi tiết được tạo hình bằng phương pháp cán?

Chiều dài chân kẹp ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tạo hình. Chân kẹp quá ngắn thiếu đòn bẩy để uốn cong đều đặn, đặc biệt là với vật liệu dày hơn—hãy làm cho chúng ít nhất gấp ba lần độ dày vật liệu sau điểm tiếp tuyến. Chân kẹp quá dài có thể yêu cầu thiết bị đặc biệt hoặc gây mất ổn định. Nếu bạn bị hạn chế, hãy xem xét việc mở rộng tiết diện hoặc mở thành bên ở một góc để giữ cho biên dạng nằm trong khả năng của máy tiêu chuẩn. Tham khảo ý kiến ​​nhà sản xuất sớm có thể giúp bạn xác định chiều dài chân kẹp phù hợp với vật liệu và dung sai mong muốn.

+ Tính đối xứng của chi tiết ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng của biên dạng cán định hình?

Các biên dạng không đối xứng dễ bị xoắn, vênh hoặc biến dạng hơn vì ứng suất phân bố không đều dọc theo chiều dài. Thiết kế chi tiết càng đối xứng càng tốt giúp giảm thiểu hoặc loại bỏ các khuyết tật này, cải thiện tính nhất quán về kích thước và giảm thời gian thiết lập. Nếu yêu cầu chức năng bắt buộc phải có sự không đối xứng, một người gia công cán có kinh nghiệm có thể bù đắp bằng cách thiết kế khuôn cán cẩn thận và điều chỉnh các thông số máy móc — nhưng quá trình này sẽ phức tạp hơn. Cố gắng cân bằng biên dạng bằng cách thêm các chi tiết hoặc phân bổ lại vật liệu nếu khả thi.

+ Những lỗi thường gặp nhất trong việc định vị lỗ trước khi đột dập trên các chi tiết được tạo hình bằng phương pháp cán là gì, và làm thế nào để tránh chúng?

Việc đặt lỗ quá gần mép của chi tiết có thể gây biến dạng cả lỗ và mép chi tiết — nên giữ khoảng cách giữa các chi tiết ít nhất bằng một nửa đường kính hoặc chiều rộng của lỗ so với mép. Lỗ quá gần chỗ uốn cong có thể bị biến dạng hoặc nứt, vì vậy hãy duy trì khoảng cách ít nhất gấp ba lần độ dày vật liệu so với điểm tiếp tuyến của chỗ uốn cong. Đối với các vị trí lỗ quan trọng so với các đầu chi tiết, hãy đặt lỗ cách đầu chi tiết từ nửa inch đến bốn inch để có thể sử dụng khuôn cắt và khuôn đột dập hiệu quả về chi phí.

+ "Bán kính uốn tối đa" có nghĩa là gì đối với thiết kế chi tiết của tôi, và tại sao nó lại được khuyến nghị?

Bán kính uốn cong càng nhỏ sẽ tạo ra nhiều ứng suất hơn lên các thớ ngoài của kim loại, có thể dẫn đến nứt, đặc biệt là ở các vật liệu cứng hơn. Bán kính quá nhỏ cũng làm tăng mài mòn dụng cụ, giảm tuổi thọ trục cán và yêu cầu công suất máy cán cao hơn. Để tránh những vấn đề này, nguyên tắc chung là thiết kế các đường uốn với bán kính trong tối thiểu từ 1,5 đến 2 lần độ dày vật liệu. Điều này đảm bảo quá trình tạo hình nhất quán và kéo dài tuổi thọ dụng cụ, giảm chi phí trên mỗi sản phẩm. Luôn luôn kiểm tra giới hạn uốn cong cụ thể của vật liệu với nhà cung cấp của bạn.

+ Chi tiết được tạo hình bằng phương pháp cán của tôi cần được đục lỗ hoặc khía. Tôi nên đặt các chi tiết này ở vị trí nào theo quy tắc chung?

Đầu tiên, hãy đặt các chi tiết được dập cách xa bất kỳ đường uốn nào — mép lỗ phải cách điểm tiếp tuyến của đường uốn gần nhất ít nhất gấp ba lần độ dày vật liệu — xa hơn đối với các vật liệu cứng hơn, có độ bền kéo cao hơn. Thứ hai, giữ các chi tiết cách xa mép của chính biên dạng, lý tưởng nhất là cách một nửa đường kính hoặc chiều rộng của chi tiết. Khi vị trí lỗ so với đầu của chi tiết không quá quan trọng, một mẫu lặp lại cũng được, ngay cả khi nó tạo ra một lỗ không hoàn chỉnh ở chỗ cắt. Nếu vị trí là rất quan trọng, hãy nhắm đến khoảng cách ít nhất nửa inch từ đầu để thiết kế khuôn dập tiết kiệm chi phí.

+ Tôi nên yêu cầu nhà sản xuất máy cán định hình đưa ra phản hồi về thiết kế của mình như thế nào?

Hãy chia sẻ bản vẽ chi tiết hoàn chỉnh hoặc mô hình CAD, bao gồm mác vật liệu, độ dày và bất kỳ dung sai nào cần thiết. Giải thích mục đích chức năng của các chi tiết — đặc biệt là những chi tiết bất thường — để họ có thể đề xuất các giải pháp thay thế có thể điều chỉnh. Hỏi cụ thể về giới hạn độ sâu biên dạng, chiều dài chân, bán kính uốn cong và vị trí lỗ so với dụng cụ tiêu chuẩn của họ. Hãy cởi mở với những thay đổi thiết kế nhỏ; bài viết lưu ý rằng một khi đã tạo ra một cuộn sản phẩm, những sửa đổi nhỏ sẽ có giá cả phải chăng, nhưng việc chế tạo dụng cụ tùy chỉnh ban đầu sẽ tốn kém. Một quá trình xem xét hợp tác sẽ giúp bạn tạo ra một chi tiết dễ sản xuất với chi phí thấp hơn.

Thiết kế cán định hình: Cách thiết kế một chi tiết cán định hình tuyệt vời, Phần B được sửa đổi lần cuối: ngày 5 tháng 9 năm 2026 bởi MAXON®
Thể loại:

Để lại bình luận