Корпуса из листового металла широко используются в промышленном оборудовании управления, корпусах приборов, модулях накопления энергии и других устройствах. Конструктивное качество корпуса напрямую влияет на сборку всего агрегата, его защитный вид и надежность изделия. Многие проектные чертежи являются функционально надежными, но при отправке в службы гибки листового металла для производства часто возникают такие дефекты, как разрывы углов, искажение отверстий, коробление при сварке и несоосность сборки. Это происходит не из-за недостаточных возможностей обработки, а из-за отсутствия соображений DFM (Проектирование для технологичности). Зазор при изгибе, контроль расстояния между отверстиями и расположение сварной конструкции являются тремя наиболее важными факторами при проектировании корпусов из листового металла, непосредственно определяющими предел текучести гибких деталей из листового металла, производственные затраты и сроки поставки. Соблюдение правил изготовления листового металла на этапе проектирования может значительно уменьшить количество хлопот, связанных с последующими изменениями и доработками чертежей.
一、Проектирование канавок с изгибным зазором для предотвращения угловых разрывов и выпуклостей
1. Сценарии применения и основные параметры гибочных канавок с зазором.
Когда линия сгиба заканчивается на краю детали или на соседнем вырезе, необходимо добавить канавку для зазора сгиба. Без канавки с зазором давление изгиба будет тянуть материал в углу, вызывая разрыв угла, выпучивание и отклонение угла изгиба; такие косметические дефекты сложно устранить даже путем последующей шлифовки. По отраслевым стандартам ширина канавки должна быть не менее толщины листа (Т), а ее глубина должна превышать толщину листа плюс внутренний радиус сгиба. Если зазор слишком мал, шов, вырезанный лазером, раскроется под действием напряжения изгиба, и растрескивание все равно произойдет. Правильная конструкция конструкции зазора позволяет компании Metal Bending Forming надежно завершать формование сложных многогибочных корпусов, одновременно снижая риск брака.
2. Распространенные ошибки при проектировании канавок с зазорами
На некоторых чертежах зазорные канавки изображены слишком короткими или там, где зазорная канавка пересекается с соседними вырезами, что приводит к концентрации напряжений даже после изгиба. Некоторые инженеры даже полностью игнорируют зазоры, надеясь, что последующие процессы шлифовки и ремонта решат проблему. Это не только увеличивает трудозатраты, но и оставляет в местах разрывов скрытые трещины, которые продолжают распространяться, когда корпус подвергается вибрации. Для сложных корпусов с несколькими изгибами структура зазора должна быть проверена на каждом пересечении линий изгиба и вырезов, а исправления должны быть внесены заранее на этапе проверки DFM.
二、Спецификации расстояния между отверстиями для предотвращения деформации отверстий, вызванной изгибом и растяжением
1. Минимальное безопасное расстояние от отверстий до линий изгиба.
Материал в местах изгиба листового металла подвергается деформации растяжения. Если отверстия или длинные прорези расположены слишком близко к линиям сгиба, круглые отверстия могут превратиться в овалы, длинные прорези могут сжаться, а резьбовые отверстия могут деформироваться и выйти из строя. Обычные технологические стандарты: расстояние от края отверстия до линии сгиба должно быть как минимум в 2 раза больше толщины листа плюс внутренний радиус сгиба. Для высокоточных отверстий, таких как резьбовые отверстия и установочные отверстия, рекомендуемое безопасное расстояние следует увеличить в 3–4 раза больше толщины листа. Если структурные ограничения не позволяют переместить отверстие, отверстие следует просверлить в качестве вторичной операции после завершения изгиба; не размещайте отверстия непосредственно в зоне деформации изгиба на схеме вырубки.
2. Требования к расстоянию между отверстиями и кромками и отверстиями.
Расстояние между отверстием и внешней кромкой листового металла должно быть не менее двойной толщины листа; недостаточное расстояние может привести к сколам кромок. Между соседними отверстиями также должна поддерживаться достаточная толщина стенок, чтобы предотвратить недостаточную прочность тонкостенных участков между ними. Вентиляционные отверстия, монтажные отверстия и вырезы для жгутов проводов должны соответствовать этим рекомендациям по расстоянию, чтобы соответствовать стандартизированным производственным процессам прецизионной гибки листового металла и обеспечивать размерную согласованность положений отверстий в деталях корпуса, производимых серийно.
三、Основные аспекты проектирования сварных конструкций с помощью DFM для уменьшения термической деформации корпуса и дефектов сварки
1. Схема сварных швов. Отдайте предпочтение сегментированной сварке, чтобы уменьшить количество непрерывных длинных сварных швов.
Корпуса из листового металла обычно имеют относительно небольшую толщину листов; непрерывная сварка с полным проваром генерирует большое количество тепла, что делает корпус очень чувствительным к деформации и скручиванию, которые трудно исправить. Для корпусов, не требующих герметизации, отдайте предпочтение сегментированной точечной сварке или прерывистой сварке для снижения тепловложения; В зонах, требующих герметизации и гидроизоляции, локально нанесите сварные швы с полным проплавлением. В местах сварки следует избегать контрольных поверхностей сборки и видимых внешних поверхностей, а также следует оставлять достаточно места для операций шлифовки и полировки, чтобы предотвратить неполные или пропущенные сварные швы, вызванные недостаточным доступом к сварочной горелке.
2. Типы соединений и доступ к сварке
На этапе проектирования убедитесь, что для сварочной горелки предусмотрено достаточно места для доступа; избегайте размещения сварных швов в узких, труднодоступных углах внутри полости. По сравнению со стыковыми соединениями соединения внахлест обеспечивают больший допуск на сборку и лучше подходят для нестандартных корпусов из листового металла. В то же время сварочные позиционирующие приливы должны быть правильно расположены, чтобы облегчить выравнивание сборки и уменьшить потребность в сложных приспособлениях и приспособлениях. Поддерживать равномерный и стабильный сварочный зазор; нестабильные зазоры могут привести к прожогу листового металла или недостаточному проплавлению, что приведет к негерметичности корпуса или недостаточной прочности.
四、Полный обзор DFM для корпусов из листового металла
Зазор при изгибе, расстояние между отверстиями и конструкция сварки — это три основных принципа конструкции DFM корпусов из листового металла. Многие проблемы с качеством корпусов возникают из-за игнорирования физических свойств листового металла на этапе проектирования. Правильное проектирование канавок для зазоров при изгибе, строгий контроль безопасных зазоров для различных вырезов, а также оптимизация схемы сварки и рабочего пространства могут уменьшить такие проблемы, как разрывы, деформации отверстий и коробление при сварке в источнике, тем самым повышая производительность корпуса, контролируя затраты на индивидуальную настройку и обеспечивая стабильное массовое производство.
