เมื่อออกแบบชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ต้องคำนึงถึงปัญหาการผลิตที่ง่ายลองนึกถึงวิธีการบางอย่างที่ไม่เพียงแต่ทำให้การแปรรูปเป็นเรื่องง่าย แต่ยังช่วยประหยัดวัสดุ และเพิ่มความแข็งแรงโดยไม่สิ้นเปลืองด้วยเหตุนี้ นักออกแบบจึงควรใส่ใจกับปัญหาด้านการผลิตดังต่อไปนี้
ความสามารถในการผลิตของชิ้นส่วนโลหะแผ่นหมายถึงความยากของชิ้นส่วนในการเจาะรู การดัด และการยืดตัวกระบวนการที่ดีต้องรับประกันการใช้วัสดุน้อยลง กระบวนการน้อยลง โครงสร้างแม่พิมพ์ที่เรียบง่าย อายุการใช้งานยาวนาน และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มั่นคงโดยทั่วไป ประสิทธิภาพของวัสดุ รูปทรงเรขาคณิต ขนาด และข้อกำหนดด้านความแม่นยำของชิ้นส่วนมีผลกระทบมากที่สุดต่อความสามารถในการแปรรูปของชิ้นส่วนโลหะแผ่น
วิธีพิจารณาข้อกำหนดและลักษณะของเทคโนโลยีการประมวลผลในการออกแบบโครงสร้างของส่วนประกอบแผ่นบางอย่างเต็มที่ ขอแนะนำเกณฑ์การออกแบบหลายประการที่นี่
1. เกณฑ์รูปร่างอย่างง่าย
ยิ่งรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิวการตัดง่ายขึ้นเท่าใด การตัดและการปาดหน้าจะสะดวกและง่ายขึ้น เส้นทางการตัดก็สั้นลง และปริมาณการตัดก็จะน้อยลงเท่านั้นตัวอย่างเช่น เส้นตรงง่ายกว่าเส้นโค้ง วงกลมง่ายกว่าวงรีและเส้นโค้งลำดับที่สูงกว่าอื่นๆ และกราฟปกติจะง่ายกว่ากราฟที่ไม่ปกติ
โครงสร้างในรูปที่ 2a มีความหมายเฉพาะเมื่อแบตช์มีขนาดใหญ่ มิฉะนั้น การตัดระหว่างการทำให้ว่างเปล่าจะทำให้ลำบากดังนั้น โครงสร้างที่แสดงในรูป b ควรใช้สำหรับการผลิตเป็นชุดเล็ก
2. เกณฑ์การประหยัดวัสดุ (เกณฑ์การกำหนดค่าสำหรับส่วนที่ว่างเปล่า)
การประหยัดวัตถุดิบหมายถึงการลดต้นทุนการผลิตเศษวัสดุเหลือใช้มักจะถือว่าเป็นวัสดุเหลือใช้ ดังนั้นในการออกแบบส่วนประกอบแผ่นบาง วัสดุที่เหลือควรลดลงให้มากที่สุดขยะที่ว่างเปล่าจะต้องลดลงเพื่อลดของเสียวัสดุโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เอฟเฟกต์จะน่าทึ่งเมื่อตัดส่วนประกอบออกเป็นชุดใหญ่วิธีการลดการตัดมีดังนี้:
3. เกณฑ์ความแข็งแรงและความแข็งเพียงพอ
⑴ ขอบดัดที่มีขอบเอียงต้องหลีกเลี่ยงพื้นที่การเสียรูป
(2) หากระยะห่างระหว่างสองรูเล็กเกินไป อาจเกิดรอยแตกระหว่างการตัดได้
สำหรับการออกแบบการเจาะชิ้นส่วน ระยะห่างขอบรูและระยะห่างของรูที่เหมาะสมจะต้องสงวนไว้เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากการเจาะระยะห่างขั้นต่ำระหว่างขอบเจาะของชิ้นส่วนและรูปร่างของรูมีข้อ จำกัด บางประการขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นส่วนและรูเมื่อขอบเจาะไม่ขนานกับขอบของชิ้นงาน ระยะห่างขั้นต่ำต้องไม่น้อยกว่าความหนาของวัสดุ tขนานกันต้องไม่น้อยกว่า 1.5 ตันระยะห่างขอบรูต่ำสุดและระยะห่างของรูแสดงในตาราง
รูกลมนั้นแข็งที่สุดและง่ายต่อการผลิตและบำรุงรักษา แต่อัตราการเปิดต่ำ
รูสี่เหลี่ยมมีอัตราการเปิดสูงสุด แต่เนื่องจากเป็นมุม 90 องศา มุมจึงสึกหรอและยุบได้ง่าย ส่งผลให้ซ่อมแซมแม่พิมพ์และหยุดสาย ช่องเปิดหกเหลี่ยมมีมุม 120 องศามากกว่า 90 องศา ซึ่งแข็งแรงกว่า กว่าช่องเปิดสี่เหลี่ยม แต่อัตราการเปิดที่ขอบต่ำกว่าช่องเปิดเล็กน้อย
(3) ไม้ระแนงที่บางและยาวมีความแข็งแกร่งต่ำและแตกง่ายระหว่างการตัด โดยเฉพาะเครื่องมือมีการสึกหรอมาก
โดยทั่วไป ความลึกและความกว้างของส่วนนูนหรือส่วนเว้าของส่วนที่ตัดขวางไม่ควรน้อยกว่า 1.5 ตัน (t คือความหนาของวัสดุ)ในเวลาเดียวกัน ควรหลีกเลี่ยงการกัดที่แคบและยาว และร่องที่แคบเกินไป เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของคมตัดที่ส่วนที่เกี่ยวข้องของแม่พิมพ์
4. เกณฑ์การเว้นว่างที่เชื่อถือได้
โครงสร้างแทนเจนต์ครึ่งวงกลมที่แสดงในรูปที่ 9a ยากต่อการตัดเนื่องจากต้องใช้การกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานอย่างแม่นยำการวัดและการวางตำแหน่งที่แม่นยำไม่เพียงแต่ใช้เวลานานเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้น ความแม่นยำของเครื่องมือมักจะไม่ตรงตามข้อกำหนดที่สูงเช่นนี้ เนื่องจากข้อผิดพลาดด้านการสึกหรอและการติดตั้งเมื่อมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในการประมวลผลโครงสร้างดังกล่าว เป็นการยากที่จะรับประกันคุณภาพ และลักษณะการตัดที่ไม่ดีดังนั้น โครงสร้างที่แสดงในรูป b จะต้องถูกนำมาใช้ ซึ่งสามารถรับประกันคุณภาพการประมวลผล blanking ที่เชื่อถือได้
5. เกณฑ์การหลีกเลี่ยงการเกาะติด (เกณฑ์การกำหนดค่าสำหรับการเจาะชิ้นส่วน)
เมื่อเจาะและตัดตรงกลางชิ้นงาน จะเกิดปัญหาที่หัวกัดและชิ้นงานยึดแน่นวิธีแก้ปัญหา: (1) สงวนความชันบาง;(2) การเชื่อมต่อของผิวตัด
เมื่อทำการขัดให้เป็นขอบโค้งงอ 90 ° โดยการเจาะในขั้นตอนเดียว วัสดุไม่ควรแข็งเกินไป มิฉะนั้น จะแตกง่ายที่มุมโค้งขวาการตัดกระบวนการต้องได้รับการออกแบบที่ตำแหน่งดัดเพื่อป้องกันการแตกร้าวที่มุม
6. เกณฑ์พื้นผิวการตัดแนวตั้งของขอบดัด
หลังจากตัดแล้ว จะต้องขึ้นรูปโลหะแผ่นต่อไป เช่น การดัดขอบดัดต้องตั้งฉากกับผิวตัด มิฉะนั้น ความเสี่ยงของรอยแตกที่ทางแยกจะเพิ่มขึ้นหากไม่สามารถทำตามข้อกำหนดในแนวตั้งได้เนื่องจากข้อจำกัดอื่นๆ จะต้องออกแบบเนื้อที่จุดตัดของพื้นผิวการตัดและขอบโค้ง โดยมีรัศมีมากกว่าสองเท่าของความหนาของแผ่น
7. เกณฑ์การดัดอย่างอ่อนโยน
ทางโค้งสูงชันต้องใช้เครื่องมือพิเศษและมีราคาแพงนอกจากนี้รัศมีการดัดที่เล็กเกินไปยังทำให้เกิดรอยแตกและรอยย่นที่ด้านในได้ง่าย
8. แนวทางหลีกเลี่ยงการม้วนผมเป็นวงกลมเล็กๆ
ขอบของชิ้นส่วนแผ่นบางมักถูกจีบ ซึ่งมีข้อดีหลายประการ(1) ความแข็งมีความเข้มแข็ง;(2) หลีกเลี่ยงขอบคม(3) สวยงามอย่างไรก็ตาม ควรให้ความสนใจสองจุดเมื่อทำการจีบหนึ่งคือรัศมีควรมากกว่า 1.5 เท่าของความหนาของแผ่นอีกอันไม่กลมสมบูรณ์ซึ่งยากต่อการประมวลผลการม้วนผมที่แสดงในรูปที่ 18b นั้นง่ายต่อการประมวลผลมากกว่าที่แสดงในข้อ a.
9. เกณฑ์การดัดของขอบร่อง
ต้องรักษาระยะห่างระหว่างขอบดัดและขอบร่องค่าที่แนะนำคือรัศมีการดัดบวก 2 เท่าของความหนาของผนังสภาวะความเค้นของโซนดัดมีความซับซ้อนและความแข็งแรงต่ำช่องที่มีเอฟเฟกต์รอยบากควรแยกออกจากบริเวณนี้ไม่เพียงแต่ช่องทั้งหมดจะอยู่ห่างจากขอบโค้งเท่านั้น แต่ช่องยังสามารถขยายไปจนสุดขอบโค้งทั้งหมดด้วย (ดูรูปที่ 19)
10. เกณฑ์การผลิตสำหรับการผสมผสานโครงสร้างที่ซับซ้อน
เป็นการยากที่จะสร้างส่วนประกอบที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อนเกินไปโดยการดัดดังนั้นควรออกแบบโครงสร้างให้เรียบง่ายที่สุดเมื่อไม่ซับซ้อน สามารถใช้ส่วนประกอบคอมโพสิตได้ กล่าวคือ ชิ้นส่วนแผ่นบางธรรมดาหลายๆ ชิ้นสามารถรวมกันได้โดยการเชื่อม การโบลต์ ฯลฯ โครงสร้างของรูปที่ 20b จะใช้เครื่องจักรได้ง่ายกว่าของรูปที่ 20a
11. หลักเกณฑ์การหลีกเลี่ยงการเจาะเส้นตรง
โครงสร้างแผ่นบางมีข้อเสียของความแข็งดัดด้านข้างที่ไม่ดีโครงสร้างจานขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะโก่งงอและไม่เสถียรการดัดและการแตกหักจะเกิดขึ้นต่อไปโดยทั่วไปจะใช้ร่องเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งการจัดเรียงร่องรับแรงกดมีผลอย่างมากต่อการปรับปรุงความแข็งหลักการพื้นฐานของการจัดร่องแรงดันคือการหลีกเลี่ยงการแทรกซึมเป็นเส้นตรงในบริเวณร่องไม่มีแรงดันแถบแคบทะลุที่มีความแข็งต่ำนั้นง่ายต่อการกลายเป็นแกนเฉื่อยของความไม่มั่นคงในการโก่งงอของพื้นผิวทั้งแผ่นความไม่เสถียรจะหมุนรอบแกนเฉื่อยเสมอดังนั้นการจัดร่องแรงดันควรตัดแกนเฉื่อยนี้ออกและทำให้สั้นที่สุดในโครงสร้างที่แสดงในรูปที่ 21a พื้นที่ร่องไม่กดทับก่อให้เกิดแถบแคบจำนวนมากรอบแกนเหล่านี้ ความแข็งในการดัดของทั้งเพลทไม่ดีขึ้นโครงสร้างที่แสดงในรูปที่ 21b ไม่มีแกนเฉื่อยที่ไม่เสถียรที่เชื่อมต่อที่อาจเกิดขึ้นได้รูปที่ 22 แสดงรูปทรงและการจัดเรียงร่องทั่วไปผลของการเพิ่มความแข็งจะเพิ่มขึ้นทีละน้อยจากซ้ายไปขวาการจัดเรียงที่ไม่สม่ำเสมอเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการหลีกเลี่ยงการเจาะเส้นตรง
12. เกณฑ์การจัดเรียงที่เกี่ยวโยงกันของร่องรับแรงกด
จุดอ่อนคือความล้าที่ต่ำของร่องหากเชื่อมต่อร่อง จุดสิ้นสุดบางส่วนจะถูกตัดออกรูปที่ 23 แสดงกล่องแบตเตอรี่บนรถบรรทุก ซึ่งขึ้นอยู่กับโหลดแบบไดนามิกโครงสร้างในรูปที่ 23a มีความเสียหายเมื่อยล้าที่ปลายร่องโครงสร้างในรูปที่ 23b ไม่มีปัญหานี้จะต้องหลีกเลี่ยงหน้าร่องที่ชัน และร่องจะขยายไปถึงขอบถ้าเป็นไปได้ (ดูรูปที่ 24)การแทรกซึมของร่องกดช่วยขจัดจุดอ่อนอย่างไรก็ตาม ควรมีพื้นที่เพียงพอที่จุดตัดของร่องเพื่อลดการโต้ตอบระหว่างร่อง
13. เกณฑ์การเว้นวรรค
ความไม่แน่นอนของโครงสร้างเชิงพื้นที่ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงด้านเดียวดังนั้นการตั้งร่องรับแรงดันบนระนาบเดียวจึงไม่สามารถปรับปรุงความต้านทานความเสถียรของโครงสร้างทั้งหมดได้ตัวอย่างเช่น โครงสร้างรูปตัว U และรูปตัว Z ที่แสดงในรูปที่ 26 จะสูญเสียความมั่นคงใกล้กับขอบวิธีแก้ปัญหานี้คือการออกแบบร่องรับแรงกดให้เป็นช่องว่าง
14. เกณฑ์การพักผ่อนในท้องถิ่น
รอยย่นเกิดขึ้นเมื่อการเสียรูปเฉพาะบนแผ่นถูกกีดขวางอย่างร้ายแรงวิธีแก้ไขคือตั้งร่องรับแรงกดขนาดเล็กสองสามตัวใกล้กับรอยพับ เพื่อลดความแข็งเฉพาะที่และความต้านทานการเสียรูป
15. เกณฑ์การกำหนดค่าของชิ้นส่วนที่ว่างเปล่า
⑴ เส้นผ่านศูนย์กลางเจาะต่ำสุดหรือความยาวด้านต่ำสุดของรูสี่เหลี่ยม
ในการชก จะต้องถูกจำกัดด้วยกำลังของหมัด และขนาดของหมัดจะต้องไม่เล็กเกินไป มิฉะนั้น หมัดอาจเสียหายได้ง่ายเส้นผ่านศูนย์กลางการเจาะต่ำสุดและความยาวด้านต่ำสุดจะแสดงในตาราง
*T คือความหนาของวัสดุ และขนาดเจาะขั้นต่ำโดยทั่วไปไม่น้อยกว่า 0.3 มม.
(2) หลักการเจาะบาก
จะต้องหลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคมสำหรับการเจาะรูดังแสดงในรูปที่มุมแหลมทำให้อายุการใช้งานของแม่พิมพ์สั้นลงได้ง่าย และเกิดรอยแตกได้ง่ายที่มุมแหลม
