Рекомендации по проектированию штампованных деталей: допуски, радиус гибки, заусенец и конструирован
Большинство проблем штамповки заложены в конструкции, а не возникают в производстве. Чертёж, в котором не учтены радиус гибки, расстояние между отверстиями, направление заусенца или размерная цепь, будет дорогим в изготовлении и сложным для контроля.
Эти рекомендации — практическая отправная точка для инженеров-конструкторов. Окончательные значения зависят от материала, толщины и процесса и должны подтверждаться в ходе анализа DFM.
1. Допуски
Общие допуски штамповки обычно составляют около ±0,05 мм. Прецизионная штамповка выдерживает ±0,01–0,02 мм на критичных размерах при точности полости штампа около ±0,004 мм. Не назначайте самый жёсткий допуск на все размеры; отмечайте только критичные.
2. Радиус гибки
Минимальный внутренний радиус гибки обычно выражают в долях толщины материала (t):
- Мягкие материалы, такие как медь и латунь: около 1t.
- Низкоуглеродистая сталь: около 1t-1,5t.
- Нержавеющая сталь 301/304: около 2t-3t в зависимости от состояния материала.
- Бериллиевая бронза: около 1t-2t в зависимости от состояния материала и направления гибки.
Острые углы повышают напряжения и риск трещин. Больший радиус обычно улучшает формуемость и снижает разброс пружинения.
3. Конструирование отверстий
Распространённое правило: минимальный диаметр отверстия ≥ 1t для мягких материалов и ≥ 1,2t-1,5t для высокопрочных или толстых материалов. Расстояние от отверстия до гибки должно составлять не менее 2t плюс радиус гибки, чтобы избежать коробления.
4. Заусенец
Заусенец образуется со стороны штампа на срезанной кромке. Высота заусенца зависит от зазора штампа, износа пуансона и матрицы, материала и смазки. Если это важно, укажите максимальную высоту заусенца и допустимую сторону.
5. Разгрузка гибки и пазы
Предусматривайте разгрузку гибки в местах, где гибка подходит к близлежащей кромке, чтобы предотвратить разрыв. Избегайте узких пазов и язычков, которые трудно снимать со штампа и которые склонны к короблению.
6. Размерная цепь
Каждая гибка и каждый элемент добавляют вариацию. В детали с несколькими гибками допуск на окончательный размер представляет собой сумму составляющих допусков. Учитывайте эту цепь при проектировании и используйте схему базирования, соответствующую способу контроля детали.
7. Направление прокатки и пружинение
Гибка параллельно направлению прокатки может снизить риск трещин, тогда как гибка поперёк волокон может увеличить пружинение. Пружинение компенсируется в штампе, но величина компенсации зависит от материала и его состояния, поэтому при смене материала требуется пересмотр штампа.
Краткая таблица рекомендаций
| Элемент | Типичная рекомендация |
|---|---|
| Общий допуск | ±0,05 мм |
| Прецизионный допуск | ±0,01–0,02 мм на критичных размерах |
| Минимальный радиус гибки | 1t для мягкого материала; 2-3t для нержавеющей стали 301/304 |
| Минимальное отверстие | ≥ 1t для мягкой стали; 1,2-1,5t для высокопрочной |
| Расстояние от отверстия до гибки | ≥ 2t + радиус гибки |
| Заусенец | Укажите максимальную высоту и допустимую сторону |
Часто задаваемые вопросы
Можете ли вы выдерживать ±0,01 мм на всех размерах?
Обычно нет. Прецизионные допуски назначают на выбранные критичные размеры. Их применение ко всем размерам увеличивает стоимость и может быть неизмеримо в производстве.
Нужно ли указывать сторону заусенца?
Да, если направление заусенца важно для сборки или внешнего вида. Заусенец обычно образуется со стороны штампа, поэтому на чертеже следует указать допустимую сторону.
Как уменьшить пружинение?
Используйте больший радиус гибки, выбирайте материал с меньшим пружинением и предоставьте изготовителю штампа выполнить компенсацию. Перегиб и калибровка на дно штампа — распространённые решения на уровне оснастки.
Похожие материалы: прецизионная штамповка и наше оборудование.
WhatsApp