高效辊压成型零件开发的关键技巧
大多数常规金属制造商能满足几乎任何零件设计需求,前提是你承担相应成本。而合格的辊压成型零件无额外成本和考量:交期不增加、废料几乎为零、设计零件能高效、高重复性地生产。
本文旨在帮助有兴趣了解创建高效、具成本效益零件基础知识的人士。
选择合适材料
好零件源于选材。材料须高质量,更要适配辊压成型工艺和预期应用。什么材料最适合辊压成型?首先,选易获得卷料或板料形式的材料。更难的决策是选能耐受所需弯曲半径的金属,通常延展性越好越佳。
若担心选材,交给专业人士。CAMM Metals 乐意协助。
公差技巧
关于公差,最重要的原则是:在保持功能性和质量预期的前提下,公差尽可能宽松。以下是影响辊压成型零件不同部位公差波动的设计因素:
- 累积角度公差: 超出正常公差范围的整体尺寸变化受累积角度公差影响。
- 多孔冲压: 多孔冲压导致公差累积。虽相邻孔间公差控制极严,但首孔到末孔的总偏差可能等于所有中间允许公差之和。
- 尺寸保持: 辊压成型时外部尺寸可精准控制,但内部尺寸受带材厚度两倍变动影响。
- 簇状孔型: 尤其在机加工件末端,若用单模多冲头,簇状孔可冲压,最终实现极高的孔距公差精度。
- 靠近弯曲的孔: 弯曲处或附近冲孔会扭曲成椭圆或蛋形,设计公差时须谨慎规划。
辊压成型零件重要准则
以下准则助力最大化设计效率和成本效益。毕竟,你要创造完美适配应用的优秀辊压成型零件,而非仅针对现有制造工艺优化。当然,以下准则仅供参考,必要时可突破。
1). 避免深窄槽型
标准机械难以生产高细长 U 型槽。深窄槽需大直径成型辊,成本高。普通设备最适配最大深度 4 英寸。
2). 追求合理腿长
缺乏杠杆作用,重规格材料短腿难辊压。极长腿也需专用设备。折边或材料自折回亦同理。折中方案:担心腿太短,确保切线点外延至少 3 倍材料厚度;担心腿太长,可加宽截面或张开侧壁角度。
3). 冲压特征远离边缘和弯曲
过近边缘的冲压特征会扭曲边缘和/或特征本身。孔位距轮廓边缘至少应为特征直径(或宽度)的一半。
槽、缺口、孔等工艺若位置不当会扭曲自身或零件。靠近(或直接在)弯曲线、或靠近边缘均有问题。为避免此问题,孔/槽边缘距最近弯曲切线点至少 3 倍材料厚度。
4). 对称设计
不对称零件成品阶段更易扭曲变形。对称设计能降低或消除翘曲概率。但许多零件无法对称设计;此类情况 CAMM Metals 可通过辊模设计和机床设置参数适配。
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