پیروی از دستورالعمل های DFM برای کار با ورق فلز
طراحان صنعت می توانند با رعایت اصول طراحی برای ساخت ، از ورق های فلزی استفاده کنند که هم بسیار کاربردی هستند و هم ساخت آنها آسان است.
طراحان محصولات فلزی را ابتدا طراحی میکنند سپس به رفع خطا ها میپردازند .در حقیقت ، تحقیقات نشان می دهد که تولید کنندگان 30٪ تا 50٪ از وقت خود را برای رفع خطاها صرف می کنند و تقریبا 24٪ از این خطاها مربوط به قابلیت ساخت است. دلیل این خطاهای مهندسی قابل پیشگیری معمولاً فاصله زیادی بین نحوه طراحی قطعات ورق فلز در سیستم های CAD و نحوه ساخت آنها در کارخانه است. بسیاری از مهندسان در حال تولید مدلهای سه بعدی برای محصولات ورق فلز ، از ابزار ساخت مورد استفاده برای شکل دادن قطعه یا محصول بی اطلاع هستند و در عوض مدلهایی را برای دنیای “ایده آل” طراحی می کنند.
در دنیای ایده آل ، همه چیز عالی است. تلرانس ها و هزینه ها دقیق است و نیازی به افزودن هیچ ویژگی یا تغییر طرح برای انطباق با کارخانه نیست، اما واقعیت این است که عوامل بیشماری از جمله پخ ها در لبه ها ، یقه های نزدیک سوراخ و فاصله بین سوراخ های سوراخ شده در دنیای ورق وجود دارد.
این فاصله بین طراحی فلز ایده آل و واقعی معمولاً هزینه بر است. سفارشات اضافی تغییر مهندسی ECOs ، خطا ها را رفع میکنند و نسخه تصحیح شده را ارسال میکنند که در کارخانه تبدیل به یک چرخه معیوب می شود ، شکستن آن اغلب دشوار است.
دنیای ایده آل به دنیای واقعی منتهی می شود
بستن این شکاف بسیار حیاتی است. خوشبختانه ، اگر شرکت ها و مهندسان استراتژی طراحی برای تولید DFM را اتخاذ کنند ، امکان پذیر است. با استفاده از DFM ، طراحان می توانند فاکتورهای مهم ساخت را هنگام ایجاد طرح های ورق فلز در نظر بگیرند. این احتمال خطاها و ECO ها را کاهش می دهد و خلا بین دنیای ایده آل و واقعی را پر می کند. استراتژی DFM بر ساده سازی طرح ها و کاهش تعداد قطعات تمرکز دارد. انها ترجیح به استاندارد سازی قطعات میدهند تا بتوان از آنها در برنامه های مختلف بارها و بارها استفاده کرد. DFM همچنین در مورد توسعه طرح هایی که ساخت آنها آسان تر است ، بینش می دهد.
نکات DFM برای ورق فلز
در طراحی ورق فلز ، تعیین اندازه سوراخ ها ، مکان ها و ترازبندی آنها بسیار مهم است. همیشه بهتر است قطرهای سوراخ بیشتر از ضخامت ورق T مشخص شود. قطرهای سوراخ کمتر از ضخامت ورق منجر به بارگذاری بیشتر سوراخ ، طولانی تر شدن سوراخ ها و فرورفتگی بیش از حد می شود. همچنین هنگام برداشتن منگنه منجر به کشش مثل حرکت حلزون می شود که در نهایت بر روی عمر منگنه و ورق فلز تأثیر می گذارد. فاصله بین سوراخ ها نیز مهم است. باید حداقل دو برابر ضخامت ورق 2T باشد ، اگر نه بیشتر. فاصله بین سوراخ ها قدرت فلز را تضمین می کند و از تغییر شکل سوراخ ها در طی فرآیند خم شدن یا تشکیل جلوگیری می کند.
در مواردی که سوراخ ها باید نزدیک لبه باشند ، حداقل فضای بین لبه و سوراخ ها باید حداقل ضخامت ورق T باشد. همچنین ، فضاهای بین سوراخ ها و خم ها باید شعاع خمش H را در خود جای دهند و به اندازه کافی از خم فاصله داشته باشند. معمولاً فاصله ترجیحی بین سوراخها و خمش 1.5 برابر ضخامت ورق بعلاوه شعاع خم 1.5T+H است. تهیه مدل های سه بعدی بدون در نظر گرفتن این عوامل احتمال تغییرات و خطا را در کارخانه را افزایش می دهد.
دریافت طرح برای قطعات ورق فلز با اشتباهات مدل سازی در مورد خم ها و فیلت ها معمول است ، به ویژه هنگامی که چندین فروشنده درگیر هستند. این می تواند منجر به این شود که قطعات شکل گرفته متفاوت با مدل هایی باشند که بر اساس آنها ساخته شده اند.
مهندسانی که قطعات ورق فلز را طراحی می کنند باید اهمیت خم شدن و چگونگی کمک به جلوگیری از شکستگی فلز را درک کنند و ویژگی هایی مانند مهره ها و فلنج ها اهداف خاصی را تأمین کنند. آنها اثر برگشت فنر را کاهش می دهند و سختی را به قسمت یا محصول نهایی اضافه می کنند. (برگشت فنر تمایل ناخواسته ورق فلز به حفظ یا بازگشت به حالت صاف اولیه پس از فرآیند شکل گیری است.) ویژگی هایی مانند لبه های نزدیک نواحی سوراخ دار نیز به یک منظور کمک می کنند. آنها فلز را تقویت می کنند و اجازه می دهند در برابر بارهای بالاتر مقاومت کند. نادیده گرفتن این ویژگی ها نه تنها باعث خرابی میشود و زمان ساخت را افزایش می دهد ، بلکه قراضه مواد را نیز به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
خم های تسکین دهنده و لبه های نزدیک محل های سوراخ شده باعث تقویت قطعات ورق فلز می شود.
ساختار دانه در ورق فلز برای جلوگیری از ایجاد شکاف در قطعات ورق فلز دارای لبه ها یا زبانه هایی که از سه طرف بریده می شوند و به داخل یا خارج خم می شوند بسیار مهم است. اجزای دیگر اغلب بر روی آنها نصب یا بسته می شوند.طراح در مدل سازی قطعه باید ساختار دانه سیم پیچ فلزی مورد استفاده را درک کند. لبه هایی که به موازات جهت دانه تشکیل می شوند ، معمولاً به خوردگی تبدیل می شوند.
ممکن است مواردی در این زمینه وجود داشته باشد که این قانون پیچیده اعمال نشود. هنوز هم ، روش توصیه شده این است که لبه ها را عمود یا با زاویه کمتر از 45 درجه تشکیل دهید. به سمت جهت دانه. این احتمال وجود دارد که طراح هنگام تهیه مدل از این عامل بی اطلاع باشد. برقراری ارتباط با سازنده کلید اصلی است.
لبه ها باید عمود یا کمتر از 45 درجه باشند. به سمت جهت دانه باشند .
طراحان اغلب هنگام تعیین مقادیر تحمل ، در دنیای ایده آل به سر میبرند. با این حال ، در دنیای واقعی ، عوامل زیادی بر روی تحمل تأثیر می گذارند. به عنوان مثال ، عملکرد قطعه یا ویژگی ، و همچنین نوع مواد ، دما و ضخامت بر مشخصات تحمل تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، مهندسان باید اطمینان حاصل کنند که از تحمل دقیق برخوردار هستند ، فرایند ساختاری را که می تواند ورق فلز را به قطعه و دقت قالب و سایش آن را در حین عملیات پانچ تبدیل کند ، در نظر بگیرند.
در اینجا برخی دیگر از ویژگی های DFM ورق فلز وجود دارد:
قرار دادن چمبر در گوشه ها و مهره ها روی خم ها ، سفتی را افزایش می دهد و اثر برگشت فنر را کاهش می دهد.
دور انداختن و برجسته سازی در اطراف سوراخ های شعله ور شده ، قدرت بخشی را حفظ می کند و توانایی حفظ صافی آن را دارد.
مزایای DFM
طراحان و مهندسانی که به دستورالعمل های DFM پایبند هستند ، برای محصولات ورق فلز با حداقل تعداد قطعات که تولید و جمع آوری آنها نسبتاً آسان است ، تلاش می کنند. محصولات نیز قیمت کمتری دارند و احتمال خطاها و کار مجدد کاهش می یابد.
به حداقل رساندن شمارش قطعه: شمارش قطعات را می توان با ترکیب عملکردهای دو یا چند قسمت در یک قسمت منقبض کرد. برای انجام این کار ، طراحان باید سوالات زیر را از خود بپرسند:
• آیا قطعات نسبت به یکدیگر حرکت می کنند؟
• آیا قطعات به عایق الکتریکی یا حرارتی نیاز دارند؟
• آیا قطعات باید از مواد مختلف ساخته شوند؟
• آیا ترکیب قطعات با مونتاژ قطعات دیگر تداخل دارد؟
• آیا ترکیب قطعات تعمیر و نگهداری را پیچیده می کند؟
اگر پاسخ همه این سوال ها “نه” باشد ، یک قسمت ممکن است چندین عملکرد را انجام دهد. این مفهوم از نظر تئوری برای حداقل تعداد قطعات برای اولین بار توسطBoothroyd (1982) ارائه شد و به طور گسترده ای توسط مهندسان و تولید کنندگان در سراسر جهان انجام می شود. از طریق این روش ، شرکت دل کامپیوتر با طراحی مجدد یک شاسی رایانه ، حدود 15 میلیون دلار پس انداز کرد تا بتواند از آن در چندین خط رایانه استفاده کند. و تعداد قطعات 50٪ کاهش یافت و زمان مونتاژ 32٪ کاهش یافت.
سهولت در مونتاژ: این یک مورد مهم برای محصولات ورق فلزی است. طراحان محصول باید تلاش کنند تا قطعاتی را که به راحتی و همیشه با جهت گیری مناسب وارد می شوند ، تولید کنند. ویژگی های خود قفل شونده به زمان مونتاژ کوتاه و تعداد کمتر قطعات کمک می کند.
معمولاً طراحي قسمت بزرگ و گسترده براي تضمين پايداري و سپس جمع آوري قطعات کوچکتر در قسمت بالاي آن ، روش خوبي است. همچنین طراحی قطعات به گونه ای مناسب است که بتوان آنها را از یک جهت مونتاژ کرد ، نه چند جهت ، که زمان مونتاژ را بیشتر می کند.
سهولت در تولید: مهندسان باید از قابلیت های ساختی که در دسترس آنها است و محدودیت های این توانایی ها اطلاع داشته باشند. این بدان معنی است که طراحان باید فرایندها و همچنین مواد سازگار با آنها و حجم تولید آنها را درک کنند. در اینجا برخی دیگر از نکات DFM مربوط به مونتاژ وجود دارد:
• برای کاهش ماشینکاری و پردازش ، از اشکال نزدیک به شبکه برای قطعات قالب استفاده کنید.
• با استفاده از سطوح نصب بزرگ و صفحه های موازی اتصالات را ساده کنید.
• با ندادن نقاط تیز به گوشه ها به راحتی از شکستن قطعات جلوگیری کنید.
• از دیوارهای نازک ، تار ، سوراخ های عمیق باید خودداری کنید تا قطعات بدون تحریف در برابر بستن و ماشینکاری مقاومت کنند.
• از ویژگیهای غیرضروری خودداری کنید زیرا باعث کندی تولید و افزایش زمان ماشینکاری و هزینه می شود.
برای واحدهای ساختمانی بزرگ معمول است که طراحی را به ارائه دهندگان خدمات مهندسی واگذار می کنند تا بتوانند روی فعالیت های اصلی تمرکز کنند. با این حال ، انتخاب شریک مناسب به شما کمک می کند تا شکاف بین جهان ایده آل و واقعی بیشتر نشود. با شرکایی که مایل به همکاری هستند ، علاقه مند به دانستن بیشتر در مورد فرایندهای تولید و درگیر تولید محصولات ورق فلز هستند ، کار کنید قبل از واگذاری کار طراحی ، به دنبال شرکت هایی باشید که تجربه گذشته پروژه های موفق و منابع مورد نیاز را داشته باشند. این باعث می شود که ECO کم باشد و محصول با سرعت بیشتری به بازار عرضه شود.
