产品设计的薄板件结构设计准则(1)

发布时间:2024-04-14 作者:捷百瑞工业设计 0

​薄板由于其特殊的几何形状和较小的厚度,使得在加工过程中需要特殊的工艺和注意事项。

1.薄板在切割时需要采用高精度的切割设备,以确保切割边缘的平整度和精度。其次,在薄板的弯曲和成形过程中,需要考虑到其横向抗弯能力较差的特点,采用适当的支撑和固定措施,以防止薄板在加工过程中发生变形或扭曲。

2.薄板的焊接也是一个需要特别关注的环节。由于薄板的厚度较小,焊接时容易产生热变形和焊接裂纹等缺陷。因此,在焊接过程中需要严格控制焊接参数,选择合适的焊接方法和焊接材料,以确保焊接质量和薄板的稳定性。

3.薄板构件的加工工艺需要综合考虑材料特性、加工设备、工艺参数等多方面因素,以确保加工出的薄板构件具有优良的性能和稳定性。随着科技的不断进步和工艺的不断完善,薄板构件在各个领域的应用也将越来越广泛。

和薄板构件有关的加工工艺有三类 :

(1) 下料 :它包括剪切和冲裁。

(2) 成形 :它包括弯曲、折叠、卷边和深拉。

(3) 连接 :它包括焊接、粘接等。薄板构件的结构设计主要应考虑加工工艺的要求和特点。此外 ,要注意构件的批量大小。

薄板构件之所以被广泛采用是因为薄板有下列优点 :

(1) 易变形 ,这样可用简单的加工工艺制造多种形式的构件。

(2) 薄板构件重量轻。

(3) 加工量小 ,由于薄板表面质量高 ,厚度方向尺寸公差小 ,板面不需加工。

(4) 易于裁剪、焊接 ,可制造大而复杂的构件。

(5) 形状规范 ,便于自动加工。

2  结构设计准则

如何在薄板构件结构设计时充分考虑加工工艺的要求和特点 ,这里推荐几条设计准则并给出相应的例子。

2. 1  简单形状准则

     切割面的几何形状与切割效率和质量有着密切的关联。当切割面呈现出简单的几何形状时,切割下料的过程将变得更为便捷和直接。以直线为例,其简单的特性使得切割路径变得最短,从而有效减少切割所需的距离和时间。相较之下,曲线形状虽然增加了下料的难度,但仍然比更复杂的高阶曲线,如椭圆或其他不规则形状,要来得简单。这些高阶曲线形状不仅增加了切割的难度,还可能导致切割路径变长,切割量增加。因此,在设计切割方案时,优先选择简单的几何形状,可以大大提高切割效率,减少不必要的材料浪费,同时确保切割质量达到最佳状态。这样的选择不仅有助于提升生产效率,还能在一定程度上降低生产成本,实现经济效益与工艺质量的双赢。规则图形比不规则图形简单(见图 1 和图 2 以及图 3) 。

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 图4a 的结构只有在批量大时方有意义,否则冲裁时,切割麻烦,因此,小批量生产时,宜用图b所示结构。

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