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Essendo un importante processo di fabbricazione,La fabbricazione di lamiere è ampiamente utilizzata nel settore aerospaziale, l'industria automobilistica, l'edilizia e la produzione di elettrodomestici. Nel processo di fabbricazione della lamiera, padroneggiare le principali considerazioni di progettazione e ingegneria è fondamentale per migliorare la qualità del prodotto, ridurre i costi di fabbricazione e garantire l'efficienza della produzione. Questo articolo si concentrerà suConsiderazioni chiave sulla progettazione e l'ingegneria nella fabbricazione di lamiere.

Che cos'è la fabbricazione di lamiere?

La fabbricazione della lamiera è un processo di lavorazione e formatura dei metalli. Utilizza principalmente materiali in lamiera con uno spessore inferiore a 6 mm per produrre parti, componenti o parti strutturali attraversouna serie di processi di fabbricazione a freddo (come taglio, piegatura, stampaggio, saldatura, trattamento superficiale, ecc.). I prodotti in lamiera sono ampiamente utilizzati nelle automobili, nell'aerospaziale, nelle apparecchiature elettroniche, nell'edilizia, nelle apparecchiature mediche, nelle comunicazioni, negli apparecchi elettronici e in altri campi, come involucri di automobili, custodie per computer, parti metalliche per telefoni cellulari, ecc.

Come funziona il processo di fabbricazione della lamiera?

Passaggio 1: progettazione e prototipazione con software CAD

Utilizza il software CAD (Computer-Aided Design) per eseguire la progettazione dettagliata di parti in lamiera in base alle esigenze del cliente e ai requisiti del progetto. Durante il processo di progettazione è necessario considerare le dimensioni, la forma, il materiale, lo spessore e i successivi requisiti di lavorazione e assemblaggio delle parti in lamiera.
Verificare e modificare il progetto attraversoTecnologia di prototipazione rapida(come la stampa 3D) o modelli fatti a mano per garantire che il design soddisfi le esigenze effettive.

Passaggio 2: selezionare i materiali in base ai requisiti del progetto

Seleziona il materiale appropriato da una varietà di materiali in lamierain base ai requisiti del progetto. I materiali comuni in lamiera includono lamiere laminate a freddo, lamiere di acciaio zincato, acciaio inossidabile, alluminio, ecc. Quando si selezionano i materiali, è necessario considerare fattori come la resistenza del materiale, la resistenza alla corrosione, le prestazioni di lavorazione e il costo. Dopo aver determinato i materiali, procedere con l'approvvigionamento dei materiali. Assicurarsi che i materiali acquistati soddisfino i requisiti di progettazione e dispongano dei corrispondenti documenti di certificazione della qualità.

Passaggio 3: tagliare, piegare e modellare il metallo in forma

Utilizzare attrezzature comeTaglierine laser, cesoie o punzoni per eseguire tagli precisi dei materiali. La precisione di taglio e la qualità dei bordi devono essere garantite durante il processo di taglio. Successivamente, per piegare e modellare il materiale tagliato vengono utilizzate attrezzature come una piegatrice, una calandra o uno stampo. Durante il processo di stampaggio, è necessario controllare l'angolo di piegatura, il raggio di curvatura e la precisione di formatura.

Passaggio 4: saldare e assemblare le parti

Utilizzare apparecchiature di saldatura (come saldatura TIG, saldatura MIG, saldatura a resistenza, ecc.) per saldare parti in lamiera. Durante ilprocesso di saldatura, la qualità del cordone di saldatura, la resistenza della saldatura e il controllo della deformazione della saldatura devono essere garantiti. Assemblare le parti saldate per formare una parte in lamiera completa. Durante il processo di assemblaggio, è necessario garantire l'accuratezza dell'adattamento e la qualità dell'assemblaggio tra le parti.

Passaggio 5: operazioni di finitura come verniciatura, verniciatura a polvere e lucidatura

Trattamento superficiale delle parti in lamiera, come sabbiatura, rimozione della ruggine, decapaggio, ecc.,per migliorare la qualità della superficie e l'adesione. Le parti in lamiera sono verniciate o verniciate a polvere in base alle esigenze del cliente. La verniciatura e la verniciatura a polvere possono proteggere le parti in lamiera dalla corrosione e dall'usura, migliorando al contempo l'estetica. Lucidare e levigare le parti in lamiera per migliorare la finitura superficiale e la lucentezza.

Quali sono le considerazioni chiave sui materiali nella fabbricazione della lamiera?

1. Selezione del materiale

Nella fabbricazione della lamiera, la scelta dei materiali è fondamentale, perché diversi materiali metallici hanno proprietà fisiche e chimiche diverse, che influenzano direttamente la selezione della tecnologia di lavorazione e le prestazioni del prodotto finale. Ecco alcuni materiali di uso comune e le loro caratteristiche:

• Piastra in alluminio:L'alluminio è un metallo leggero bianco-argenteo con buona conduttività termica, conducibilità elettrica e duttilità, bassa densità, leggerezza e buona resistenza alla corrosione. Pertanto, le lamiere di alluminio sono spesso utilizzate in applicazioni che richiedono riduzione del peso e resistenza alla corrosione, come l'aerospaziale, l'automotive, la nautica e altri campi.
• Lamiera zincata:La lamiera zincata è una lamiera placcata con uno strato di zinco sulla superficie della piastra d'acciaio per migliorarne la resistenza alla corrosione e la durata. La lamiera zincata è suddivisa in lamiera zincata a caldo e lamiera elettrozincata, tra cui la lamiera zincata a caldo ha una buona resistenza alla corrosione e un'elevata resistenza ed è adatta per l'uso in ambienti difficili; La lamiera elettrozincata ha una buona lucentezza superficiale e buone prestazioni di lavorazione ed è adatta per occasioni con elevati requisiti di qualità superficiale.
• Acciaio inossidabile:L'acciaio inossidabile è uno speciale acciaio legato che ha un'eccellente resistenza alla corrosione e alle alte temperature. A causa della sua elevata durezza e buona tenacità, è ampiamente utilizzato nell'industria. Si caratterizza per la sua robustezza, economicità e relativa facilità di lavorazione e saldatura. A causa dell'ampia gamma di applicazioni nell'industria, l'acciaio inossidabile è anche conosciuto come il "re dei metalli". L'acciaio inossidabile viene spesso utilizzato in articoli che richiedono resistenza alla corrosione e pulizia, come attrezzature per la manipolazione degli alimenti e dispositivi medici.
• Acciaio al carbonio:Questo è un tipo di acciaio composto principalmente da carbonio. In base alla differenza nel contenuto di carbonio, può essere classificato in acciaio a basso tenore di carbonio, acciaio a medio tenore di carbonio e acciaio ad alto tenore di carbonio. L'acciaio a basso tenore di carbonio può essere suddiviso in due tipi: acciaio al carbonio ordinario e acciaio bassolegato. L'acciaio al carbonio è stato ampiamente utilizzato in molti campi come i macchinari e l'edilizia grazie ai suoi vantaggi di elevata resistenza e basso costo.

2. Tabella di spessore e calibro

I disegni delle specifiche della lamiera possono essere utilizzati per determinare lo spessore della lamiera, che ha un impatto significativo sulle tecniche di lavorazione e sulle prestazioni del prodotto finale. Per le aziende produttrici di automobili, al fine di garantire la qualità e la durata delle parti, di solito utilizzano materiali diversi per realizzare parti in lamiera per ottenere effetti di design. Generalmente, più spessa è la lamiera, più è forte e rigida, ma questo significa anche che la difficoltà e il costo della lavorazione aumenteranno. Inoltre, per alcune parti specifiche, lo spessore della lastra e la precisione dimensionale sono reciprocamente restrittivi. Pertanto, quando si decide lo spessore del pannello, è necessario considerare in modo completo i requisiti funzionali del prodotto e il processo di produzione. Inoltre, i disegni delle specifiche possono anche mostrare dettagli come le dimensioni e la forma specifiche della scheda, il che è molto utile nella formulazione dei piani di lavorazione e produzione.

3. Finiture superficiali e rivestimenti

Al fine di migliorare la durata del pannello e migliorarne la qualità dell'aspetto,Il trattamento superficiale e il rivestimento sono particolarmente critici. Al fine di garantire che il prodotto abbia buone prestazioni, è necessario adottare misure tecniche appropriate durante il processo di progettazione e produzione per controllare le proprietà della superficie e prevenire danni alla superficie. Di seguito sono elencati alcuni trattamenti superficiali e tecnologie di rivestimento comuni:
(1) Zincatura:La zincatura è un metodo anticorrosivo comunemente usato per migliorare la resistenza alla corrosione della piastra d'acciaio rivestendola con uno strato di zinco sulla superficie. Lo strato zincato può proteggere la piastra d'acciaio da ossidazione, corrosione, ecc. e prolungare la durata.
(2) Irrorazione:La spruzzatura è un processo di rivestimento che aderisce alla vernice in polvere sulla superficie di lavoro attraverso la scarica corona. Dopo la spruzzatura, è possibile formare un rivestimento uniforme, piatto e liscio, che migliora la durata e la qualità dell'aspetto della piastra. Allo stesso tempo, la spruzzatura può anche scegliere colori e trame diversi in base alle esigenze per soddisfare le diverse esigenze di decorazione.
(3) Ossidazione:L'ossidazione è un metodo di trattamento superficiale che forma un film protettivo sulla superficie di un metallo. Attraverso il trattamento di ossidazione, sulla superficie del metallo può formarsi un denso film di ossido, che ne migliora la resistenza alla corrosione e all'usura.
(4) Altri metodi di trattamento:Oltre alla zincatura, alla spruzzatura e all'ossidazione, è possibile utilizzare anche metodi di trattamento superficiale come la galvanica, l'elettroforesi e lo stampaggio a immersione per migliorare la durata e la qualità dell'aspetto della lastra. Questi metodi possono essere selezionati e applicati in base alle specifiche esigenze.

Quali sono le considerazioni essenziali sulla progettazione delle parti in lamiera?

1. Raggio di curvatura e lamiera piegata

• Curvatura:La dimensione del raggio di curvatura ha un impatto importante sulla qualità di formatura e sulla resistenza delle parti in lamiera. Un raggio di curvatura troppo piccolo può causare la rottura del materiale durante il processo di piegatura, mentre un raggio di curvatura troppo grande può aumentare le dimensioni e il peso della parte. Durante il processo di progettazione, è necessario selezionare il raggio di curvatura appropriato in base al tipo di materiale, allo spessore e alla resistenza richiesta.
• Piegatura della lamiera:La piegatura è un processo comune nella lavorazione della lamiera, attraverso il quale è possibile formare varie forme e strutture richieste. Quando si progetta una lamiera piegata, è necessario considerare fattori come la direzione di piegatura, l'angolo e la precisione dimensionale dopo la piegatura.

2. Tolleranza di piegatura e fattore K

• Tolleranza di flessione:La tolleranza di flessione si riferisce alla lunghezza extrariservato a compensare la deformazione del materiale durante la flessione. Calcolando la tolleranza di piegatura, è possibile garantire che la precisione dimensionale della parte dopo la piegatura soddisfi i requisiti di progettazione.
• Fattore K:Il fattore K è una costante empirica utilizzata per descrivere la posizione della linea neutra di un materiale durante la flessione. La dimensione del fattore K dipende da fattori quali il tipo di materiale, lo spessore e il metodo di piegatura. Comprendendo i fattori di influenza e i metodi di calcolo del fattore K, ildeformazione a flessione di parti in lamierapuò essere controllato meglio e la qualità di formatura migliorata.

3. Tolleranza e vestibilità

• Tolleranza:La tolleranza si riferisce all'intervallo di variazione consentito nelle dimensioni di una parte. Quando si progettano parti in lamiera, è necessario impostare un intervallo di tolleranza ragionevole in base ai requisiti di utilizzo e assemblaggio della parte. Una tolleranza troppo ampia può portare a uno scarso adattamento tra le parti, compromettendo la precisione e le prestazioni dell'assemblaggio; Una tolleranza troppo piccola può aumentare la difficoltà di lavorazione e i costi.
• Adatto: l'adattamento si riferisce alla posizione relativa e alla connessione tra le parti. Durante il processo di progettazione, è necessario considerare i requisiti di adattamento e precisione tra le parti per garantire che le parti assemblate possano funzionare correttamente.

4.Posizionamento di fori e fessure

• Posizionamento dei fori:La posizione dei fori ha un impatto importante sulla resistenza strutturale e sulla precisione di assemblaggio delle parti in lamiera. Durante il processo di progettazione, evitare di progettare fori vicino all'area di piegatura per evitare che i fori si deformino o si rompano durante il processo di piegatura. Allo stesso tempo, è necessario considerare anche la distanza e la disposizione tra i fori per garantire la resistenza strutturale e la precisione di assemblaggio delle parti.
• Posizionamento degli slot: La progettazione della fessura deve anche considerare l'impatto della sua posizione sulla parte. Analogamente ai fori, evitare di progettare fessure vicino all'area di piegatura per evitare che la fessura si deformi o si danneggi durante il processo di piegatura.

Come garantire l'integrità strutturale e la funzionalità nella progettazione di lamiere?

1. Caratteristiche di irrigidimento

(1) Progettazione dell'armatura:Aumentare lo spessore e l'altezza della lamiera, così come l'area di taglio trasversale, è il metodo di base per migliorare la rigidità delle parti in lamiera. L'uso di materiali ad alta resistenza, alta tenacità e basso modulo, come acciaio bassolegato ad alta resistenza, lega di alluminio, lega di magnesio, ecc., può migliorare significativamente la resistenza e la stabilità dei componenti. L'aggiunta di rinforzi o ferri angolari alle estremità di collegamento delle parti in lamiera può aumentare ulteriormente la forza di supporto.
(2) Misure di aumento della rigidezza:Attraverso la formatura a caldo, la formatura a freddo, la forgiatura, la tempra e altri processi, la grana del materiale è più fine, in modo da migliorare la resistenza e la tenacità. Garantire l'uniformità del materiale durante il processo di lavorazione ed evitare eccessivi allungamenti epiegatura per ridurre deformazioni e difetti.

2. Ridurre al minimo la concentrazione di stress

(1)Ridurre la concentrazione dello stress:La concentrazione delle sollecitazioni è la causa principale della fragilità locale, della deformazione e dello spostamento delle parti in lamiera. Durante la progettazione, è necessario evitare spigoli vivi e cambiamenti di forma eccessivi per ridurre la possibilità di concentrazione delle sollecitazioni. Ottimizza i raggi degli angoli interni ed esterni per rendere gli angoli più smussati, aiutando a disperdere le sollecitazioni e ridurre la concentrazione.
(2)Metodo di analisi degli elementi finiti:Utilizzando il metodo di analisi degli elementi finiti per simulare e analizzare le parti in lamiera, siamo in grado di prevedere possibili fratture locali, rughe superficiali, assottigliamenti locali e altre carenze di produzione, guidando così l'ottimizzazione del progetto. Ottimizzando il modello, la rigidità, la resistenza e la modalità delle parti in lamiera possono essere ulteriormente migliorate e l'impatto della concentrazione delle sollecitazioni può essere ridotto.

3. Trattamenti di bordi e angoli

(1)Trattamenti dei bordi: Quando si lavora con la lamiera, mantenere gli angoli il più chiusi possibile è un passaggio fondamentale. Ciò contribuisce a ridurre la quantità di lavori di saldatura e riempimento necessari, migliorando l'efficienza della produzione e la qualità del prodotto. La chiusura angolare può anche ridurre la concentrazione delle sollecitazioni e migliorare la resistenza e la stabilità delle parti in lamiera.

(2)Trattamenti Corner: L'abilitazione della funzione di elaborazione degli angoli nel software di progettazione può rendere gli angoli più materiali e la forma più vicina a 90 gradi, migliorando così la resistenza e la stabilità degli angoli. Scegli in modo flessibile se attivare la funzione di lavorazione degli angoli in base ai materiali utilizzati, ai macchinari di produzione e ai requisiti di processo.

4.Utilizzo di flange e linguette

(1)Aumentare la struttura di supporto:L'introduzione di flange e sporgenze nel design può aumentare la struttura di supporto delle parti in lamiera e migliorare la resistenza e la stabilità complessive. Le flange e le linguette possono essere utilizzate anche come componenti di collegamento e fissaggio, migliorando la precisione del posizionamento dei componenti durante l'assemblaggio.
(2)Ottimizza l'efficienza dell'assemblaggio:Le flange e le linguette devono essere progettate pensando alla facilità e all'efficienza. Un corretto layout di flange e linguette può semplificare il processo di assemblaggio e ridurre i tempi e i costi di assemblaggio.

Longsheng: la tua azienda di fiducia nella progettazione di lamiere

A Longsheng, non siamo solo esperti nelle varie competenze sopra menzionate, ma disponiamo di un team tecnico professionale in grado di fornire servizi di fabbricazione di lamiere leader per produrre parti di alta qualità per te a prezzi molto competitivi. In qualità di azienda certificata ISO 9001:2015, ci concentriamo sulla costruzione di un sistema di gestione della qualità per fornire ai clienti un servizio affidabile.

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Domande frequenti

1. Quali tipi di materiali sono i migliori per la fabbricazione di lamiere?

ComunementeMateriali utilizzati per la fabbricazione della lamieraComprende lamiere di acciaio laminate a freddo, lamiere di acciaio laminate a freddo elettrozincate, lamiere di acciaio zincato a caldo, lamiere zincate in alluminio, lamiere di acciaio inossidabile, lamiere di alluminio antiruggine, lamiere in lega di alluminio, rame e ottone, ecc. Quando si selezionano i materiali, è necessario fare considerazioni complete in base a fattori quali i requisiti funzionali del prodotto, l'ambiente di utilizzo e il budget dei costi.

2. Come faccio a scegliere il raggio di curvatura giusto per il mio design?

Scegliere il giustoRaggio di curvatura per un progetto in lamieraRichiede diversi fattori da considerare, tra cui lo spessore del materiale, la pressione della pressa piegatrice e la larghezza della scanalatura dello stampo sotto lo stampo di piegatura. In generale, quando lo spessore della lamiera è inferiore a 6 mm, il raggio interno della piegatura della lamiera può essere determinato direttamente dallo spessore della lamiera. Quando lo spessore della piastra è maggiore di 6 mm e inferiore a 12 mm, il raggio di curvatura della piastra è generalmente 1,25-1,5 volte lo spessore della lastra. Quando lo spessore della piastra è maggiore di 12 mm, il raggio di curvatura nella piastra è generalmente 2-3 volte lo spessore della lamiera. La larghezza della scanalatura dello stampo sotto lo stampo di piegatura ha una certa relazione con la dimensione del raggio di curvatura. Minore è la larghezza della scanalatura, minore è il raggio di curvatura; Maggiore è la larghezza della scanalatura, maggiore è il raggio di curvatura.

3. Quali sono gli errori comuni da evitare nella progettazione della lamiera?

InProgettazione di lamiere, i principali errori comuni che dovrebbero essere evitati sono: (1) Evitare di posizionare fori, linguette e altre caratteristiche troppo vicino alla linea di piegatura per evitare deformazioni o danni durante il processo di piegatura. Si consiglia di seguire la regola 4T, che consiste nel mantenere tutte le caratteristiche almeno quattro volte lo spessore del materiale lontano dalla linea di piegatura. (2) Durante la progettazione, è necessario considerare la resistenza del materiale e la sua facilità di flessione. Ad esempio, i materiali più resistenti possono richiedere un raggio di curvatura più ampio o un processo di piegatura più complesso.(3) Assicurarsi che i requisiti di saldatura siano pratici ed evitare situazioni difficili da operare come la saldatura in una scatola chiusa. Si consiglia di progettare in modo che tutte le saldature vengano eseguite all'esterno della parte. (4) L'acciaio utilizzato in ambienti corrosivi deve considerare la protezione anticorrosione, come la scelta di metallo zincato o zincato in lega con un rivestimento protettivo in zinco.

4. Come posso ridurre i costi nella fabbricazione della lamiera?

Attraverso una ragionevole selezione dei materiali, l'ottimizzazione del processo di produzione, il miglioramento dell'efficienza produttiva, la ragionevole organizzazione dei piani di produzione e il controllo dei costi di manutenzione delle apparecchiature, ecc.,I costi di fabbricazione della lamiera possono essere efficacemente ridotti.

Sommario

Considerazioni chiave sulla progettazione e l'ingegneria nella fabbricazione della lamieraCopre tutto, dalla selezione dei materiali alla lavorazione, dal design della resistenza ai dettagli. Solo tenendo conto di questi fattori è possibile ottenere una produzione efficiente, economica e affidabile di parti in lamiera. I progettisti e gli ingegneri della lamiera devono continuare ad apprendere e padroneggiare nuove tecnologie e processi per rispondere alle mutevoli esigenze del mercato e ai requisiti dei clienti.

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Questo articolo è stato scritto da più collaboratori di Longsheng. Longsheng è una risorsa leader nel settore manifatturiero, conLavorazione CNC,fabbricazione di lamiere,Stampa 3D,stampaggio ad iniezione,stampaggio metallie altro ancora.