アルミニウムシートメタルファブリケーションは、軽量の強度と正確なフォームが交渉不可能である、避難、自動車、電子機器、建築物(避難、自動車、電子機器、建築)を支えています。高度なシートメタルデザインテクノロジーをワークフローに統合することにより、欠陥を最小限に抑え、コストを削減し、時間からマーケットを加速できます。この記事では、デザインのヒント、ソフトウェアツール、ベストプラクティス、およびアルミニウムシートメタルの製造を良好から例外に高めるケーススタディに深く潜ります。
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すべての高品質のアルミニウム成分がCAD画面で始まります。思慮深いデザイン:
製造の問題を防ぎます:最初の曲げ前のスプリングバック、薄く、ツールの衝突に対処します。
コストを削減します:プロトタイプが少なくなり、スクラップが少なく、サイクル時間が短くなります。
パフォーマンスを向上させます:正確にサイズのフランジと裾は、余分な重量なしで剛性を追加します。
一貫性を保証します:均一な穴の配置と曲がり半径は、一緒にスナップして確実に組み立てる部品を生成します。
製造可能性(DFM)の設計に重点を置くことで、開発サイクルの数週間を削減します。これは、ペースの速い市場での重要な利点です。
基本的なシックスに基づいて、より深い洞察と追加の例があります。
可変穴の直径:低ストレス領域の大きな穴を使用し、重要な特徴に近いサイズを小さくして、流れと強度のバランスをとっています。
ずらしたパターン:ベント付きパネルでは、構造的完全性を備えた最大の開いた領域を得るために、六角形のアレイ(ピッチ= 2×直径)のずらして穴を開けます。
ケーススタディ:航空宇宙フェアリングでは、8 mmピッチで4 mmの穿孔を使用しました。DFMシミュレーションは、ストレス濃度を20%減らしました。
プログレッシブフィレット:角の近くに小さな救済半径を導入して、材料の流れを深い抽選で導きます。
可変半径:タイトな封筒(エレクトロニクスシャーシなど)で、1倍の厚さの半径を1.5×厚さの曲げと混合して、しわの形成を防ぎます。
ツーリングのヒント:複雑な部品のCAMシーケンスで「エアベンド、最初、ボトム2番目のボトム」を指定します。
方向性のネスティング:すべてのフランジを一方向に並べて、ダウンストリームプレスとコンベヤーにシームレスにフィットします。
フィクスチャレス処理:一貫したベンド方向により、一般的な「パレットスタイル」ツールを使用し、フィクスチャコストを最大40%削減できます。
エッジフランジの強化:荷重をかけるレールの場合、埋め込まれたビーズを備えた二重裾を使用して、慣性の瞬間を高めます。
涙の裾の利点:オープンタイプの涙液ドロップ裾は、より大きな弧の上に曲げひずみを分布させることにより、エッジの亀裂を減らします。
自己配置ジョイント:プレスフィットアセンブリのために0.2 mmの干渉を備えた、交尾タブとスロットを設計します。ファスナーは必要ありません。
インターロックされたラッチ:取り外し可能なパネルに、スロットにスナップする小さなリバースベンドタブを追加して、ツールを含まないアクセスを可能にします。
公差ゾーニング:パーツの特徴を「クリティカル」、「機能」、「参照」ゾーンに分割します。
致命的:±0.1 mm(交配面)
機能的:±0.3 mm(取り付け穴)
参照:±0.5 mm(装飾的なエッジ)
GD&T実装:CADでデータムベースのコールアウトを使用して、アセンブリのスタックアップを制御します。
スプリングバック予測:SolidWorksまたはAutodesk Inventorの高度なFEAモジュールは、合金固有のスプリングバックをシミュレートし、ベンドアングルを実質的に相殺することができます。
材料モデル:正確な形成予測を取得するために、5xxxおよび6xxxシリーズのアルミニウムの真のストレスストレイン曲線を入力します。
ネスティングソフトウェア:SigmanestやNestfabなどのプログラムは、パーツレイアウトを最適化し、平均で8〜12%の原料を節約します。
リアルタイムコスト:一部のネスティングツールでは、材料とプレスタイムコストを即座に推定し、設計対象の決定を導きます。
ルールライブラリ:カスタムDFMルール(最小のベンド半径、最大サポートされていないフランジの長さ、穴の近接性)をリアルタイムでフラグを立てます。
共同レビュー:DFMレポートをWebプラットフォームにエクスポートして、設計チームと生産チーム間の迅速なフィードバックを提供します。
方法 | 許容範囲 | ツーリングコスト | スプリングバックコントロール |
---|---|---|---|
空気曲げ | ±0.5°–1.0° | 低い | 高い |
底部 | ±0.25°–0.5° | 中くらい | 中くらい |
コーティング | ±0.1°以上 | 高い | 低い |
空気曲げ:広く使用されていますが、ツーリングにはスプリングバックの補償が必要です。
底部:角度が狭いため、シートをv ‑ dieにストライクします。
コーティング:完全なプラスチック変形のために金属を死に吹き込みます - 精密な括弧のためのideal。
パーツの例:5つの曲がり角のある電子ハウジング。
内部フランジは最初に曲がっています
ボックスアップの側壁
最終的なCチャネル機能
結果:適切なシーケンスは、ツールの衝突を減らし、二次再配置を排除し、サイクル時間を15%削減しました。
アルミニウム溶接には注意が必要ですが、小さなアセンブリはしばしば溶接縫い目またはブラケットを統合します。
AC/DCコントロール:シート上の酸化物洗浄用のAC;厚いセクションでより深い浸透のためのDC。
熱管理:バッキングバーまたはチルブロックを使用して、熱を放散し、薄いパネルでの反りを最小限に抑えます。
より良い流れ:シリコンブロンズワイヤーを備えたMIGは、アルミニウムハウジングのラップジョイントに役立つギャップにフィラーを追加します。
低熱のろう付け:融解温度以下で動作することにより、繊細なアセンブリの歪みを減らします。
自動タンブリング:セラミックメディアは、1つのサイクルで数百の部品をburrし、エッジを切断します。
マニュアルマイクロデバル:クリティカルシーリングフランジの場合、ハンドツールのburringは漏れのない交尾を保証します。
タイプIIの陽極酸化:厚さ10〜20 µmの標準保護仕上げ - 屋内エンクロージャー用の味。
タイプIII(ハード)陽極酸化:耐摩耗性の場合は25〜50 µm - 屋外または豊富な表面の場合。
パウダーコーティング:デュアルコートエポキシ/ポリエステルシステムは、色とUV保護を追加します。
着信検査:生シートの厚さ(±0.05 mm)と合金認証を確認します。
インプロセスモニタリング:プレスブレーキ上のレーザー角度センサーは、耐性内の各曲がりを確認します。
最終的な寸法チェック:CMMまたは座標測定腕は、重要な機能と平坦性を検証します。
ドキュメント:監査をサポートするために、材料証明書、DFMレポート、検査ログ - を完全なトレーサビリティファイル(材料証明書、DFMレポート、検査ログ)。
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最先端の機器:CNCレーザーカッター(±0.1 mm)、自動タレットパンチ、ロボットプレスブレーキセル。
DFMの専門知識:家庭用エンジニアは、CAD/FEAおよびネスティングツールを使用して、速度とコストを最適化します。
迅速なプロトタイピング:48時間のサンプルパーツ。パイロットは1週間で走ります。
認定品質:ISO 9001、ISO 14001、およびSGS verifiedアルミニウムストック。
グローバル配信:世界中のオンタイム出荷のためのERP駆動型の生産計画とロジスティクス。
Shengwoと提携して、アルミニウムのデザインを高性能で精密に構築した現実に変換します。
マスターシートメタルデザインテクノロジーは、より強い部品、より速いサイクル、大幅なコスト削減を促進するアルミニウム板金製造の可能性を最大限に引き出します。最適化されたホールパターンやベンドシーケンスから統合されたCAD/FEAワークフローや自動ネスティングまで、これらの戦略により、次のプロジェクトが期待を上回ることができます。
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Q1:どの最小曲線半径を使用すればよいですか?
延性アルミニウムの材料の厚さに少なくとも等しい。より硬い合金のために増加します。
Q2:スプリングバックを減らすにはどうすればよいですか?
クリティカルベンドでの底またはコーティングを選択します。 FEAデータに基づいてCAMオフセットを調整します。
Q3:どのような許容値が典型的ですか?
フォーム機能上の±0.1 mm。標準生産の穴の配置で±0.5 mm。
Q4:陽極酸化とパウダーコーティングを選択するにはどうすればよいですか?
内部または軽量の部品のために陽極酸化します。鮮やかな色と屋外で使用するためのパウダーコート。
Q5:Shengwoは小規模および大規模なランの両方を処理できますか?
はい - 柔軟性のないセルは、1回のプロトタイプと数千の部品を同等の精度で許可します。