قد يكون قطر الثقب صحيحًا ومع ذلك يسبب مشكلة لأن المعدن المتبقي بجانبه قليل. وقد تطابق دعامة الرسم المسطح، ثم لا تتوافق ثقوبها مع الجزء المقابل بعد الثني. تراجع ممارسات التصميم الجيدة هذه العلاقات قبل أن يجعل القالب تعديلها مكلفًا.
يركز هذا الدليل على قرارات التصميم. يمكنك البدء بمخطط أولي أو رسم غير مكتمل، مع توضيح ما يجب أن يتلاءم أو يحمل حملًا أو يلامس سلكًا أو يحقق توصيلًا كهربائيًا. يستطيع المورد بعد ذلك مراجعة خيارات التصنيع مع فريقك. أما دليل مراجعة DFM قبل عرض السعر، فيساعد على تسجيل القرارات التي يلزم حسمها لتسعير القالب.
ما معلومات المادة التي تؤثر في تصميم القطعة المكبوسة؟
يحتاج تصميم القطعة إلى درجة المادة وحالة توريدها أو تقسيَتها وسماكتها الاسمية والتفاوت المسموح في السماكة. تؤثر هذه المدخلات في حمل اللكمة وقابلية التشكيل والارتداد المرن. وقد تتصرف صفيحتان موصوفتان فقط بأنهما من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم بشكل مختلف رغم تطابق السماكة الاسمية.
اختر المقاومة الميكانيكية وقابلية التشكيل معًا. فقد تحتاج ملامسة نابضية إلى مقاومة تحافظ بها على قوة التماس، بينما يحتاج غطاء بثنيات ضيقة إلى مطيلية موضعية كافية كي لا يتشقق. قد تسهّل حالة أكثر ليونة التشكيل، لكنها قد تغير وظيفة القطعة؛ لذا فهي قرار تصميمي.
إذا لم تُحسم المادة، فاشرح الحمل والبيئة والوظيفة الكهربائية والتشطيب المطلوب، واطلب خيارات مع مزاياها وتنازلاتها. ينبغي أن تمثل مادة تجارب التشكيل الحالة المقصودة للإنتاج، مع مراعاة ترتيب أي معالجة حرارية مخطط لها.
كيف تقاس المسافة بين الثقب والحافة وبين الثقوب؟
قِس الخلوص بين الثقب والحافة من حافة الثقب المقطوعة إلى الحافة الخارجية المقطوعة. وقِس عرض المعدن بين ثقبين من أقرب حافتيهما. تتضمن المسافة من المركز إلى الحافة أو بين المركزين جزءًا من الثقب نفسه، لذلك لا تقارنها مباشرة بتوصية تخص المعدن المتبقي.
لثقب دائري بجوار حافة مستقيمة، يكون الخلوص الصافي e = A − D1/2، حيث A هي المسافة العمودية من مركز الثقب إلى الحافة الخارجية وD1 قطر الثقب. ولثقبين دائريين، يكون عرض المعدن بينهما b = P − (D1 + D2)/2، حيث P المسافة بين المركزين، وD1 وD2 قطرا الثقبين.
أبعاد توضيحية: ثقب قطره 4 mm ويبعد مركزه 4 mm عن الحافة الخارجية يترك 4 − 4/2 = 2 mm من المعدن. وثقبان بقطري 4 mm و6 mm، والمسافة بين مركزيهما 8 mm، يتركان 8 − (4 + 6)/2 = 3 mm بينهما. تصف هذه الحسابات الشكل الهندسي؛ أما كفاية المعدن المتبقي فتعتمد على المادة والسماكة وتسلسل القطع ووظيفة القطعة.
- للفتحة الطولية، راجع أيضًا عرضها الضيق وأنصاف أقطار نهاياتها وأقصر مسافة إلى حواف القطع المجاورة.
- مع المحيطات المنحنية أو الفتحات غير المنتظمة، استخدم أقصر مسافة فعلية بين الحواف بدل معادلات الثقوب الدائرية.
- اسأل إن كان يمكن زيادة المعدن المتبقي في منطقة لا تؤثر في الوظيفة. أما تحريك ثقب تموضع فيحتاج إلى مراجعة التجميع قبل تعديل الرسم.
إلى أي حد يمكن تصغير ثقب أو فتحة بالتثقيب؟
لا يوجد قطر أدنى واحد يناسب جميع القطع المعدنية المكبوسة. راجع أصغر بُعد للّكمة مقارنة بسماكة الصفيحة، ثم مقاومة المادة وإسناد اللكمة وخلوص القطع وجودة الحافة المطلوبة. توضح Dayton Lamina أن الثقوب الصغيرة قد تزيد إجهاد الضغط في اللكمة وتغير الحافة المقصوصة والرايش الناتج. [1]
السبب عملي: تحمل اللكمة الصغيرة قوة القطع عبر مقطع صغير. ويجب أيضًا أن تنسحب من الصفيحة وأن تُخرج الجزء المقطوع بصورة موثوقة. مجرد اختيار مادة أصلد للّكمة لا يعالج كل مشكلات الإسناد أو نزع الصفيحة عنها أو جودة الحافة.
إذا كان الحجم الصغير ضروريًا للوظيفة، فقارن ترتيبًا يوفر إسنادًا مناسبًا للّكمة أو عملية منفصلة. وإذا كانت الفتحة للخلوص فقط، فاسأل إن كان توسيعها يحقق الغرض نفسه. النتيجة المفيدة للمراجعة هي شكل ومسار متفق عليهما، لا رفض التصميم بسبب قاعدة عامة لنسبة القطر إلى السماكة.
كيف تُراجع الثنيات والثقوب القريبة ووصول الأدوات معًا؟
اختر نصف قطر الثني الداخلي وفق درجة المادة الفعلية وحالتها وسماكتها وطريقة تشكيلها. يتمدد الجانب الخارجي للثنية، لذلك قد يتشقق نصف قطر شديد الضيق حتى في قطعة تبدو بسيطة. ومساواة نصف القطر بالسماكة قيمة يمكن تقييمها، وليست قاعدة آمنة لكل المواد. [2]
قد يتشوه الثقب القريب من الثنية مع تشكل المعدن المحيط به. وضح المرجع المستخدم لقياس بعده: بداية انحناء الثنية في القطعة النهائية، والركن الحاد النظري، وخط منتصف الثني في الرسم المسطح مواقع مختلفة. راجع موضع الثقب النهائي بالنسبة إلى سطح التجميع، لا موقعه قبل الثني فقط.
- أبعد الفتحة عن الثنية عندما تسمح الوظيفة، أو قارن تثقيبها بعد التشكيل إذا أمكن للأدوات الوصول إليها وإسنادها.
- استخدم شق تفريغ عند الثني إذا كان المعدن المجاور سيتعرض للتمزق أو التداخل، مع مراجعة تأثيره في الصلابة والمظهر وأي حافة إحكام.
- راجع الشفاه القصيرة والثنيات المرتدة والجدران المتقابلة من حيث وصول اللكمة والإسناد وإخراج القطعة. قد يحتاج الشكل الممكن رسمه في CAD إلى ترتيب عمليات مختلف.
- إذا كانت قابلية الثني تتأثر باتجاه المادة، فسجل اتجاه الدرفلة وراجعه بالنسبة إلى محاور الثني. لا تفترض أن اتجاه ترتيب واحد على اللوح يناسب جميع الثنيات.
لماذا تتغير زاوية الثني بعد فتح المكبس؟
الارتداد المرن هو استرجاع جزء من التشوه عند إزالة حمل التشكيل. وقد يغير الزاوية أو يقوّس جدارًا أو يلوي القطعة. تؤثر مقاومة المادة بعد التشكيل ومعامل المرونة والشكل وتاريخ التحميل في النتيجة؛ والقول إن المعدن الأصلد يرتد أكثر لا يكفي لاختيار تصميم الثنية. [3]
قد يستخدم القالب ثنيًا زائدًا أو تسلسل تشكيل معدلًا أو عملية ضبط أبعاد لاحقة للوصول إلى الشكل النهائي. وتصغير نصف القطر لمجرد تقليل الارتداد قد يزيد خطر التشقق. اتفق على الزاوية النهائية أو علاقة الثقب بالسطح التي تهم الوظيفة، ثم تحقق منها بعينات ممثلة.
للدعامة المرنة، حدد هل تُفحص هذه العلاقة دون تقييد أم تحت تثبيت تجميعي محدد. ضغط القطعة لتصبح مستوية أثناء الفحص قد يخفي مشكلة تلاؤم في حالتها الحرة. يجب أن تتوافق نقاط الإسناد وظروف الإمساك مع المتطلب. [4]
ما المطلوب تحديده للحواف والتفاوتات والتشطيب؟
حدد النتيجة المطلوبة في الموضع الوظيفي: فتحة الكابل ينبغي ألا تتلف العزل، وحافة التجميع يجب أن تستقر في مكانها، ونقطة التأريض تحتاج إلى مسار توصيل مناسب. يمكنك وضع دائرة حول هذه المناطق في رسم أو صورة دون اختيار طريقة إزالة الرايش أو تحديد ارتفاع مسموح له أولًا.
قد يترك القطع حافة بارزة حادة، ويتوقف اتجاهها وحجمها على عملية القطع وحالة الأداة. تختار المراجعة الهندسية اتجاه القطع ومعالجة الحافة، ثم يُتفق على طريقة التحقق من النتيجة. وقد تؤثر إزالة الرايش في أبعاد ثقب صغير أو تفصيل ضيق، لذا راجع الشكل النهائي. [1]
- التفاوتات: حدد الأبعاد التي تتحكم في التجميع، واعتمد تفاوتًا عامًا مناسبًا لبقية التفاصيل. اجعل مراجع القياس واضحة.
- التشطيب: وضح الثقوب والقلاووظ والخلوصات التي يجب أن تتلاءم بعد الطلاء أو الترسيب المعدني. راجع زيادة السماكة وأي مناطق تحتاج إلى تغطية أثناء المعالجة.
- التماس الكهربائي: بيّن مكان ملامسة الجزء المقابل، واتفق على التشطيب وحدود أي منطقة يجب أن تبقى دون طلاء.
- المظهر: ميّز الوجوه الظاهرة من المخفية، ووضح الآثار المقبولة بعينة مرجعية أو صورة.
ما النتيجة العملية لمراجعة التصميم؟
تنتج المراجعة المفيدة قرارات محددة: الإبقاء على بُعد لأنه يحدد موضع التجميع، أو تعديل شق تفريغ ليسمح بالثني، أو تخصيص عملية مناسبة لثقب صغير. يجب أن يحافظ كل تعديل على الوظيفة وأن يظهر في إصدار الرسم المتفق عليه.
في دعامة تركيب، ابدأ بتوزيع ثقوب التثبيت وسطح التجميع. ثم راجع المعدن المتبقي حول الثقوب ومواضعها بعد الثني والخلوص النهائي. وقد يؤدي نقل فتحة لا تؤثر في الوظيفة إلى تبسيط القالب دون تغيير التجميع. تحقق من التلاؤم المعدل والتفاصيل الحساسة للتشكيل على عينات قبل الإنتاج المتكرر.
| تفصيل التصميم | ما يُحدد على القطعة | خيارات للمناقشة |
|---|---|---|
| المادة والسماكة | الدرجة والحالة ونطاق السماكة | حالة قابلة للتشكيل مع استيفاء المقاومة والتماس والتشطيب |
| الثقوب والفتحات الطولية | أصغر عرض مقطوع والوظيفة المطلوبة | فتحة خلوص أكبر أو لكمة مسندة أو عملية منفصلة |
| المعدن حول الفتحات | الخلوص الصافي عند الحافة وعرض المعدن بين الحواف | زيادة المعدن المتبقي أو تعديل تسلسل القطع |
| الثنيات والتفاصيل القريبة | نصف القطر الداخلي وموضع الثقب النهائي ومرجع المسافة | نقل التفصيل أو إضافة تفريغ أو التثقيب بعد التشكيل |
| التلاؤم الحرج | أسطح التجميع والتفاوتات وحالة الفحص | تعويض بالقالب أو ضبط أبعاد أو اختبار تجميع محدد |
| الحواف والتشطيب | مسارات الأسلاك ومناطق التماس والوجوه الظاهرة والأبعاد النهائية | معالجة حواف مناسبة وسماح للتشطيب وتغطية مناطق أثناء المعالجة |