Tips Desain Ahli untuk Pemuatan Logam Tipis: Bentuk, Kekuatan, dan Presisi
Pemuatan adalah bentuk deformasi, salah satu dari tiga proses utama dalam fabrikasi logam tipis; yang lain adalah pemotongan dan penggabungan. Pemuatan dilakukan dengan memegang benda kerja dalam posisi menggunakan klip atau cetakan dan secara strategis memberikan gaya pada area benda kerja. Gaya yang diberikan harus melebihi kekuatan leleh bahan untuk menyebabkan deformasi plastik pada bagian. Proses ini menghasilkan bentuk v-shape, u-shape, atau channel shape di atas sumbu, menciptakan geometri bagian baru. Pemuatan mengubah bentuk tetapi volume benda kerja tetap sama.
Ada berbagai metode untuk pemuatan logam tipis. Mereka adalah:
Air bending: Ini menggunakan dua cetakan; cetakan atas (juga dikenal sebagai punch) dan cetakan bawah. Cetakan bawah memiliki pembukaan berupa V. Punch memaksa lembar logam ke dalam cetakan bawah. Air bending tidak sepresisi metode lain.
Bottoming: Dalam metode ini, lembar logam ditekan ke permukaan cetakan oleh punch. Logam kemudian mengambil sudut akhir, sama dengan cetakan. Untuk lembar tebal sekitar 3mm, lebar optimum untuk pembukaan v-die adalah 6x ketebalan bahan dan sekitar 12x ketebalan bahan untuk lembar tebal 12mm.
Coining: Ini mirip dengan air bending. Namun, gaya yang digunakan biasanya 5 hingga 30 kali gaya untuk air bending. Ini memberikan presisi yang jauh lebih tinggi.
Folding: Beam klamping digunakan untuk memegang sisi yang lebih lama dari logam. Beam bebas untuk naik dan membentuk lembar di sekitar profil pemuatan. Kedua sudut pemuatan negatif dan positif mungkin.
Wiping: Sisi yang lebih lama dari lembar di-klamping, dan alat bergerak naik dan turun, membentuk logam di sekitar profil pemuatan. Wiping relatif lebih cepat daripada folding tetapi memiliki kecenderungan lebih tinggi untuk menghasilkan goresan atau merusak lembar.
Rotary bending: Cetakan atas terbuat dari silinder yang bebas berputar. Bentuk akhir untuk pemuatan dipotong ke dalamnya, dan cetakan bawah yang cocok. Saat roda menghubungi lembar, ia berputar. Proses ini membentuk lembar.
Joggle bending: Ini adalah pemuatan offset. Kedua pemuatan berseberangan kurang dari 90 derajat masing-masing. Web netral memisahkan pemuatan berseberangan.
Tips Desain untuk Pemuatan
Untuk memastikan pemuatan tanpa hambatan dan untuk menghindari deformasi, 10 tips berikut sangat penting saat merancang.
1. Ketebalan bagian
Bagian harus memiliki ketebalan dinding yang seragam di seluruhnya. Xometry Europe mampu memproduksi bagian logam tipis yang dibentuk hingga ketebalan 6.35mm, namun toleransi ini terutama bergantung pada geometri.
2. Jarak lubang dan slot
Jarak lubang dari pemuatan harus setidaknya 2.5x ketebalan bahan. Slot membutuhkan ruang lebih banyak. Slot harus ditempatkan pada jarak setidaknya 4x ketebalan bahan dari tepi pemuatan. Ini karena lubang dan slot cenderung berubah bentuk ketika ditempatkan di dekat pemuatan. Juga, untuk menghindari efek membesar, tempatkan fitur-fitur ini pada jarak setidaknya 2x ketebalan bahan dari tepi bagian.
3. Sudut lentur
Radius pemuatan harus minimum 1x ketebalan bahan untuk mencegah bagian retak atau berubah bentuk. Juga, sudut lentur harus dipertahankan konsisten untuk meminimalkan biaya.
Semua pemuatan di bidang yang sama harus dirancang dalam satu arah untuk mencegah reorientasi bagian. Ini menghemat uang dan waktu.
Bagian besar dan tebal tidak boleh memiliki pemuatan kecil karena kecenderungan tinggi menjadi tidak akurat. Sebagai aturan praktis, sudut lentur dalam harus setidaknya sama dengan ketebalan bahan.
4. Gulungan
Radius luar gulungan harus setidaknya dua kali ketebalan bahan.
Selain itu, jarak lubang dari gulungan harus setidaknya sama dengan radius gulungan ditambah ketebalan bahan. Pemuatan lain harus ditempatkan jauh dari gulungan pada jarak setidaknya 6x ketebalan bahan ditambah radius gulungan.
5. Jarak untuk pengeboran kerucut
Pengeboran kerucut pada bagian logam tipis biasanya dibuat dengan alat tangan. Mereka tidak boleh lebih dalam dari 0.6x ketebalan bahan. Ini berarti kedalaman maksimum pengeboran kerucut pada bahan tebal 10 mm harus 6 mm.
Selain itu, pengeboran kerucut harus memiliki jarak minimum 3x ketebalan bahan dari pemuatan, 4x dari tepi, dan 8x satu sama lain.
6. Hem
Hem adalah lipatan yang dibuat di tepi bagian untuk membuat tepi yang aman dan bulat. Tiga desain hem dengan aturan desain yang berbeda.
Untuk open hems, diameter dalam minimum harus setidaknya sama dengan ketebalan bahan, karena diameter yang lebih besar akan menyebabkan kehilangan kekelilingan. Untuk memastikan pemuatan yang sempurna, panjang kembali harus 4x ketebalan bahan.
Teardrop hems juga harus memiliki diameter dalam minimum yang sama dengan ketebalan bahan. Pembukaan harus minimum ¼x ketebalan bahan, sementara panjang lari harus setidaknya 4x ketebalan bahan mengikuti radius.
7. Tepi bisel
Bisel pada flange harus menyisakan cukup ruang untuk pemuatan untuk menghindari bagian yang berubah bentuk.
8. Pemuatan di samping satu sama lain
Pemuatan berturut-turut harus dihindari kecuali jika sangat diperlukan. Masalah umum untuk pemuatan berturut-turut adalah kesulitan memasang bagian yang sudah dibentuk pada cetakan. Namun, ketika tidak dapat dihindari, bagian perantara harus lebih panjang dari flange.
9. Jarak untuk notch dan tab
Jarak notch ke pemuatan harus setidaknya 3x ketebalan bahan ditambah radius pemuatan. Tab, di sisi lain, harus 1 mm atau ketebalan bahan jauh satu sama lain, tergantung pada nilai mana yang lebih besar.
10. Pemotongan relief
Pemotongan relief penting untuk menghindari pembengkakan dan retakan di pemuatan. Lebar pemotongan relief harus setidaknya sama dengan ketebalan bahan, dan panjangnya harus lebih panjang dari radius pemuatan.
Menghitung Gaya Pemuatan yang Diperlukan
Berbagai faktor terlibat dalam menciptakan pemuatan yang tepat pada benda kerja. Ini termasuk:
- Kekuatan pemuatan bahan
- Tingkat pemuatan
- Ketebalan benda kerja
- Sudut pemuatan
- Radius dalam
- Pembukaan cetakan V
- Tepi dalam minimum
Grafik di bawah ini dapat digunakan untuk menghitung gaya pemuatan yang diperlukan untuk V bend baja halus S235 dengan ketebalan yang berbeda, dalam bentuk yang berbeda, pada sudut 90°. Baja halus S235 memiliki kekuatan pemuatan 42 kg/mm². Parameter variabel adalah sebagai berikut.
- S (mm) – Ketebalan benda kerja
- V (mm) – Pembukaan cetakan V
- B (mm) – Tepi dalam minimum
- Ri (mm) – Radius dalam
Kesimpulan
Di Xometry Europe, kami menawarkan layanan pemuatan dan fabrikasi logam tipis yang presisi tinggi, cepat, dan berkualitas untuk pembuatan bagian dari logam tipis seperti aluminium, baja, legam tembaga, dan banyak lainnya. Menggunakan teknik pemuatan otomatis, kami menjamin presisi dan kualitas tinggi dari bagian yang jadi.
Kami juga melakukan purna olah atas permintaan Anda. Untuk mendapatkan penawaran instan, unggah model Anda di platform penawaran instan kami.
