“研究表明,制造商花了30%到50%的时间来修复错误,其中近24%的错误与可制造性有关。卡什Vyas以及在机械设计.由于错误,这将浪费大量的材料、时间和金钱。好消息是,通过遵循为制造而设计(DFM)和为装配而设计(DFA)的原则,您可以发现这些错误,甚至在游戏早期避免它们。
设计一个零件的方法不止一种,有几个因素在起作用:零件的预期功能,最适合该功能的原材料,可用的设备,熟练的技术人员,以及生产的时间表。
除此之外,DFM和DFA强调如何更有效地制造零件(即更快和更少的废料),更坚固和更耐用,在制造过程中降低损坏的风险,并在装配过程中尽可能地防止错误。对你有什么好处?节省资金,加快生产速度。
以下是改进DFM和DFA的5个注意事项。
1.计算机辅助设计与现实
在理想的计算机辅助设计和工程师图纸的数学世界和车间的真实世界之间有很大的差异。图纸对于了解零件是如何装配在一起以及弯曲的位置是很好的,但它们并不总是考虑到薄板在现实世界中的行为。例如,如果没有正确定位,弯曲会使孔变形。同时,考虑现有的设备能做什么,不能做什么(例如,压力机能达到什么吨位?)参观车间可以让您直接看到每台机器的能力和局限性,并让您有机会与具有将图纸转化成成品的专业知识的制造商交谈。
2.你的金属表现如何?
作为Art Hedrick说冲压Journal建议:“像你的金属一样思考。”金属的属性因金属类型和同一类型内的等级而不同。光泽、热和电导率、延展性、延展性、可焊性和耐腐蚀性等因素直接影响给定金属对制造的反应。例如,如果你的冲头工具和你的原材料是同一等级的钢,他们很可能会粘住(即磨损),这可以扭曲的孔和损坏冲头。考虑金属单独和混合时的行为,并试着预测不同等级的金属在弯曲、冲孔、冲压、切割或焊接时的行为。
3.部件特性的最佳实践
法兰应该多宽?你能让它不开裂或撕裂吗?弯曲、孔、卡片和焊接接头等部件特征与您的预期设计(请参阅Vyas的文章机械设计作为一个可靠的介绍)。
- 弯曲理论包括什么时候弯曲和什么时候焊接的指导方针,如何预测和防止弯曲切口撕裂,知道哪种成型方法是最好的内部弯曲半径和法兰的宽度可以取决于薄板的厚度。找到更多的技巧的制作者在弯折时压刹车.
- 像纸和织物一样,金属也有纹理。虽然平行于纹理弯曲或折叠可能更容易,但在金属弯曲处有开裂的风险,这意味着一个更弱、更不耐用的部件。”推荐的做法是形成垂直于晶粒方向的凸耳或与晶粒方向成小于45度的角度”。
- 孔用于紧固件,用于对准组件,在某些情况下用于提供通道。当洞的位置或尺寸至关重要时,确保你已经考虑过它相对于弯曲、边缘和其他特征的位置。例如,如果一个洞太靠近边缘,如果它周围的金属不够坚固或厚度,它就会拉伸或撕裂。类似地,“当冲头接触材料时,当它剪切和穿透材料时,它自然地将一些材料吸引到内部,会扭曲洞周围的区域。如果你的床单上有许多小孔,这种效果就会放大。
4.你能走多低(或多高)?
公差是指特征尺寸允许变化的总数量,给出最大值和最小值之间的范围(例如,一个孔必须位于距纸边缘0.7500到0.7549厘米之间)。在尺寸中指定公差值有助于设计师和制造商:设计师使用公差来消除制造过程中的歧义,并向技术人员表明特征的尺寸对成品很重要。技术人员依靠公差来保证零件的正确制造。看到Stefan Menin的使用尺寸公差更多信息。
5.把它放在一起
如果组装起来很棘手,即使是外观最好的流线型零件,即使孔位置完美,也是一种浪费。简化装配的一个方法是减少零件数量。更少的零件意味着,“更少的图纸保持直线,更少的公差问题,更少的组装站/设备(从而更少的组装劳动力),更少的工具,夹具,夹具等,必要的和更简单的整体供应链,”根据杰西卡•艾恩斯设备设计.
另一种防错技术是在切口、孔洞、标签和其他视觉线索中进行构建。这有助于技术人员排列部件,在标签和物理标记的情况下,确保部件只有一种方式可以连接在一起。如果将标签放置在一起,使部件暂时固定在一起,则可以进一步减少焊接前固定的需要。在您的部件设计中包括这些功能可以使技术人员更容易地进行组装,并加快您的进度。
俗话说,“如果它没坏,就不要修理它”;但是,DFM和DFA警告说,它可能不会被破坏,但仍然可能有更好的设计。格兰特Hagedorn,钣金设计的力量,说,“良好的钣金设计应该减少、简化和防止错误的车间流程,以确保更高的效率,并最终大幅降低成本。”例如,如果一种新的设计消除了焊接,但使弯曲过程异常复杂,那么这个过程就是在倒退。”
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