Welche strukturellen Festigkeitsanforderungen gelten für die nicht standardmäßige Blechbearbeitung?

Bei der nicht standardmäßigen Blechverarbeitung ist die Anforderung an die strukturelle Festigkeit ein Schlüsselindikator, um sicherzustellen, dass das Produkt der erwarteten Belastung standhält und Verformungen und Ausfällen standhält. Es muss unter verschiedenen Aspekten wie Materialauswahl, Strukturdesign, Verarbeitungstechnologie, Verbindungsmethode, Lastart und -berechnung, Prüfung und Verifizierung sowie Anpassungsfähigkeit an die Umgebung umfassend berücksichtigt werden. Das Folgende ist eine detaillierte Einführung:

Nicht standardmäßige Blechbearbeitung

I. Materialauswahl

Die Festigkeitseigenschaften des Materials selbst sind die Grundlage für die Bestimmung der Festigkeit von Blechkonstruktionen. Zu den häufig verwendeten Blechmaterialien gehören Kohlenstoffstahl (z. B. kaltgewalztes SPCC-Blech, warmgewalztes SPHC-Blech, verzinktes SGCC/SECC-Blech), Edelstahl (z. B. SUS304, SUS201, SUS316), Aluminiumlegierungen (z. B. 5052, 6061) usw. Verschiedene Materialien weisen unterschiedliche Indikatoren für mechanische Eigenschaften wie Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dehnung auf. Das geeignete Material sollte basierend auf der Nutzungsumgebung und den Belastungsanforderungen des Produkts ausgewählt werden. Beispielsweise sollte für Strukturbauteile, die erheblichen Belastungen oder Stößen standhalten müssen, hochfester Stahl oder eine Aluminiumlegierung gewählt werden. Für Umgebungen, in denen Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, sollte Edelstahl oder Kohlenstoffstahl ausgewählt werden, der einer Korrosionsschutzbehandlung unterzogen wurde.

Ii. Strukturelles Design

Gleichmäßige Dicke: Behalten Sie die Gleichmäßigkeit der Dicke beiBlechteile, insbesondere bei der Bearbeitung wie Biegen und Stanzen. Eine ungleichmäßige Dicke kann zu Spannungskonzentrationen, Verformungen oder Verarbeitungsschwierigkeiten führen.

Ausreichende Festigkeit und Steifigkeit: Stellen Sie sicher, dass die entworfene Blechkonstruktion über ausreichende Festigkeit und Steifigkeit verfügt, um den erwarteten Belastungen und Verformungen standzuhalten. Berücksichtigen Sie den Einfluss von Faktoren wie Querschnittsform, Wandstärke und Verstärkungsrippen der Struktur auf Festigkeit und Steifigkeit. Beispielsweise lässt sich die Biegesteifigkeit der Struktur durch den Einbau von Verstärkungsrippen erhöhen. Die Tragfähigkeit der Struktur kann durch Optimierung der Querschnittsform (z. B. rinnenförmig, I-förmig etc.) erhöht werden.

Vermeiden Sie Spannungskonzentrationen: Bei der Strukturkonstruktion sollten scharfe Ecken, schmale Schlitze und andere Bereiche, die zu Spannungskonzentrationen neigen, vermieden werden. In Bereichen, in denen Spannungskonzentrationen unvermeidbar sind, sollten geeignete Übergangs- oder Verstärkungsmaßnahmen für Kehlen ergriffen werden.

Einfaches Abflachen: Bei der Konstruktion wird darauf geachtet, dass alle Biegungen und Abschrägungen auf derselben Ebene abgewickelt werden können, um eine einfache Verarbeitung und Montage zu gewährleisten. Vermeiden Sie Designinterferenzen und komplexe Raumstrukturen.

III. Verarbeitungstechnologie

Schneiden und Stanzen: Um die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität der Schnittfläche und der gestanzten Löcher sicherzustellen, werden hochpräzise Schneid- und Stanzgeräte eingesetzt. Vermeiden Sie den Einfluss von Fehlern wie Schnittgraten und Stanzrissen auf die Strukturfestigkeit.

Biegeformen: Wählen Sie den geeigneten Biegeradius und Biegewinkel basierend auf den Eigenschaften und der Dicke des Materials. Ein zu kleiner Biegeradius kann dazu führen, dass das Material reißt oder übermäßig zurückprallt. Zu große Biegewinkel können die Montage- und Betriebsleistung der Struktur beeinträchtigen.

Schweißverbindung: Bei Bauteilen, die eine Schweißverbindung erfordern, sollten geeignete Schweißverfahren und Schweißprozessparameter ausgewählt werden, um die Qualität und Festigkeit der Schweißnaht sicherzustellen. Vermeiden Sie den Einfluss von Schweißfehlern (wie Poren, Rissen, unvollständiger Verschmelzung usw.) auf die strukturelle Festigkeit.

IV. Verbindungsmethode

Neben dem Schweißen können Blechkonstruktionen auch durch Nieten, Bolzenverbindungen und andere Verfahren verbunden werden. Verschiedene Verbindungsmethoden weisen unterschiedliche Festigkeits- und Zuverlässigkeitseigenschaften auf. Die geeignete Verbindungsmethode sollte basierend auf den Nutzungsanforderungen und Montagebedingungen des Produkts ausgewählt werden. Beispielsweise sollten bei Strukturbauteilen, die häufig demontiert werden müssen oder starken Vibrationsbelastungen ausgesetzt sind, Schraubverbindungen eingesetzt werden. Bei Bauteilen, die abgedichtet werden müssen oder großen Zugkräften ausgesetzt sind, kann auf Nieten zurückgegriffen werden.

V. Lastarten und Berechnungen

Belastungsart: Definieren Sie klar die Arten von Belastungen, denen die Blechstruktur während der Nutzung standhalten kann (z. B. statische Belastungen, dynamische Belastungen, Stoßbelastungen usw.), und deren Größenordnung. Der Einfluss verschiedener Belastungsarten auf die Strukturfestigkeit ist unterschiedlich und erfordert eine gezielte Auslegung und Berechnung.

Festigkeitsberechnung: Basierend auf der Art und Größe der Belastung sowie den mechanischen Leistungsindikatoren des Materials wird die Strukturfestigkeit berechnet. Zu den gängigen Berechnungsmethoden gehören die Finite-Elemente-Analyse (FEA), die empirische Formelberechnung usw. Durch die Berechnung ist es möglich, zu beurteilen, ob die Festigkeit der Struktur den Anforderungen entspricht, und die Optimierung des Strukturdesigns zu steuern.

Vi. Testen und Verifizieren

Notwendige Test- und Verifizierungsarbeiten sollten während der Produktdesignphase und vor der Massenproduktion durchgeführt werden. Beispielsweise kann durch die Anfertigung des Erstmusters für den Einbaunachweis die tatsächliche Tragfähigkeit und Leistungsfähigkeit des Bauwerks geprüft werden; Durch Qualitätsprüfungsmethoden wie Salzsprühtests und Härtetests werden die Leistungsindikatoren der Struktur, einschließlich Korrosionsbeständigkeit und Härte, bewertet, um festzustellen, ob sie den Anforderungen entsprechen.