Допуски на отвори и канали при ламаринени детайли: лазерно рязане или щанцоване

Положението и размерът на отворите и каналите в ламаринените детайли пряко определят пасването при монтаж. Отвори за болтове, фиксиращи езичета, канали за щифтове или центриращи отвори, които не са изработени в допуските от чертежа, водят до принудителен монтаж и допълнителен труд. Двата метода, които се използват най-често за изработването им, са влакнестото лазерно рязане и щанцоването. И двата дават добри резултати, но допуски на отвори и канали, състоянието на ръба и практическите граници се различават между тях. В тази статия обясняваме разликите от гледна точка на производителя.

Как се образуват отворите и каналите при лазерно рязане

При влакнестото лазерно рязане отворите и каналите се изрязват в същата програма като контура на детайла, по пътя на лъча. Затова различни форми могат да се режат без множество отделни инструменти; канали, квадратни, овални или свободни форми се изработват по един и същ метод. Ширината на реза и топлинното въздействие са двата фактора, които влияят на размерния резултат. Ширината на реза обикновено се компенсира от програмата, а топлинното въздействие трябва да се има предвид особено при тънък материал и гъсти шарки от отвори. Тъй като отворите и контурът на изрязан с лазер детайл се режат в една настройка, положенията на отворите са съгласувани помежду си.

Как се образуват отворите и каналите при щанцоване

При щанцоването отворът се образува, когато пуансонът и матрицата режат материала заедно. Формата и размерът на отвора зависят от формата и размера на използвания инструмент. При стандартни инструменти отворите се правят бързо и повторяемо, което дава предимство в скоростта при детайли с много еднакви отвори. От друга страна, за различна форма или размер съответният инструмент трябва да е наличен в библиотеката. При щанцованите отвори ръбът се състои от зона на срязване и зона на разчупване; луфтът между пуансона и матрицата и износването на инструмента влияят на качеството на ръба и размерната повторяемост. Поради това поддръжката на инструментите е важна за поддържането на допуска.

Качество на ръба и топлинно въздействие

При лазерното рязане ръбът се образува от материал, стопен от лъча и отстранен от газа; по ръба може да се видят фини ивици, а около реза се появява тясна зона на топлинно въздействие. При правилни параметри ръбът е чист и за повечето приложения не изисква допълнителна обработка. Как параметрите влияят на качеството на ръба разгледахме в статията избор на скорост и мощност на рязане според дебелината при лазерно рязане. Щанцованите отвори нямат топлинно въздействие, но по ръба могат да се появят неравности и деформация, което понякога изисква втора операция. Кое състояние на ръба да се предпочете, трябва да се преценява според функцията на отвора и евентуалното изискване за покритие.

Влияние на дебелината на материала

Дебелината на материала определя както допуските на отворите, така и минималните размери, които могат да се прилагат при двата метода. При лазерното рязане много малки отвори могат да излязат с лошо качество спрямо дебелината; поради топлината и геометрията на лъча съотношението между диаметъра на отвора и дебелината на материала е ограничено. При щанцоването връзката между диаметъра на пуансона и дебелината на материала поставя граница за здравината на инструмента, а при много дебел материал на преден план излизат капацитетът на машината и животът на инструмента. Точните граници варират според машината, инструмента и материала, затова критичните размери трябва да се потвърдят предварително с производителя.

Положение на отворите и съгласуваност в рамките на детайла

Точността на положението на отвора спрямо контура на детайла често е също толкова важна за пасването при монтаж, колкото и диаметърът на отвора. При лазерното рязане отворите и контурът се режат в една настройка, така че позиционната им връзка е съгласувана. При щанцоването, когато листът трябва да се премества и препозиционира в машината, съгласуваността на положението зависи от позиционната способност на машината и от закрепването на листа. При големи листове и дълги детайли тази разлика може да се прояви като натрупано отклонение в разстоянията между отворите. Затова за критичните разстояния между отвори се препоръчва план за измерване.

Взаимодействие с огъването

Когато отвори и канали са близо до линията на огъване, те променят формата си при огъването. Независимо от метода, между отвора и линията на огъване трябва да се остави достатъчно разстояние; иначе отворите стават овални и излизат от допуска. Ако размерът на отвора след огъване е критичен, отворът може да се изработи с отделна операция след огъването или да се проектира с известна компенсация, отчитаща добавката за огъване. Това е често срещан проблем особено при огънати конзоли и капаци.

Какво да се има предвид при задаване на допуски

При задаване на допуски в чертежа основа трябва да бъде реалната нужда на детайла при монтаж. Искането на тесен допуск за всеки отвор увеличава времето за измерване и риска от бракуване. Отворите за преминаване на болтове често са достатъчни със стандартен допуск на хлабина, докато щифтовете или прецизните центриращи отвори изискват по-тесен допуск и при нужда се довършват с втора операция, например райбероване или пробиване. Ясното маркиране на критичните отвори в чертежа помага на производителя да избере правилния метод. Други правила за проектиране, които влияят на цената и срока, са описани в статията проектиране за производство: правила за по-ниска цена при специални машини и ламаринени детайли.

Кога кой метод се предпочита

Лазерното рязане дава гъвкавост при малки и средни количества детайли, които включват свободна геометрия, канали и сложни контури с различни форми заедно, и не изисква инвестиция в инструменти. Щанцоването може да е предимство при детайли, при които една и съща форма на отвор се повтаря много пъти и може да се покрие със стандартни инструменти, както и при работи, изискващи допълнително оформяне, като релефи или жалузи. Изборът трябва да се прави според геометрията на детайла, количеството, дебелината на материала, изискването към ръба и общите разходи. В много проекти двата метода могат да се допълват.

Подходът на DMK Makina

DMK Makina, със седалище в Люлебургас, предлага влакнесто лазерно рязане за клиенти в Тракия и региона на Мармара. При детайли, където размерите на отворите и каналите са критични, допуските се преглеждат в чертежа и при нужда първият детайл се измерва и програмата се коригира. Ако размерът след огъване е критичен, добавката за огъване и положението на отвора се разглеждат заедно. При проекти за ламаринени детайли на клиенти в Турция и Европа нуждата от допуск и балансът на разходите се оценяват заедно.

Заключение

Допуските на отвори и канали се формират от различни фактори при лазерното рязане и щанцоването. За правилния метод геометрията на детайла, дебелината на материала, количеството и изискването при монтаж трябва да се оценяват заедно. Като споделите чертежа и критичните си размери, можем заедно да определим метода на рязане, подходящ за вашия детайл.