Explicação das Tolerâncias de Chapas de Metal

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Data de publicação: Dezembro 2, 2022

No desenho 3D de peças, a dimensão do desenho das peças precisa de uma quantidade total e de um intervalo que pode ser alterado.

Os desenhadores de peças precisam de considerar a gama de alterações de dimensão do produto ao conceberem.

Se o intervalo de variação de dimensão da peça não for apropriado, como por exemplo se a tolerância da chapa metálica for demasiado pequena.

Então, será necessário um processo de fabrico de peças mais preciso para garantir a precisão da peça.

Apenas alguns fabricantes dispõem de tal tecnologia, e o custo de produção aumentará muito.

Se o intervalo de tolerância for demasiado grande, a qualidade das peças não pode ser garantida.

Portanto, uma tolerância razoável é calcular o intervalo de variação adequado do tamanho da peça.

O que é a tolerância ao metal?

A tolerância de chapa metálica é uma gama que permite alterar as dimensões de desenho das peças.

O intervalo de tolerância é o limite superior e inferior do tamanho variável do desenho da peça.

A zona de tolerância de tolerância da chapa metálica refere-se a uma área limitada por desvios superiores e inferiores.

As tolerâncias frouxas têm uma zona de tolerância mais ampla, enquanto que as tolerâncias rigorosas têm limites superiores e inferiores de uma gama menor.

Uma gama de tolerância rigorosa significa também que as dimensões da peça de trabalho são mais precisas.

Porque precisamos de tolerância de chapa?

Durante o processamento das peças, ligeiras diferenças nas chapas metálicas levarão a diferenças nos produtos finais.

A espessura, pureza, textura, idade e método de processamento dos materiais irão afectar a qualidade do processamento da chapa metálica.

Permitir um certo intervalo de tolerância pode fazer com que a peça se ajuste melhor.

Pode também reduzir o custo de produção, desde que seja controlado dentro de um intervalo razoável.

Como o tamanho demasiado preciso requer tecnologia e equipamento mais profissionais, normalmente leva mais tempo a ser completado.

Portanto, na concepção das peças, a utilização de tolerâncias razoáveis tem um impacto importante sobre o tamanho das peças.

Definições relativas de Tolerâncias

Existem muitas formas de tolerância no processamento da chapa metálica. A tolerância pode ser utilizada para o comprimento, largura e espessura das peças.

Podem ser estabelecidas tolerâncias para espessura de parede, curvas, caracóis, escareadores, bainhas, furos, ranhuras, entalhes, separadores, etc.

As peças não só têm tolerância dimensional mas também têm diferenças entre a forma real ou posição mútua dos pontos, linhas e superfícies que constituem as peças e a forma e posição mútua da geometria ideal.

Esta diferença na forma é chamada tolerância de forma, e a diferença na posição mútua é chamada tolerância de posição, que é colectivamente chamada tolerância de forma e posição.

Tolerância de dimensão: referida como tolerância para o curto, refere-se ao valor absoluto da diferença entre a dimensão do limite máximo e a dimensão do limite mínimo.

Ou a diferença entre o desvio superior e o desvio inferior. É a variação admissível de tamanho.

Tolerância de posição: refere-se à variação total permitida pela posição da característica real associada ao datum.

A tolerância posicional é um erro que limita a relação geométrica entre o elemento medido e o elemento de referência.

De acordo com as suas diferentes relações geométricas, a tolerância de posição pode ser dividida em tolerância de orientação, tolerância de posicionamento e tolerância de excentricidade.

Graus de Tolerância: refere-se às notas que determinam a precisão das dimensões.

O padrão internacional está dividido em 18 graus.

Quanto maior for o intervalo de variação permitido (valor de tolerância) de tamanho, menor será a dificuldade de processamento.

IT01 a IT4 - para a produção de calibres, calibres de ficha e instrumentos de medição.

IT5 a IT7 - para ajustes em aplicações de engenharia de precisão, IT8 a IT11 - para maquinação geral.

IT12 a IT14 - para processamento ou estampagem de chapas, IT15 a IT16 - para fundição, corte geral, etc.

IT17 a IT18 - para tolerância de dimensão de moldagem de plástico, dimensão de contorno geral de instrumentos cirúrgicos, trabalho a frio, e dimensão de soldadura.

Símbolo de tolerância: a tolerância dimensional é um valor absoluto sem sinal.

Desvio limite= dimensão limite - dimensão básica, desvio superior= dimensão limite máximo - dimensão básica, desvio inferior= dimensão limite mínimo - dimensão básica.

Quando as dimensões básicas são as mesmas, quanto menor for a tolerância dimensional, maior será a precisão dimensional.

A tolerância de dimensão é igual à diferença entre a dimensão do limite máximo e a dimensão do limite mínimo ou igual à diferença entre o desvio superior e o desvio inferior.

Como determinar as tolerâncias de chapas de metal?

A tolerância de peças refere-se às dimensões sem indicações de tolerância na concepção e fabrico de peças.

Também se refere às dimensões que não estão incluídas na cadeia de dimensões e que não têm impacto directo nas propriedades de ajuste.

A partir da definição de tolerância, a tolerância das peças tem uma influência importante no ajuste dimensional das peças na concepção mecânica.

Se a tolerância da peça não puder ser seleccionada correctamente, a cadeia de dimensões da concepção da peça estará incompleta.

No processo de marcação de tolerância, algumas peças com requisitos de menor precisão podem utilizar tolerâncias gerais.

Se os requisitos de precisão forem elevados, a tolerância deve ser especificada em pormenor na concepção mecânica.

Assegurar que a tolerância da peça possa satisfazer as necessidades reais.

A função de uma peça determina o tamanho, forma, localização, e outros requisitos dos seus elementos correspondentes.

A selecção do grau de tolerância deve assegurar a concepção e os requisitos de qualidade das peças.

O custo de processamento, desempenho do produto, função, vida útil, e consumo de combustível também devem ser considerados.

Formação ou flexão+/- 0,508 mm (0,020")
Dobrar para furar ou apresentar+/-0,254 mm (0,010")
Diâmetros com inserções+/-0,0762 mm (0,003")
Angularidade+/- 1°
Buracos+/-0,127 mm (0,005")
De borda a borda±0,127 mm (0,005")
Bordo a furo±0,127 mm (0,005")
Buraco a buraco±0,127 mm (0,005")
Buraco ao hardware±0,254 mm (0,010")
Bordo a ferragens±0,254 mm (0,010")
Hardware para hardware±0,381 mm (0,015")
Dobrar para o buraco±0,381 mm (0,015")
Dobrar para o hardware±0,381 mm (0,015")
Dobrar para a borda±0,254 mm (0,010")
Dobrar para dobrar±0,381 mm (0,015")
DIRECTRIZES DE TOLERÂNCIA

Como fazer a Análise de Tolerância?

Os métodos de análise de tolerância são principalmente unidimensionais e tridimensionais.

O método unidimensional não necessita de comprar software, pelo que o custo é baixo, enquanto que o método tridimensional custa mais.

Existem também dois métodos diferentes de análise de tolerância unidimensional, um é o pior caso e o outro é o método de raiz quadrada média (RSS).

O segundo método pertence à categoria dos métodos estatísticos, enquanto que o método do limite é relativamente simples.

Limite de dimensão superior USL: 10,2+10,2+10,2+10,2+10,2=51

Limite inferior da dimensão: 9,8+9,8+9,8+9,8+9,8=49, pelo que o intervalo de flutuação da dimensão D é 49~51

O método limite é a acumulação directa de cada tamanho limite, enquanto o método estatístico é considerar a probabilidade de cada tamanho para calcular a probabilidade de cada tamanho após a acumulação.

Se quisermos utilizar o método de probabilidade para analisar, precisamos de saber a respectiva probabilidade de cada dimensão.

O seguinte é a probabilidade de distribuição da dimensão A. Se for um processo estável, então deve ser uma distribuição normal.

Depois precisamos de conhecer a distribuição global, e precisamos de conhecer os dois parâmetros da distribuição normal, a média e o desvio padrão.

O desvio padrão descreve o estado discreto de uma distribuição. É uma medida da dispersão média de um grupo de dados.

O desvio padrão é grande, indicando que existe uma grande diferença entre a maioria dos valores e o valor médio.

O pequeno desvio padrão indica que a diferença entre a maioria dos valores e a média é pequena.

Depois de conhecer o valor médio e o desvio padrão, podemos ver a distribuição desta dimensão.

Como se mostra na figura acima, o valor médio é 10 e o desvio padrão é 0,067.

Se duas dimensões forem acumuladas, o valor médio é o mesmo, e o desvio padrão é diferente, então a distribuição cumulativa é completamente diferente.

Os resultados serão diferentes se o estado de distribuição da flutuação das dimensões for diferente.

A definição original de tolerância é a forma de definição de limites, que não pode descrever bem uma distribuição.

São necessários dois parâmetros para descrever uma distribuição, valor médio e desvio padrão.

A fim de associar à tolerância original do intervalo, é necessário introduzir outro parâmetro - CPK.

Para simplificar a descrição, assumimos que o centro não se desloca, CP=CPK.

Como mostra a figura abaixo, com um intervalo de tolerância e CP, é possível conhecer o desvio padrão. Acrescentar o valor médio e a distribuição normal pode ser determinada.

A tabela seguinte mostra o nível sigma correspondente ao CP (CPK). CP (CPK) 2 significa 6 sigmas, e CP (CPK) 1,67 significa 5 sigmas.

Quando conhecemos o CP (CPK), podemos obter o nível sigma, e conhecemos a distribuição normal.

Portanto, o valor médio, intervalo de tolerância, e CP (CPK) devem ser conhecidos durante a análise de tolerância.

Se conhecemos a distribuição de todas as dimensões na cadeia de dimensões, precisamos de calcular a distribuição da variação total.

Precisamos da fórmula de cálculo de RSS(Root Sum Square), ou seja, o quadrado do desvio padrão da distribuição normal do desvio padrão global é igual à soma quadrática do desvio padrão de cada sub-distribuição.

Portanto, o desvio padrão de cada dimensão=o nível sigma correspondente à tolerância/CP, como mostra a figura abaixo σ expressa o desvio padrão.

σ²= (tolerância/ sigma de processo) ²

O empilhamento diferente σ² é a distribuição total do desvio padrão global σ²

Finalmente, um modelo Excel pode ser utilizado para implementar o processo de análise.

Preencher os parâmetros relevantes de cada dimensão na tabela do modelo para obter os resultados do empilhamento do desvio padrão global.

Conclusão

Este blog apresenta os conhecimentos básicos de tolerância de chapas metálicas e de como conduzir a análise de tolerância.

A concepção das peças está a tornar-se cada vez mais complexa e, consequentemente, a tolerância está a tornar-se cada vez mais rigorosa.

A fim de obter tolerância de chapa metálica na concepção das peças, os fabricantes precisam de utilizar máquinas precisas para a produção.

A ADH tem 20 anos de experiência no fabrico de máquinas de processamento de chapas metálicas.

Os nossos produtos incluem travões de imprensa, máquinas de tosquia, máquinas de corte a laser de fibraetc.

Se precisar de comprar uma máquina de processamento de chapa, pode contacte os nossos peritos em produtos para obter informações detalhadas.

FAQs

O que é a tolerância à planicidade da chapa metálica?

A planeza é um conceito de tolerância à forma. O símbolo da planeza é um círculo (○), que é um índice que limita a variação do círculo real ao círculo ideal.

É um requisito para um contorno circular de peças com superfícies cilíndricas (incluindo superfícies cónicas e superfícies esféricas) dentro de uma secção normal (um plano perpendicular ao eixo).

O que é a Tolerância Padrão de Chapas de Metal?

Uma tolerância padrão é qualquer tolerância listada numa norma internacional para determinar o tamanho da zona de tolerância.

A tolerância padrão é dividida em graus de tolerância, unidades de tolerância e dimensões básicas.

De um modo geral, as tolerâncias padrão são divididas em 18 graus.

Para peças com um determinado tamanho, quanto maior o nível de tolerância padrão, menor o valor de tolerância padrão, e maior a precisão do tamanho.

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