Объяснение допусков листового металла

Связаться с нами
Мы уже более 20 лет производим гидравлические листогибочные прессы, ножницы и станки для лазерной резки. Получите мгновенное предложение для ваших проектов по производству листового металла прямо сейчас!
Получить бесплатную цитату
Дата публикации: Декабрь 2, 2022

При трехмерном проектировании деталей конструктивные размеры должны учитывать весь диапазон допустимых отклонений.

Конструкторам деталей необходимо учитывать диапазон возможных изменений размеров изделия в процессе проектирования.

Если диапазон изменения размеров детали не подходит, например, если допуск на листовой металл слишком жесткий, то для обеспечения точности готового изделия необходим более точный процесс производства.

Однако эта технология доступна только у нескольких производителей и приводит к значительному увеличению производственных затрат.

С другой стороны, если диапазон допусков слишком велик, он не может гарантировать качество деталей.

Следовательно, необходимо определить соответствующий диапазон допусков для размера детали, который учитывает как точность, так и стоимость.

Что такое допуск листового металла?

Допуск листового металла - это определенный диапазон, допускающий отклонения в конструктивных размерах деталей.

Диапазон допусков определяет верхнюю и нижнюю границы изменяемого конструктивного размера заготовки.

Зона допуска листового металла - это область, определяемая верхним и нижним отклонениями.

Более слабые допуски имеют более широкую зону допуска, в то время как более жесткие допуски имеют меньший диапазон верхних и нижних границ.

Более жесткие допуски также означают, что размеры заготовки более точные.

Зачем нужны допуски для листового металла?

В процессе обработки заготовки незначительные различия в металлических пластинах могут привести к различиям в конечном продукте.

Такие факторы, как толщина, чистота, текстура, возраст и метод обработки материала, могут влиять на качество обработки листового металла.

Наличие определенного диапазона допусков может улучшить прилегание заготовки и потенциально снизить производственные затраты, если только он находится в разумных пределах.

Слишком точные размеры требуют более специализированных технологий и оборудования, что обычно приводит к увеличению времени обработки.

В результате использование разумных допусков при проектировании деталей имеет решающее значение для определения размеров конечного изделия.

Относительные определения допусков

В обработке листового металла используются различные виды допусков, включая длину, ширину, толщину, толщину стенок, изгибы, скручивания, зенковки, кромки, отверстия, пазы, вырезы и выступы.

В дополнение к размерному допуску, детали также имеют различия между их фактической формой или взаимным положением по сравнению с идеальной геометрией, называемые соответственно допуском формы и допуском положения.

Допуск размера относится к допустимому отклонению размеров и выражается как разница между максимальным предельным размером и минимальным предельным размером или между верхним отклонением и нижним отклонением.

С другой стороны, позиционный допуск - это общее отклонение, допускаемое положением фактической детали относительно базовой точки, и может быть дополнительно разделен на допуск ориентации, допуск позиционирования и допуск биения.

Допуски определяют точность размеров и делятся на 18 классов в соответствии с международными стандартами, при этом большие значения допусков означают меньшую сложность обработки.

IT01 - IT4 используется для производства манометров и измерительных приборов, IT5 - IT7 - для точного машиностроения, а IT12 - IT14 - для обработки листового металла или штамповки.

Символы допусков выражаются в виде абсолютного значения без знака, при этом меньший размерный допуск указывает на более высокую точность размеров.

Допуск размера равен разности между максимальным предельным размером и минимальным предельным размером или равен разности между верхним отклонением и нижним отклонением.

Как определить допуски листового металла?

Допуск детали относится к размерам при проектировании и изготовлении деталей, которые не имеют указаний на допуск или которые не являются частью размерной цепи и не влияют непосредственно на свойства посадки.

Правильный выбор допуска детали имеет решающее значение для размерного соответствия деталей в механической конструкции.

Если допуск детали выбран неправильно, цепочка размеров конструкции детали будет неполной.

Для деталей с более низкими требованиями к точности в процессе разметки допусков могут использоваться общие допуски.

Однако для деталей с высокими требованиями к точности допуск должен быть подробно указан в механическом проекте, чтобы убедиться, что он соответствует реальным потребностям.

Размер, форма, расположение и другие требования к детали определяются ее функцией.

Выбор класса допуска должен соответствовать требованиям к конструкции и качеству деталей с учетом таких факторов, как стоимость обработки, производительность изделия, функциональность, срок службы и расход топлива.

Формовка или гибка+/- 0,508 мм (0,020")
Изгиб под отверстие или элемент+/-0.254 мм (0.010")
Диаметры со вставками+/-0.0762 мм (0.003")
Angularity+/- 1°
Отверстия+/-0,127 мм (0,005")
От края до края±0,127 мм (0,005")
От края до отверстия±0,127 мм (0,005")
Отверстие к отверстию±0,127 мм (0,005")
Отверстие под фурнитуру±0,254 мм (0,010")
Кромка к оборудованию±0,254 мм (0,010")
Оборудование к оборудованию±0,381 мм (0,015")
Загиб к отверстию±0,381 мм (0,015")
Изгиб под фурнитуру±0,381 мм (0,015")
Загиб к краю±0,254 мм (0,010")
Сгибать, чтобы согнуть±0,381 мм (0,015")
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТОЛЕРАНТНОСТИ

Как выполнить анализ допусков?

Методы анализа допусков в основном бывают одномерными и трехмерными.

При одномерном методе не нужно покупать программное обеспечение, поэтому стоимость низкая, в то время как трехмерный метод стоит дороже.

Существует также два различных метода анализа одномерных допусков, один из которых - метод наихудшего случая, а другой - метод среднего квадрата (RSS).

Второй метод относится к категории статистических методов, в то время как предельный метод относительно прост.

Верхний предел размеров USL: 10,2+10,2+10,2+10,2+10,2+10,2=51

Нижний предел размера: 9,8+9,8+9,8+9,8+9,8+9,8=49, поэтому диапазон колебаний размера D составляет 49~51

Предельный метод - это прямое накопление границы каждого размера, а статистический метод - это учет вероятности каждого размера для расчета вероятности каждого размера после накопления.

Если мы хотим использовать для анализа вероятностный метод, нам необходимо знать соответствующую вероятность каждого измерения.

Ниже приведена вероятность распределения размерности А. Если это стабильный процесс, то это должно быть нормальное распределение.

Тогда нам нужно знать общее распределение, и нам нужно знать два параметра нормального распределения - среднее и стандартное отклонение.

Стандартное отклонение описывает дискретное состояние распределения. Это мера средней дисперсии группы данных.

Стандартное отклонение велико, что указывает на большую разницу между большинством значений и средним значением.

Небольшое стандартное отклонение указывает на то, что разница между большинством значений и средним значением невелика.

Зная среднее значение и стандартное отклонение, мы можем увидеть распределение этой величины.

Как показано на рисунке выше, среднее значение равно 10, а стандартное отклонение составляет 0,067.

Если накапливаются два измерения, среднее значение одинаковое, а стандартное отклонение разное, то кумулятивное распределение совершенно разное.

Результаты будут отличаться, если состояние распределения колебаний размеров различно.

Первоначальное определение толерантности - это способ определения предела, который не может хорошо описать распределение.

Для описания распределения необходимы два параметра: среднее значение и стандартное отклонение.

Для того чтобы связать с исходным допуском интервалы, необходимо ввести еще один параметр - CPK.

Для упрощения описания мы предполагаем, что центр не смещается, CP=CPK.

Как показано на рисунке ниже, с помощью диапазона допусков и CP можно узнать стандартное отклонение. Добавьте среднее значение и можно определить нормальное распределение.

В следующей таблице показан уровень сигма, соответствующий CP (CPK). CP (CPK) 2 означает 6 сигм, а CP (CPK) 1,67 означает 5 сигм.

Когда мы знаем CP (CPK), мы можем получить уровень сигма, и мы знаем нормальное распределение.

Поэтому при анализе толерантности необходимо знать среднее значение, диапазон толерантности и CP (CPK).

Если мы знаем распределение всех измерений в цепочке измерений, нам нужно рассчитать распределение общей вариации.

Нам нужна формула расчета RSS(Root Sum Square), то есть квадрат стандартного отклонения нормального распределения общего стандартного отклонения равен квадрату суммы стандартного отклонения каждого подраспределения.

Поэтому стандартное отклонение каждого измерения = уровню сигма, соответствующему допуску/КП, как показано на рисунке ниже σ выражает стандартное отклонение.

σ²= (допуск/ сигма процесса) ²

Разница в суммировании σ² - это общее распределение общего стандартного отклонения σ²

Наконец, для реализации процесса анализа можно использовать шаблон excel.

Занесите соответствующие параметры каждого измерения в таблицу в шаблоне, чтобы получить результаты суммирования общего стандартного отклонения.

Заключение

В этом блоге представлен обзор основ допусков листового металла и как проводить анализ допусков.

Конструкция деталей становится все более сложной, а требуемые допуски - все более строгими.

Чтобы добиться требуемого допуска листового металла при проектировании деталей, производители должны использовать точное оборудование во время производства.

Компания ADH имеет 20-летний опыт производства оборудования для обработки листового металла, включая листогибочные прессы, ножницы и станки для волоконно-лазерной резки.

Если вы хотите приобрести станок для обработки листового металла, наши эксперты по продукции готовы предоставить вам подробную информацию.

Ищете машины?

Если вы ищете станки для производства листового металла, то вы пришли по адресу!

Наши клиенты

Наши машины используют следующие крупные бренды.
Связаться с нами
Не уверены, какая машина подойдет для вашего изделия из листового металла? Позвольте нашему квалифицированному отделу продаж помочь вам выбрать наиболее подходящее решение для ваших нужд.
Спросите эксперта